The clinical transplantation (Tx) of pancreatic islets (PI) is limited by a significant cell loss during 2 days after Tx, and by permanent immunosuppressive therapy. Therefore, there is a need of an alternative Tx technique, which would significantly improve the engraftment, the local immune protection as well as the safe graftectomy. Based on the literature as well as our preliminary data the sufficient oxygen supply is a crucial factor. The cavity created under skin by implantation of a polymer microporous scaffold can provide adequate conditions. VEGF attached to the scaffold can control the ingrowth of connective tissue with capillaries and cytokine CXCL-12 can restrict activity of immunocompetent cells. We will evaluate the effect of VEGF bound to polymer scaffolds on the cavity vascularization and controlled release of CXCL-12 from scaffolds or microparticles on PI survival. The optimized cavity can improve outcomes of allogeneic PI Tx for Type-1 diabetic patients as well as of autologous PI Tx in patients after total pancreatectomy.

Transplantace (Tx) Langerhansových ostrůvků (LO) v klinické praxi je limitovaná mimo jiné vysokým procentem buněk ztracených během 2 dnů po Tx, a nutností trvalé imunosupresívní léčby. Proto se hledá alternativní způsob Tx, který by významně zvýšil úspěšnost přihojení, umožnil lokální ochranu před rejekcí a bezpečné vyjmutí štěpu v případě komplikací. Podle literárních i našich předběžných výsledků je klíčové dostatečné zásobení kyslíkem. Takové podmínky může zajistit dutina uměle vytvořená v podkoží příjemce pomocí polymerního skeletu s navázanými funkčními molekulami (VEGF, CXCL-12), které umožní řízené prorůstání vaziva s kapilárami a lokálně omezí aktivitu imunokompetentních buněk. Plánujeme posoudit efekt mikroporezní struktury skeletu, VEGF navázaného na skelet a řízeného uvolňování molekuly CXCL-12 ze skeletu nebo mikročástic, které budou součástí suspense při Tx LO, na vaskularizaci dutiny a dlouhodobou funkčnost transplantovaných LO u potkanů. Technika je slibná jak pro allogenní Tx LO pro diabetiky 1. typu, tak zejména pro autoTx LO po totální pankreatektomii.

• MeSH
• krevní oběh MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• lidé MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• remodelace cév MeSH
• subkutánní tkáň MeSH
• tkáňové podpůrné struktury MeSH
• transplantace Langerhansových ostrůvků MeSH
• vstřebatelné implantáty MeSH
• vyvíjení léků MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• lidé MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• hodnotící studie MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• transplantologie
• angiologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Nowadays, biological heart valve prostheses are used in 40% of valve replacements. The predominant materials are porcine aortic valves and bovine pericardial valves preserved by glutaraldehyde. Xenogeneic prostheses, however, suffer from progressive calcific and noncalcific deterioration and limited durability. In the project, we will develop new biological aortic heart valve prostheses based on human or porcine pericardium that will be seeded with human adipose tissue-derived stem cells and endothelial cells intended as autologous for further in vivo experiments in minipigs. First of all, the pericardium will be decellularized, coated with biomolecular structures for supporting recellularization and endothelialization. The construct seeded with both cell types will be cultivated in a dynamic bioreactor. The mechanical loading of the tissue will induce the differentiation of stem cells into valve interstitial cells or smooth muscle cells, and extracellular matrix production, thus improving the mechanical properties of the pericardium.

V současné době tvoří 40% náhrad srdečních chlopní náhrady biologické, především z vepřové aortální chlopně a hovězího perikardu, které jsou síťované glutaraldehydem. Tyto xenogenní náhrady však často degenerují nebo kalcifikují, což omezuje jejich životnost. V tomto projektu chceme vyvinout novou biologickou náhradu srdeční aortální chlopně, s použitím lidského nebo vepřového perikardu, který bude osazen kmenovými buňkami z tukové tkáně a endotelovými buňkami. Takto připravená autologní chlopenní náhrada bude v budoucnu testována in vivo na miniprasatech. Perikard bude nejprve decelularizován, pokryt biomolekulárními strukturami na podporu recelularizace a endotelizace. Konstrukt osazený oběma buněčnými typy bude kultivován v dynamickém bioreaktoru. Mechanické zatěžování bude indukovat diferenciaci kmenových buněk na intersticiální buňky chlopně a na buňky hladkého svalu a bude podporovat produkci mezibuněčné hmoty a to povede k celkovému zlepšení mechanických vlastností perikardu.

