AZV NV18-03-00227

Identifikace a monitorování prognostických a prediktivních molekulárních markerů progrese u pacientů s myelodysplastickým syndromem s nízkým rizikem

2018 – 2021

Myelodysplastický syndrom (MDS) je heterogenní skupina klonálních onemocnění s neefektivní hematopoézou a se zvýšeným rizikem transformace do akutní myeloidní leukemie. Časné fáze MDS se dají považovat za premaligní stav s relativně dobrou prognózou. Navzdory tomu, u části pacientů dojde k progresi nemoci a zkrácení celkové doby přežití. V tomto projektu se zaměříme na identifikaci molekulárních markerů, které by predikovaly progresi onemocnění u pacientů s MDS s nízkým rizikem v době diagnózy. Plánujeme provést mutační skríning retrospektivních párových vzorků pacientů s a bez progrese. Na základě zjištěných markerů progrese provedeme prospektivní mutační studii u pacientů s detekovanými nepříznivými mutacemi a budeme sledovat dynamiku mutační zátěže pomocí citlivé metody droplet digitální PCR. Pro kompletnější obraz progrese provedeme také komparativní analýzu mRNA expresních profilů sériových vzorků pacientů. Zavedené metody zpřesní prognózu pacienta, umožní předvídat progresi a optimalizovat léčbu

AZV NU23-03-00401

Pokročilá genomická charakterizace sekundárních myeloidních malignit: Implikace pro diagnostiku a prognostiku

2023 – 2026

Mgr. Jana Kotašková, Ph.D., Fakultní nemocnice Brno

Myeloidní novotvary související s terapií (t-MN) jsou sekundární malignity, které vznikají po chemoterapii a/nebo radiační terapii předchozího nádorového onemocnění. T-MN tvoří přibližně 10-20 % nově diagnostikovaných pacientů s myeloidními novotvary (MN) a latence mezi léčbou a rozvojem t-MN je několik měsíců až let. Prognóza těchto pacientů je obecně špatná a na rozdíl od primárních MN, pro tuto skupinu nejsou stanoveny specifické prognostické skórovací systémy, a ani nebylo popsané komplexní genomické pozadí. Předpokládáme, že na vzniku t-MN se podílí kombinovaný účinek získaných somatických mutací a mnoha zárodečných variant, včetně běžných a vzácných variant, které jsou podkladem vícestupňové molekulární patogeneze. Proto navrhujeme pokročilou analýzu genomu t-MN, která bude zahrnovat vyšetření somatických i germinálních mutací za použití celoexomového a cíleného sekvenování. Dále bude provedena transkriptomová analýza protein-kódujících i nekódujících RNA na úrovni CD34+ buněk kostní dřeně s cílem stanovit signální dráhy zapojené do rozvoje t-MN. Genomická data spolu s cytogenetickými budou korelována s klinickými údaji. Relevantní molekulární markery budou inkorporovány do diagnostického a prognostického hodnocení pacientů s t-MN. Znalost molekulárního pozadí sekundárních malignit povede k detailnější subklasifikaci pacientů, stanovení přesnější prognózy a výběru vhodné léčby, a tedy k posílení personalizovaného přístupu k pacientům.

IGA MZd NT 14377-3

Predikace odpovědi na demetylační léčbu u pacientů s myelodysplastickým syndromem s využitím integrativní genomiky

2013 – 2015

Ing. Jiří Kléma, Ph.D.

Pacientům ze střední a vysoce rizikové skupiny myelodysplastického syndromu je podávána hypometylační léčba (především azacitidin), z které pacienti významně profitují. Pouze však polovina pacientů na léčbu pozitivně reaguje. S použitím RNA a DNA mikročipů chceme sestavit genový profil, který by predikoval úspěšnost demetylační léčby. Plánujeme vyšetřovat CD34+ progenitorové hematopoetické  buňky pacientů před a v průběhu léčby azacitidinem. Vytvořit celogenomové expresní (mRNA i microRNA ) a DNA metylační profily pacientů, kteří reagují či nereagují na léčbu. Všechna zjištěná experimentální data vzájemně propojit a korelovat s odpovědí na demetylační léčbu. Při vyhodnocení chceme použít klasické statistické metody a také prediktivní klasifikátory vyjadřující kauzální vztah mezi měřenými příznaky a diagnózou. V této studii bychom chtěli využít moderní metody molekulární genetiky jako nástroje pro individualizaci léčby pacientů s MDS.

