Laboratoř lékařské genomiky a bioinformatiky

Vedoucí laboratoře: doc. ing. Stanislav Kmoch, CSc.

Členové laboratoře:

Mgr. Veronika Barešová, Ph.D.

Mgr. Václava Škopová

Mgr. Hana Hartmannová, Ph.D.

Mgr. Alena Vrbacká-Čížková, PhD

Ing. Kateřina Hodaňová, Ph.D. Ing. Petr Vyleťal, PhD
Mgr. Lenka Nosková, Ph.D.

Ing. Marie Zikánová, PhD

MUDr. Helena Hůlková, Ph.D. Mgr. Martina Živná, PhD
Ing. Lenka Piherová Ing. Iva Jedličková
Mgr. Anna Přistoupilová Jana Sovová
Mgr. Viktor Stránecký Miroslav Votruba
Mgr. Matyáš Krijt

Laboratoř je zaměřena na studium molekulární podstaty vzácných geneticky podmíněných onemocnění. Ve své práci spojuje nejnovější techniky a postupy lékařské genomiky, bioinformatiky, molekulární biologie a biochemie s podrobným klinicko-patologickým hodnocením studovaných onemocnění. V rámci řady výzkumných projektů navázala skupina v uplynulých letech úzkou spolupráci s řadou klinických pracovišť v České republice i zahraničí. V uplynulých letech tato forma spolupráce vedla k řadě významných objevů – např. určení molekulární podstaty deficitu adenylosukcinát lyásy (Kmoch et al, Hum Mol Gen, 2000), krystalické katarakty (Kmoch et al, Hum.Mol.Gen, 2000), mukopolysacharidosy typu IIIC (Hřebíček et al, Am.J.Hum.Genet, 2006), mitochondriální encefalokardiomyopatie (Čížková et al, Nature Genetics, 2008), skupiny familiárních nefropatií (Vyletal et. al, Kidney Int, 2006; Živná et al, Am.J.Hum.Genet, 2009; Kirby et. al, Nature Genetics, 2013), neurodegenerativních onemocnění (Nosková et al, Am.J.Hum.Genet, 2011; Ehling et al, J Neurol Sci.,2013), Rotorova syndromu (van de Steeg et al. J.Clin.Invest. 2012), GAPO syndromu (Stránecký et al, Am.J.Hum.Genet, 2013), familiárních kardiomyopatií (Hartmannová et al, Circgenetics, 2013) a poruchy glykosylace proteinů (Park et al, , Cell Metab. 2014). Skupina publikovala > 80 článků, které byly > 1500 citovány.

Způsob vlastního aktivního řešení výzkumných projektů postupně vedl k soustředění a organizaci rozsáhlé mezinárodní spolupráce, shromažďování unikátních souborů pacientů s vzácnými nemocemi a rozvíjení vlastní expertizy, která se skrze řadu publikací promítá i do celkové kvality pregraduálního a postgraduálního studia. Práce našich studentů byly v minulých letech oceněny např. Českou hlavou, Bolzanovými cenami, Cenou Arnolda Beckmanna nebo Cenou Společnosti lékařské genetiky.

Skupina poruch metabolism purinů

Vedoucí skupiny: ing. Marie Zikánová, PhD.

Skupina se zabývá studiem patologie a fyziologie de novo syntézy purinů (DNPS). V současné době výzkum probíhá v rámci dvou projektů. Cílem prvního projektu je zavedení metod pro stanovování intermediátů DNPS a zachycení nových, dosud nepopsaných poruch DNPS u pacientů s neurologickým postižením, u kterých dosud nebyla stanovena diagnóza. Druhý projekt se zaměřuje na výzkum purinosomu, multienzymového komplexu enzymů DNPS. Cílem projektu je identifikovat základní složky purinosomu a popsat biochemické a molekulární změny spojené s jeho formováním. Dále je studován vliv mutací na purinosom v buňkách deficientních v jednotlivých krocích DNPS a také účinek chemoterapeutik. Bližší poznání fyziologie a patologie formování purinosomu přispěje odhalení nových farmakologických cílů pro terapeutické intervence u patologických stavů spojených s dysfunkcí DNPS.

V minulosti se skupina zabývala deficitem adenylosukcinátlyázy (ADSL), vzácným dědičným metabolickým onemocněním DNPS a purin-nukleotidového cyklu. V rámci vyšetřování pacientů identifikovala plnou kódující sekvenci ADSL a její isoformy a shromáždila unikátní skupinu pacientů s tímto onemocněním. Dále popsala novou, do té doby nepublikovanou, neonatální formu ADSL a provedla funkční studie popisující vztah mezi genotypem a fenotypem pacientů.

Skupina histopatologie dědičných metabolických poruch

Vedoucí skupiny: MUDr. Helena Hůlková, PhD.

V provázanosti s prakticky všemi výzkumnými skupinami a s diagnostickou částí pracoviště je studován morfologický korelát DMP a dalších vybraných vzácných onemocnění se zvláštním důrazem na lysosomální a mitochondriální patologii (viz seznam publikací Elleder, Sikora, Hůlková).

Naše činnost přispívá ke stanovení diagnosy DMP a dalších vzácných onemocnění analýzou bioptických a autoptických vzorků.

Je studován mechanismus těchto onemocnění na orgánové a tkáňové úrovni s využitím optické mikroskopie včetně konfokální a na úrovni elektronové mikroskopie.

Humánní patologie se rozšiřuje na práci se zvířecími modely.

V posledních letech rovněž intenzivně spolupracujeme při charakterizaci fenotypu vzácných onemocnění, u nichž byl identifikován kauzální gen v Laboratoři genomiky a bioinformatiky a provádíme in situ analýzu proteinů kódovaných těmito geny v tkáních pacientů, případně v kultivovaných fibroblastech.

 

Grantová podpora:

GA14-21903S

GAČR-2014-2016

Studium genetické architektury impulsivního násilného chování

GB14-36804G (SŘ)

GAČR-2014-2018

Centrum mitochondriální biologie a patologie (MITOCENTRUM)

LH12015

MŠMT (2012-2015)

Identifikace a charakterizace genetických faktorů chronického onemocnění ledvin

NS9759 (SŘ)

IGA MZ(2009-2012)

Genetické příčiny mitochondriálních chorob vyvolaných defektem ATP syntázy.

NT14054 (SŘ)

IGA MZ (2013-2015)

Cílené NEXT-GEN sekvenování jako přístup k identifikaci predispozičních genů pro vznik karcinomu prsu u vysoce rizikových pacientů

NT13116

IGA MZ (2012-2015)

Využití nových metod analýzy genomu ve studiu molekulární podstaty vzácných geneticky podmíněných onemocnění.

NT14025 (SŘ)

IGA MZ (2013-2015)

Úloha vzácných variant v genetické predispozici ke statiny indukované myopatii

GPP305/12/P419

GA ČR (2012-2014)

Molekulární podstata tvorby purinosomu ve fyziologickém a patologickém stavu

LH11031

MŠMT (2011-2013)

Nový systém screeningu geneticky podmíněných poruch de novo syntézy purinů a jeho využití v diferenciální diagnostice pacientů s psychomotorickou retardací neznámé etiologie

NT13122

IGA MZ (2012-2014)

Charakterizace prvního myšího modelu mukopolysacharidózy typu IIIC