Genomic approaches in recent years significantly deepened our knowledge about the genomic landscape of childhood acute leukaemias. In order to further detail the genetic and genomic classification, we will apply next-generation sequencing (mostly whole transcriptome and genome sequencing) to classify so far genetically non-defined subtypes of acute lymphoblastic leukaemia (ALL), to study biological features and clinical outcome of subtypes of ALL we co-defined and to expand the small genetically-defined subgroups of ALL. Moreover, we will test the ability of whole transcriptome sequencing to categorise acute myeloid leukaemias (AML) without classical genetic aberrations and will compare this approach with the targeted sequencing, which is currently considered to be the new emerging standard in the field. This should lead to the definition of novel diagnostic algorithm for newly diagnosed childhood AML.

Genomické postupy v posledních letech významně prohloubily naše znalosti o genomickém podkladu dětských akutních leukemií. Abychom dále detailněji specifikovali genetickou a genomickou klasifikaci, použijeme metody sekvenování nové generace (zejména celotranskriptomové a celogenomové sekvenování) ke klasifikaci dosud geneticky nedefinovaných podskupin akutní lymfoblastické leukemie (ALL), ke studiu biologických a prognostických vlastností subtypů, které jsme v minulosti spoludefinovali, a k rozšíření malých, geneticky definovaných zajímavých podskupin ALL. Dále otestujeme možnosti celotranskriptomového sekvenování v diagnostice dětských akutních myeloidních leukemií (AML) bez známé genetické aberace. Porovnáme tento přístup s panelovým sekvenováním, které je v současnosti považováno za nový standard oboru. Chceme vytvořit nový diagnostický algoritmus pro nové dětské AML.

• Klíčová slova
• akutní myeloidní leukemie, genomika, genomics, dětská leukemie, acute lymphoblastic leukaemia, acute myeloid leukaemia, akutní lymfoblastická leukemie, chidlhood leukaemia,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Leukemia is a malignant disease that ranks 1st in cancer-related deaths in children. Current treatment has reached its limits due to high toxicity, and there have been calls for new strategies. One of the possible scenarios is an improved use of the established drugs, while another involves introducing new druggable targets. Yet the bottle neck of such targeted therapy is the genetic heterogeneity of leukemia, meaning that specific driver mutations must first be identified before being targeted. Moreover, specific inhibition of one alteration can activate feedback loop pathways and impair the effect. We therefore propose a more generalized treatment strategy by targeting cellular metabolism, which is altered in cancer cells to meet the higher demands for biomass production, nucleotide synthesis, and NADPH. In the current project, we aim to characterize metabolism of leukemic cells during disease induction, progression and treatment to propose new therapeutic strategies for non-responsive patients.

Leukemie, které patří mezi maligní choroby, je nejčastější příčinou úmrtí v důsledku nádorových onemocnění u dětí. Stávající léčba již dosáhla kvůli vysoké toxicitě svých hranic, a tudíž je třeba nových strategií. Jeden z možných scénářů navrhuje vylepšit využití již zavedených terapeutik, zatímco druhý chce nalézt jejich nové možné cíle. Problémem této cílené terapie je však vysoká genetická heterogenita leukémií, což v praxi znamená, že konkrétní mutace musí být nejprve identifikovány, a až poté je možné začít s cílenou léčbou. Navíc, specifická inhibice konkrétního cíle může aktivovat zpětnou vazbu a zcela zmařit zamýšlený efekt. Tímto projektem navrhujeme obecnější metodu léčby, a to cílení na buněčný metabolismus, který je u nádorových buněk významně ovlivněn, a to zejména kvůli vyšší potřebě syntézy biomasy, nukleotidů a NADPH. Plánujeme podrobněji charakterizovat metabolismus leukemických buněk v průběhu indukce, progrese a léčby nemoci, abychom mohli navrhnout nové léčebné strategie pro pacienty nereagující na současnou terapii.

• MeSH
• chemorezistence MeSH
• cílená molekulární terapie MeSH
• dítě MeSH
• leukemie farmakoterapie   MeSH
• metabolismus MeSH
• nádorové procesy MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• hematologie a transfuzní lékařství
• pediatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Contemporary high-throughput genomic techniques including Next Generation Sequencing and Single Nucleotide Polymorphism analysis allow individual characterization of childhood patients suffering from selected haematopoietic disorders. Current project concentrates on three important subgroups of these disorders: i) children with high-risk acute lymphoblastic leukaemia (ALL) of the B cell precursors, so far poorly identified by current diagnostic algorithms, ii) refractory relapsing ALL cases and iii) children with haematopoietic disorders with familial background. The main objective is to develop a robust genomic approaches including bioinformatic analyses leading to the new algorithm of risk-stratification and targeted therapy. Newly discovered genetic aberrations will be validated, new potential drugable targets tested and results shared within existing international consortia.