• MeSH
• bioprotézy MeSH
• bioreaktory MeSH
• kmenové buňky MeSH
• lidé MeSH
• mechanický stres MeSH
• perikard MeSH
• prasata MeSH
• primární buněčná kultura MeSH
• srdeční chlopně umělé MeSH
• tuková tkáň MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• kardiologie
• technika lékařská, zdravotnický materiál a protetika
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) is the most common bearing component in total joint replacements (TJR). The polymer exhibits good biocompatibility and high resistance to wear, and its properties can be further optimized. After the year 2000, a number of new commercially available UHMWPE types emerged. Their manufacturers claim that the materials exhibit longer lifetimes both in vitro and in vivo. However, each implant manufacturer promotes its own type of UHMWPE. Comparison of real benefits of the new UHMWPE types is available only from independent studies. We aim at: (i) Development of accelerated (in vitro) aging protocols and comparison of available UHMWPE liners from the point of view of their long-term stability and properties. This should show, which of the new UHMWPE’s will exhibit the best, long-term in vivo performance. (ii) Development of new stabilization/modification methods for UHMWPE as well as for new polymer materials, which should exhibit longer lifetime. This should result in modern types of TJR’s, which will be produced by local manufacturers.

Ultravysokomolekulární polyethylen (UHMWPE) je materiál, který je užíván k výrobě artikulačních komponent kloubních náhrad. Polymer má výbornou biokompatibilitu a malý otěr, jeho strukturu a vlastnosti lze modifikovat. Po roce 2000 se objevila řada nových typů UHMWPE, které in vitro i in vivo vykazují vyšší odolnosti vůči opotřebení. Každý výrobce implantátů prezentuje přednosti svého materiálu. Reálné údaje o materiálech jsou dostupné pouze z nezávislých studií. Cílem projektu je pokračovat v práci týmu: laboratorně připravené i komerční modifikované UHMWPE vystavit prostředí urychleného stárnutí vlastní metodou. Po expozici, odpovídající funkci in vivo po mnoho let, sledovat změny struktury. Výstupem bude informace, které z nyní zaváděných materiálů budou spolehlivé i v dlouhé perspektivě. Jak jsme prokázali, vlastnosti UHMWPE se průběžně zásadně mění. Druhou linií bude hledání nových typů úprav UHMWPE a dalších polymerních materiálů, které by mohly starší typy UHMWPE nahradit. Výstupem by měly být nové typy náhrad, které bude možno vyrábět v ČR a udržet krok s vývojem ve světě.

• MeSH
• artroplastiky kloubů MeSH
• biokompatibilní materiály analýza   terapeutické užití   MeSH
• polyethylen analýza   terapeutické užití   MeSH
• protézy kloubů MeSH
• selhání protézy MeSH
• testování materiálů MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• technika lékařská, zdravotnický materiál a protetika
• ortopedie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Chemotherapy targeted towards the tumor cells results in more effective treatment with limited undesirable effects. The project focuses on preclinical evaluation of new biodegradable micellar polymer drug carriers - amphiphilic block copolymers of polypropyleneglycol and N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide-based copolymers, and their conjugates with covalently bound anticancer drugs. The conjugates operate through three synergic mechanisms: enhanced drug accumulation in solid tumors followed by controlled drug release and concurrent overcoming multidrug resistance due to inherent ability of the carrier itself. The study is centered on treatment of chemoresistant cancers using the synergy mentioned above and carrier-driven reduction of drug side effects. The effect of the polymer micelles with cancerostatics and the carrier itself will be evaluated on tumor cells obtained from the patients with head and neck squamous cell carcinomas. Analysis of the tumor microenvironment, namely PD-Ll/2 expression, will indicate applicability of the proposed therapy in immunooncotherapeutic regimes.