AZV NU21-03-00565

Studium molekulární patogeneze selhání kostní dřeně a identifikace klinicky relevantních biomarkerů u hypoplastické formy myelodysplastického syndromu a získané aplastické anémie

2021 – 2024

Hypoplastická forma myelodysplastického syndromu (hMDS) a získaná aplastická anémie (AA) jsou závažné poruchy krvetvorby, jejichž klinickopatologické znaky se překrývají, a proto je jejich diagnostika složitá. U obou diagnóz dochází k selhání kostní dřeně (KD), které je způsobeno poškozením hematopoetických buněk cytotoxickými T-lymfocyty. Molekulární mechanismy zapojené do tohoto procesu jsou však stále nejasné. V tomto kontextu bude v předkládaném projektu provedena detailní analýza genomu u hMDS a získané AA s cílem charakterizovat molekulární patogenezi útlumu KD a definovat klinicky relevantní biomarkery pro účely zjednodušení diferenciální diagnostiky, predikce progrese a zhodnocení vlivu imunosupresivní léčby na rozvoj patologického klonu. Pro charakterizaci genetického pozadí bude použito celoexomové sekvenování, transkriptom bude analyzován pomocí RNASeq na úrovni CD34+ buněk KD a CD3+lymfocytů, přičemž budou stanoveny expresní profily mRNA a lncRNA. Vzhledem k etiologii chorob se hlavně zaměříme na faktory zprostředkující imunitní odpověď a populaci T-buněk, která bude podrobně charakterizována pomocí průtokové cytometrie. Znalost molekulárního pozadí hMDS/AA nám umožní pochopení vývoje nemoci a také definovat nové genetické markery, které mohou posílit personalizovaný přístup k pacientům.

AZV NU23-10-00160

Syndrom VEXAS-charakterizace a klinické důsledky jednotlivých genetických variant UBA 1 u pacientů s revmatickými a hematologickými chorobami

2023 – 2026

MUDr. Heřman Mann, Ph.D., Revmatologický ústav, Praha

Syndrom VEXAS (vakuoly, E1 aktivující enzym, X-vázaný, autoinflamatorní, somatický) je klinicky závažné a potenciálně smrtelné onemocnění dospělých způsobené somatickými mutacemi v genu UBA1 (Ubiquitin-like modifier activating enzyme 1) v hematopoetických progenitorových buňkách. Poprvé bylo popsáno v roce 2020, proto jsou údaje o jeho klinických projevech, genetických souvislostech, prognóze a účinnosti léčby omezené. Missense mutace UBA1 u pacientů se syndromem VEXAS způsobují aktivaci zánětlivých drah, které se klinicky projevují u starších pacientů systémovým zánětem a možností progrese do myelodysplastického, myeloproliferativního nebo lymfoproliferativního onemocnění. Pacienti mohou splňovat diagnostická kritéria pro různá revmatologických a/nebo hematologických onemocnění. Vzhledem k heterogenním klinickým projevům je pro stanovení diagnózy syndromu VEXAS nutný vysoký stupeň klinického podezření. Pro stanovení diagnózy syndromu VEXAS je v současné době nutný průkaz známých patogenních variant v místech hot spot p.Met41 v exonu 3 při sekvenační analýze UBA1 hematopoetických buněk. Tento přístup však nemusí být dostačující, protože rozšířená analýza všech kódujících oblastí genu UBA1 může odhalit další mutace s předpokládanými funkčními důsledky, jak jsme ukázali. Syndrom VEXAS je spojen s vysokou morbiditou a mortalitou. V současné době nejsou k dispozici žádné informace týkající se dopadu syndromu VEXAS na kvalitu života pacientů. U mnoha pacientů dochází k částečné odpovědi na léčbu glukokortikoidy a/nebo imunosupresivní terapii. Omezené důkazy naznačují, že transplantace krvetvorných kmenových buněk může být v některých případech léčebná. K získání mnoha důkazů o optimálním diagnostickém přístupu, dopadu onemocnění na kvalitu života pacientů, prognóze a hodnotě jednotlivých léčebných postupů je jednoznačně zapotřebí více údajů z pečlivých klinických pozorování.

IGA MZd NT 14539-3

XGENE.ORG – veřejný nástroj integrované analýzy transkripčních, miRNA and metylačních dat

2013 – 2015

Ing. Jiří Kléma, PhD., FEL, ČVUT Praha

Projekt významně funkčně rozšiřuje stávající podobu veřejného XGENE.ORG web nástroje s cílem umožnit kombinaci a souhrnné vyhodnocení uživatelských mRNA, miRNA a metylačních dat se současným využitím všech vhodných zdrojů strukturované genomické znalosti. Kromě nástroje budou výstupem i výsledky dosažené ve spolupráci s konkrétními pracovišti zabývajícími se myelodysplastickým syndromem a tumory zárodečných buněk. Jádrem řešení budou pokročilé algoritmy relačního strojového učení a stochastické optimalizace, statistické metody a moderní metody pro tvorbu webových aplikací. Konkrétními výstupy nástroje budou 1) biologicky snadno popsatelné vzory ve tvaru množiny nebo anotované sítě specifických příbuzných elementů typu gen, bílkovina, miRNA sekvence nebo metylační ostrůvek spojených s konkrétní charakteristickou množinou biologických vzorků a 2) prediktivní modely určující neznámý fenotyp vzorku se známými hodnotami měřitelných molekulárních markerů.