Moderní genomické metody zahrnující sekvenování nové generace a analysu jednonukledotidových polymorfismů umožňují individuální charakterisaci dětských pacientů s určitými poruchami krvetvorby. Tento projekt je zaměřen na tři důležité podskupiny pacientů: i) děti s vysocerizikovou akutní lymfoblastickou leukemií z prekursorů B buněk, které jsou dosavadními postupy těžko identifikovatelné, ii) dětské pacunty s refrakterní recidivující ALL a iii) děti s poruchami krvetvorby dětského věku s vrozeným základem. Hlavním cílem je vyvinout robustní genomický postup včetně bioinformatických analys, který by vedl k novému diagnostickému algoritmu rizikové stratifikace a cílené léčbě. Nově objevené genetické aberace budou validovány, potenciálně lékově ovlivnitelné cíle testovány a sdíleny v rámci existujících mezinárodních konsorcií.

• MeSH
• akutní lymfatická leukemie diagnóza   genetika   MeSH
• dítě MeSH
• genom lidský MeSH
• individualizovaná medicína MeSH
• krevní nemoci diagnóza   genetika   terapie   MeSH
• lidé MeSH
• výpočetní biologie metody   MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování metody   MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH
• lidé MeSH

• Konspekt
• Pediatrie
• NLK Obory
• pediatrie
• hematologie a transfuzní lékařství
• genetika, lékařská genetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

• MeSH
• lékařství MeSH
• školy lékařské MeSH
• věda MeSH
• výzkum MeSH
• Publikační typ
• abstrakty MeSH
• sborníky MeSH

• Konspekt
• Lékařské vědy. Lékařství
• NLK Obory
• lékařství

Next generation sequencing is a ground-breaking method resulting in hundreds of thousands to millions of sequences that becomes accessible in common laboratory practice. NGS offers an ideal tool for assessment of immunoglobulin (Ig) and T-cell receptor gene (TCR) rearrangement spectrum that would give complex information on representation and kinetics of lymphocyte clones with particular sequences of antigen receptors. In this project we want to validate the method for minimal residual disease (MRD) evaluation in lymphoid malignancies, assuming that NGS will outperform the current method of concrete clone quantification in every aspect, including costs. Concurrently with MRD, it will be possible to study restoring of Ig and TCR repertoire after initial chemotherapy and stem cell transplantation in childhood acute lymphoblastic leukemia and kinetics of particular non-malignant lymphocyte populations targeting infections, residual leukemic cells, or self-antigens in case of graft-versus-host disease

Sekvenování nové generace (NGS) je převratnou metodou s výstupem statisíců až milionů přečtených sekvencí, která začíná být dostupná v běžné laboratorní praxi. NGS se nabízí jako ideální metoda pro určení spektra přestaveb genů pro imunoglobuliny (Ig) a T-buněčné receptory (TCR), která přinese komplexní informaci o zastoupení a kinetice lymfocytárních klonů s konkrétními sekvencemi receptorů pro antigeny. V předkládaném projektu plánujeme tuto metodu validovat pro účely sledování minimální reziduální nemoci (MRN) u lymfoidních malignit s předpokladem, že NGS předčí stávající metodu kvantifikace konkrétního klonu ve všech aspektech, včetně finančního. Současně s MRN bude možno studovat obnovování repertoáru Ig a TCR po iniciální chemoterapii a po transplantaci hemopoetických progenitorů u dětské akutní lymfoblastické leukémie a kinetiku konkrétních populací nemaligních lymfocytů cílených proti infekcím, reziduálním leukemickým buňkám, případně vlastním antigenům v případě reakce štěpu proti hostiteli.