Chemoterapie směrovaná přímo proti nádorovým buňkám vede k účinnější léčbě při omezení nežádoucích efektů. Projekt se soustřeďuje na preklinické hodnocení nových micelárních polymerních nosičů léčiv – amfifilních blokových kopolymerů na bázi polypropylenglykolu a kopolymerů N-(2-hydroxypropyl)metakrylamidu a jejich konjugátů s kovalentně navázanými protinádorovými léčivy. Konjugáty jsou aktivní díky třem synergickým mechanismům: zvýšené akumulaci léčiva ve tkáni solidních nádorů s následným kontrolovaným uvolněním léčiva a současným překonáním vícečetné lékové rezistence díky vlastnostem samotného nosiče. Studie je zaměřena na léčbu chemorezistentních nádorů a je založena na využití výše zmíněné synergie v kombinaci s redukcí nežádoucích vedlejších účinků léčiv navázaných na nosič. Vliv polymerních micel s kancerostatiky a polymerního nosiče samotného bude testován na nádorových buňkách pacientů s dlaždicobuněčnými karcinomy hlavy a krku. Analýza nádorového mikroprostředí, zejména exprese PD-L1/2, ukáže možnost propojení navrhované léčby s imunoonkoterapeutickými režimy.

• MeSH
• antitumorózní látky terapeutické užití   MeSH
• chemorezistence účinky léků   MeSH
• imunoterapie metody   MeSH
• lidé MeSH
• micely MeSH
• nádorové mikroprostředí MeSH
• nádory terapie   MeSH
• nosiče léků terapeutické užití   MeSH
• polymery terapeutické užití   MeSH
• preklinické hodnocení léčiv MeSH
• synergismus léků MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• farmacie a farmakologie
• farmakoterapie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

In majority applied research project is focused on development of a novel diagnostic tool for endoscopic fluorescence-guided surgery of solid tumors. Small part belongs to the basic research of polymers and their properties. Project is based on polymeric nanocarriers specifically targeted against tumor-associated vasculature. The novel diagnostic tool should significantly visualize to oncologic surgeons the tumors margins and thus enable the accurate removal of the tumor. To further increase tumor targeting, oligopeptides towards the FSH, EGF or ?Vß3 integrin receptors localized mainly on margin of tumors will be bound to the polymer carrier. The receptors expression pattern increase it’s potential as a target for fluorescence guided surgery, via creating an intense slim corona-like fluorescence signal at tumor margin enabling thus the surgeons to cut tumor more precisely. Near infra-red fluorescent probes will be used to obtain the deep tissue penetration of optical signal. The potential of the proposed approach will be preclinicaly evaluated on human tumor models in vivo in mice.

Návrh projektu je převážně aplikovaný výzkum zaměřený na vývoj nové zobrazovací metody využitelné pro endoskopickou fluorescenčně naváděnou chirurgii nádorů. Malá část projektu spadá do základního výzkumu polymerů a jejich biologické charakterizace. Princip projektu je založen na polymerních nosičích směrovaných k nádorové vaskulatuře. Nová metoda by měla chirurgům jednoznačně zvýraznit hranice solidních nádorů, které mohou následně přesně odstranit. S cílem zvýšit akumulaci nosičů na hranici nádorové tkáně budou využity směrující oligopeptidy k receptorům pro FSH a EGF nebo k ?Vß3 integrinovému receptoru, které jsou lokalizovány na okraji vybraných nádorů. Využití tohoto směrování významně navýší potenciál popsané metody pro onkologickou chirurgii, a to tím, že podáním fluorescenčního nanonosiče dojde k vytvoření silného signálu na okraji nádoru umožňující jeho přesné odstranění. Budou využity fluorescenční sondy s emisí v blízké infračervené oblasti s cílem umožnit dostatečný prostup signálu tkání. Potenciál nové metody bude preklinicky testován na modelech lidských nádorů u myší.

• MeSH
• biopolymery MeSH
• chirurgie s pomocí počítače metody   MeSH
• endoskopie metody   MeSH
• fluorescenční barviva MeSH
• lidé MeSH
• nádorové biomarkery MeSH
• nádory chirurgie   diagnostické zobrazování   MeSH
• nanočástice MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkochirurgie
• biomedicínské inženýrství
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Development of diagnostic and therapeutic tools for cancer applications represents the top priority of the contemporary pharmaceutical research. The principial aim of the project is the deveĺopment of conceptually new two-staged nanoradiodiagnostics for the noninvasive Enhanced Permeability and Retention (EPR) effect-based imaging of solid tumors to improve care about oncological patients and enable to personalize therapy of solid tumors. We will also prove on an in vivo murine cancer model whether this system has predictive value for further treatment efficacy with antiangiogenic therapy with bevacizumab. The system will allow to combine relatively short half-life radionuclides 18-F, 68-Ga and 99m-Tc (well established in diagnostics and with low whole-body radiation burden for the patient) with the EPR effect, which works best after longer time not directly compatible with half-life of these radionuclides.