• MeSH
• akutní lymfatická leukemie diagnóza   MeSH
• diagnostické techniky molekulární metody   trendy   MeSH
• genetické testování MeSH
• imunoglobuliny analýza   MeSH
• molekulární biologie MeSH
• protoonkogenní protein MLL MeSH
• receptory antigenů T-buněk analýza   MeSH
• sekvenční analýza DNA MeSH
• vysoce účinné nukleotidové sekvenování MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• biologie
• alergologie a imunologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Testicular germ-cell tumors are the most frequent solid tumors in young men. Despite that, the present knowledge of their biology is still rather limited, no molecular prognostic or predictive factors have been defined in them and no biologic therapy is available for them. In this project, we would like to prospectively collect samples of these tumors and, along with non-malignant testicular tissue samples, store them in parallel fresh-frozen in liquid nitrogen and paraffin-embedded, so as a wide spectrum of different analyses may be carried out. An associated database of clinical and laboratory findings of the enrolled patients will be built-up at the same time. In the collected samples, we will detect expression of Wilms' tumor gene 1 (WT1), including its isoforms and mutations, and other aberrations with potential clinical implication like BRAF and PT53 mutations to demonstrate if any of them could act as independent prognostic and/or predictive factor in patients with testicular germ-cell tumors.

Germinální nádory varlat jsou nejčastěji se vyskytující solidní tumory u mladých dospělých mužů, přesto jsou současné poznatky o jejich biologii omezené, molekulárně-biologické prognostické nebo prediktivní faktory u nich nebyly dosud definované a biologická léčba pro ně zatím neexistuje. V tomto projektu chceme systematicky prospektivně shromažďovat vzorky těchto nádorů a také nemaligní vzorky varlat, které budou uchovávané paralelně v parafinu i v tekutém dusíku tak, aby byly k dispozici pro široké spektrum analýz. Společně s nimi bude vedena databáze klinických a laboratorních údajů. Ve vzorcích vyšetříme expresi genu Wilmsova tumoru 1 (WT1), včetně jeho izoforem a mutací, a dalších aberace jako například mutace BRAF a TP53 s cílem prokázat, zda mohou mít klinický význam ve smyslu nezávislých prognostických a/nebo prediktivních faktorů. Shromážděné vzorky mohou být navíc dále využíváné k detekci nových aberací v budoucnu.

• MeSH
• geny Wilmsova nádoru MeSH
• nádorový supresorový protein p53 MeSH
• prediktivní hodnota testů MeSH
• prognóza MeSH
• protoonkogenní proteiny B-raf MeSH
• testikulární nádory MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• molekulární biologie, molekulární medicína
• andrologie
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Ikaros transcription factor (IKZF1) is essential for lymphoid development. We suppose that IKZF1 alterations not only involving recently described genomic deletions, but also short isoforms expression and altered protein localization within the cell, areunderlying biological mechanisms for a part of childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) and acute hybrid leukemia (AHL). In this project we want to test the hypothesis, that IKZF1 alterations on every level mentioned above are negative prognostic factors, independent on current risk factors. Within the project we want to examine a large cohort of childhood patients using the current molecular-genetic and proteomic methods. Together, we want to test the contribution of a simplified semi-quantitativeIKZF1 isoforms detection for the relapse risk prediction in clinical practice.

Transkripční faktor Ikaros (IKZF1) je nepostradatelný pro vývoj celé lymfoidní linie. Předpokládáme, že alterace v genu IKZF1, a to nejen genomické delece zmiňované v recentních studiích, ale i exprese krátkých izoforem na úrovni RNA a chybná lokalizaceproteinu v buňce, jsou patofyziologickými mechanismy u části případů dětské akutní lymfoblastické leukémie (ALL) a akutní hybridní leukémie (AHL). V navrhovaném projektu chceme ověřit hypotézu, že alterace IKZF1 na všech těchto úrovních jsou negativnímirizikovými faktory pro prognózu, nezávislými na známých rizikových faktorech. V rámci projektu chceme vyšetřit aberace IKZF1 u rozsáhlé kohorty dětských pacientů pomocí nejmodernějších molekulárně-genetických a proteomických metod. Zároveň chceme testovat přínos zjednodušené metody semikvantitativní detekce izoforem IKZF1 pro predikci rizika relapsu onemocnění v klinické praxi.