Vývoj diagnostických a terapeutických prostředků pro nádorová onemocnění je prioritou současného farmaceutického výzkumu. Hlavním cílem projektu je vyvinutí koncepčně nových dvoufázových nanoradiodiagnostik pro neinvazívní zobrazování pevných nádorů na principu EPR efektu pro zlepšení péče o onkologické pacienty a personalizaci péče. Dále ověříme výhodnost systému pro předpověď efektivity antiangiogenní léčby bevacizumabem na in vivo myším nádorovém modelu. Systém umožní kombinovat klinicky zavedené radionuklidy s relativně krátkým poločasem rozpadu (18-F, 68-Ga a 99m-Tc), které jen málo radiačně zatěžují pacienta, s EPR cílícím efektem, který je nejefektivnější po delší době, která není přímo kompatibilní s poločasem rozpadu těchto radionuklidů.

• MeSH
• biokompatibilní materiály MeSH
• inhibitory angiogeneze MeSH
• lidé MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• myši MeSH
• nádory diagnostické zobrazování   MeSH
• nanočástice MeSH
• polymery MeSH
• radiofarmaka MeSH
• rentgendiagnostika metody   MeSH
• výsledek terapie MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• myši MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• farmacie a farmakologie
• radiologie, nukleární medicína a zobrazovací metody
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

The ultimate goal of this project is to improve care about the patients with cancer by developing new noninvasive diagnostic and possibly also theranostic imaging tools based on polysaccharide materials. They may serve as customizable toolbox-like carriers selectively delivering active imaging components (such as gadolinium complexes suitable for magnetic resonance imaging, fluorescent dyes or radionuclides) to the solid tumor tissue with self-targeting effect due to size (EPR effect) or due to selective binding to cancer cell-specific structures (ligand targeting). Polysaccharides represent nontoxic natural-sourced biodegradable biocompatible polymer carriers from renewable resources with promising properties for such use in medicine. The active ligand-based targeting will be due to affinity of D-galactosylated structures (such as guar gum itself) to asialoglycoprotein receptors highly overexpressed in hepatocellular carcinomas or based on muscarinic and benzodiazepine receptor ligands that tightly bind to melanoma cells.

Hlavním cílem projektu je zlepšení péče o onkologické pacienty vyvinutím nových diagnostik pro neinvazivní zobrazování založených na polysacharidických materiálech. Tyto systémy mohou sloužit jako adaptovatelné molekulární stavebnice pro cílené doručení aktivních komponent (gadoliniové komplexy pro zobrazování magnetickou rezonancí, fluorescenční barviva nebo radionuklidy) do tkáně pevných nádorů se samocílícím efektem díky velikosti (EPR efekt) nebo díky selektivní vazbě na nádorové buňky (ligandové cílení). Polysacharidy představují biodegradovatelné polymerní nosiče přírodního původu z obnovitelných zdrojů s výhodnými vlastnostmi pro taková použití v medicíně. Aktivní cílení bude dáno afinitou D-galaktosylovaných struktur k asialoglykoproteinovým receptorům, které jsou vysoce exprimované v hepatocelulárních karcinomech, a na pevné vazbě ligandů pro muskarinové a benzodiazepinové receptory na melanomové buňky.

• MeSH
• glykogen MeSH
• karcinom diagnostické zobrazování   MeSH
• magnetická rezonanční tomografie metody   MeSH
• melanom diagnostické zobrazování   MeSH
• nádory diagnostické zobrazování   MeSH
• polysacharidy MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• onkologie
• radiologie, nukleární medicína a zobrazovací metody
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

• MeSH
• biotechnologie MeSH
• polymery MeSH
• výzkum MeSH
• Publikační typ
• příležitostné publikace MeSH
• sborníky MeSH

• Konspekt
• Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
• NLK Obory
• chemie, klinická chemie
• fyziologie

• MeSH
• polymery MeSH
• výzkum MeSH
• Publikační typ
• sborníky MeSH

• Konspekt
• Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
• NLK Obory
• chemie, klinická chemie
• fyziologie

• MeSH
• biokompatibilní materiály MeSH
• buněčná a tkáňová terapie MeSH
• klinická chemie MeSH
• makromolekulární látky MeSH
• nanotechnologie MeSH
• tkáňové inženýrství MeSH
• výzkumný projekt MeSH
• Publikační typ
• sborníky MeSH

• Konspekt
• Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
• NLK Obory
• fyziologie
• biomedicínské inženýrství