• MeSH
• akutní bifenotypická leukemie MeSH
• akutní lymfatická leukemie MeSH
• dítě MeSH
• elektroforéza kapilární MeSH
• exprese genu MeSH
• polymerázová řetězová reakce MeSH
• prognóza MeSH
• proteomika MeSH
• transkripční faktor Ikaros MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• biologie
• hematologie a transfuzní lékařství
• onkologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

WT1 gene is potentially an important marker with hematological malignancies. Its role in malignant and normal cells is presumably influenced by the expression pattern of its isoforms and by the mutation state. In the proposed study, using original methodology we will identify expression patterns of WT1 isoforms of childhood AML, ALL, MDS. We will correlate the results with the mutation state of the gene and other biological and clinical properties of the individual disease subtypes. We will compare theexpression patterns of malignant cells with the subgroups of physiological progenitors in bone marrow. We will thus answer some controversial questions, which cast doubts on the role of the WT1 gene as a marker for malignant transformation, disease progression and monitoring MRD and immunotherapy for pediatric malignancies. We will establish a new differentially diagnostic procedure using the quantification of the WT1 expression in combination with polychromatic flow cytometry with childhod MDS.

Gen WT1 je potenciálně důležitým markerem hematologických malignit. Jeho roli v maligních i normálních buňkách pravděpodobně ovlivňuje expresní vzorec jeho isoforem a mutační stav. V navržené studii určíme pomocí originální metodiky kvantitativně expresní vzorce isoforem WT1 u dětských AML, ALL a MDS. Budeme výsledky korelovat s mutačním stavem genu a dalšími biologickými a klinickými vlastnostmi jednotlivých subtypů onemocnění. Porovnáme expresní vzorce maligních buněk i s podskupinami fysiologických progenitorů v kostní dřeni. Zodpovíme tak některé kontroversní otázky, zpochybňující roli exprese genu WT1 jako markeru maligní transformace, progrese nemoci a cíle pro sledování MRN a imunoterapii u dětských hematologických malignit. Dále stanovíme novýdiferenciálně diagnostický postup využívající kvantifikaci exprese WT1 v kombinaci s polychromatickou průtokovou cytometrií u dětských MDS.

• MeSH
• časná detekce nádoru MeSH
• dítě MeSH
• hematologické nádory diagnóza   MeSH
• mutační analýza DNA MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• protein - isoformy MeSH
• proteiny WT1 analýza   MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• biologie
• hematologie a transfuzní lékařství
• onkologie
• pediatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

The main goal of this project is to show the direct relationship between the HOX genes and AML1 transcription factor in normal and malignant haematopoiesis, elucidating the process of malignant transformation of blood cells leading to leukaemias. We willcontribute to prognostic subclassification of myeloid leukaemias by quantitative determination of expression of individual HOX genes in patients' samples in comparison with gene expression in maturational normal myeloid cells. We will determine and further study the mechanisms of translation regulation in mRNA of AML1 and HOX genes.

Hlavním cílem projektu je prokázat přímý vztah HOX genů a transkripčního faktoru AML1 v normální a maligní hematopoéze a přiblížit tak proces maligní transformace krevních buněk vedoucí k leukémii. Kvantitativní stanovení exprese jednotlivých HOX genů vevzorcích pacientů a jejich porovnání se změnou exprese v diferencujících normálních myeloidních buňkách přispějeme k prognostické subklasifikaci myeloidních leukémií. Určíme a budeme dále studovat možnosti translační regulace u mRNA pro AML1 a HOX geny.

• MeSH
• akutní myeloidní leukemie MeSH
• dítě MeSH
• exprese genu MeSH
• polymerázová řetězová reakce s reverzní transkripcí MeSH
• prolymfocytární leukemie MeSH
• regulace genové exprese MeSH
• stanovení celkové genové exprese MeSH
• transkripční faktory MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Pediatrie
• NLK Obory
• hematologie a transfuzní lékařství
• onkologie
• pediatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Using histone deacetylase inhibitors, we will study chromatin remodelling leading to apoptosis and differentiation of TEL/AML1-positive leukaemic cells. We will analyse in vitro effect of this therapy on the changes of cell cycle and the gene expressionin leukaemic cells.

Pomocí inhibitorů deacetylas histonů způsobíme remodelaci chromatinu vedoucí k apoptose a diferenciaci TEL/AML1 positivních leukemických buněk. Budeme in vitro analysovat vliv této léčby na změny buněčného cyklu a genové exprese v leukemických buňkách.

• MeSH
• akutní nemoc MeSH
• apoptóza MeSH
• chromatin ultrastruktura   MeSH
• dítě MeSH
• histondeacetylasy MeSH
• inhibitory histondeacetylas MeSH
• leukemie MeSH
• Check Tag
• dítě MeSH

• Konspekt
• Biochemie. Molekulární biologie. Biofyzika
• NLK Obory
• hematologie a transfuzní lékařství
• onkologie
• biologie
• pediatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR