Přejít k hlavnímu obsahu

Laboratoř experimentální medicíny

Laboratoř experimentální medicíny (LEM) byla založena v roce 1998 na Dětské klinice Lékařské fakulty Univerzity Palackého v Olomouci a Fakultní nemocnice Olomouc. Později, v roce 2010, se LEM stala hnací silou při budování a založení Ústavu molekulární a translační medicíny. 

Naši výzkumní pracovníci působí ve výzkumných skupinách a provádějí molekulární, buněčný a integrativní výzkum na nejvyšší mezinárodní úrovni a vychovávají novou generaci úspěšných vědců. Studujeme biologické procesy, které řídí normální i patologické funkce lidského těla a podílejí se na patogenezi onemocnění. Přestože náš výzkum není zaměřen na konkrétní onemocnění (je tzv. disease agnostic), většina naší odbornosti se týká nádorových onemocnění, zánětů, infekcí, vzácných onemocnění a neurodegenerace. Spektrum našeho výzkumu sahá od základního a translačního výzkumu, včetně výzkumu a vývoje malých molekul a radiofarmak, identifikace nových terapeutických cílů, repozicování léčiv, prvního podání molekul člověku (klinické studie fáze I), studií identifikace a validace biomarkerů a vývoje diagnostik in vitro, až po studie reálné klinické praxe (real-world evidence) využívající rutinně shromažďovaná data. Několik našich výzkumných pracovišť bylo oceněno jako vynikající na národní i evropské úrovni. Snažíme se také naším zápalem pro výzkum motivovat mladé vědce a prohlubovat jejich zájem o základní i aplikovaný výzkum. Seznamujeme je s nejnovějšími vědeckými poznatky a špičkovými technologiemi a připravujeme je na celoživotní vzdělávání v jejich budoucí kariéře. 

Oblasti výzkumu
Mezi naše výzkumné zájmy a oblasti patří
  • Výzkum a vývoj malých molekul a biologik pro inovativní terapie
  • Zobrazování a značení lidských onemocnění, vývoj radiofarmak
  • Identifikace a validace diagnostických, prognostických a prediktivních biomarkerů pro zlepšení časné diagnostiky onemocnění a rozvoj personalizované medicíny
  • Hlubší porozumění komplexitě onemocnění s využitím multidimenzionálních -omických technik (proteomika, genomika, transkriptomika, metabolomika, lipidomika, cellulomika aj.)
  • Rozvoj vysokokapacitní biologie a screeningových technik v medicínském výzkumu
  • Výzkum translačních modelů in vitro a in vivo (např. organoidy, xenografty odvozené od pacientů, indukované pluripotentní kmenové buňky)
  • Vývoj informačních technologií, včetně umělé inteligence, a řešení pro podporu správy dat (data stewardship) v biomedicíně
  • Rozvoj nanotechnologií pro léčbu a detekci lidských onemocnění; preklinické studie proof-of-concept a časné fáze klinických studií. 
Vybrané publikace
ŠKROTT, Z., M. MISTRÍK, K. ANDERSEN, S. FRIIS, D. MAJERA, J. GURSKÝ, T. OŽDIAN, J. BARTKOVA, Z. TURI, P. MOUDRÝ, M. KRAUS, M. MEDVEDÍKOVÁ, J. VÁCLAVKOVÁ, P. DŽUBÁK, I. VROBEL, P. POUCKOVA, J. SEDLACEK, A. MIKLOVICOVA, A. KUTT, J. MATTOVA, C. DRIESSEN, Q. DOU, J. OLSEN, M. HAJDÚCH, B. CVEK, R. DESHAIES, J. BÁRTEK
Alcohol-abuse drug disulfiram targets cancer via p97 segregase adaptor NPL4. Nature. 2017, 552(7684), 194-199, ISSN: 0028-0836, PMID: 29211715,
Časopisy
Recent Advances in Methods for Circulating Tumor Cell Detection. International Journal of Molecular Sciences. 2023, 24(4), 3902, ISSN: 1422-0067, PMID: 36835311,
Basic Methods of Cell Cycle Analysis. International Journal of Molecular Sciences. 2023, 24(12), 3674, ISSN: 1422-0067, PMID: 36835083,  PDF.
CARNA, M., I. ONYANGO, S. KATINA, D. HOLUB, J. NOVOTNÝ, M. NEZVEDOVA, D. JHA, Z. NEDELSKA, V. LACOVICH, T. VYVERE, R. HOUBRECHTS, K. GARCIA-MANSFIELD, R. SHARMA, V. DAVID-DIRGO, M. VYHNALEK, K. TEXLOVA, H. CHAVES, N. BAKKAR, L. PERTIERRA, M. VINKLER, H. MARKOVA, J. LACZO, K. SHEARDOVA, M. HORTOVA-KOHOUTKOVA, J. FRIC, G. FORTE, P. KANOVSKY, S. BELASKOVA, J. DAMBORSKY, J. HORT, N. SEYFRIED, R. BOWSER, G. SEVLEVER, R. RISSMAN, R. SMITH, M. HAJDÚCH, P. PIRROTTE, Z. SPACIL, E. DAMMER, C. LIMBACK-STOKIN, G. STOKIN
Pathogenesis of Alzheimer's disease: Involvement of the choroid plexus. Alzheimer's & Dementia : the Journal of the Alzheimer's Association. 2023, ISSN: 1552-5260, PMID: 36825691,
Volná místa
1 Chemoinformatics
Projekt: Postdoctoral fellow/Researcher
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Postdoktorandské studium
Souhrn: Skupina chemoinformatiky a návrhu léčiv Ústavu molekulární
a translační medicíny Lékařské fakulty Univerzity Palackého
v Olomouci, Česká republika
(https://imtm.cz/laboratories/chemoinformatics-and-drug-design), hledá
postdoktorandského pracovníka se zkušenostmi v oblasti chemoinformatiky
a programování.

Hlavním cílem skupiny je vývoj nových výpočetních přístupů
a softwarových nástrojů pro návrh léčiv a jejich uplatnění
v projektech medicinální chemie
zaměřených na identifikaci a optimalizaci hitů/leadů a na identifikaci cílových struktur.

Úspěšný uchazeč se bude podílet především na projektu
de novo návrhu a optimalizace léčiv založeného na fragmentech. Bude
implementovat nové a zdokonalovat stávající nástroje a přístupy, retrospektivně je
validovat a uplatňovat v probíhajících projektech medicinální chemie
realizovaných na našem pracovišti v úzké spolupráci s medicinálními
chemiky a biology. V závislosti na svých zkušenostech a dovednostech se uchazeč může zapojit i do dalších výzkumných projektů.

Formální požadavky:
Ph.D. v oboru chemie, chemoinformatiky, informatiky nebo v příbuzných
oborech, případně 3 roky praxe v relevantních oborech
zkušenosti s molekulárním dockingem / farmakoforovým modelováním / strojovým
učením
znalost RDKit
dobrá znalost programování v jazyce Python a zkušenosti s vývojem
softwaru
dovednosti v oblasti analýzy dat
základní znalosti medicinální chemie výhodou
kvalitní publikační činnost
výborná znalost angličtiny slovem i písmem

Pozice bude otevřena na 2–3 roky s možností
prodloužení.

Neformální dotazy i přihlášky obsahující životopis
a seznam publikací spolu s motivačním dopisem popisujícím
výzkumné zájmy a dosavadní úspěchy uchazeče
zasílejte e-mailem na adresu
pavlo.polishchuk@upol.cz.
22 Molecular and Translational Medicine
Projekt: Systems approaches to understanding aging and neurodegeneration
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Role of axonal transport and pathology in neurodegeneration
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: New chemoinformatics approaches to fragment-based drug discovery
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Research and development of agents for cancer, neurodegenerative and infectious diseases
Vedoucí: De Sanctis Juan Bautista Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D., Urban Milan Ph.D., Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 5
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: New methods in protein degradation
Vedoucí: Holub Dušan Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Isolation and analysis of membrane lipid rafts using a non-targeted metabolomics and lipidomics approach
Vedoucí: Najdekr Lukáš Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Use of open-source software approaches for analysis of metabolomic and lipidomic clinical data
Vedoucí: Najdekr Lukáš Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Search and study of the mechanism of action of new circadian rhythm modulators for the therapy of civilization diseases
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Identification of proteomic biomarkers in proximal fluids and tissues
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Preclinical development of molecular imaging agents
Vedoucí: Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Synthesis and characterization of 2D nanoplatforms as active drug carriers
Vedoucí: Ranc Václav Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Ligand- and structure-based modeling of biologically active compounds
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Modifications of biologically active molecules leading to improvement of their pharmacological properties
Vedoucí: Urban Milan Ph.D., Ranc Václav Ph.D., Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Biologically active molecules and their therapeutic combinations
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Physiology and pathophysiology of ageing
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Search and characterization of compounds for the therapy of congenital or acquired diseases caused by aberrant pre-mRNA editing
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Bioinformatics processing of big data in clinical and preclinical studies
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Pavliš Petr Ph.D., Vrbková Jana Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Anticancer drugs targeting nucleic acid metabolism
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Identification of proteomic biomarkers in exhaled breath condensate patients with systemic or pulmonary disease
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Development of 3D pharmacophore signatures and their application in anticancer drug design
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Identification of molecular targets and resistance mechanisms of anticancer drugs by cell biology and proteomics methods
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Genetic and epigenetic biomarkers in health and disease
Vedoucí: Slavkovský Rastislav Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Drábek Jiří Ph.D., Koudeláková Vladimíra Ph.D.
K dispozici: 5
Určeno pro: Doctoral training
7 Molekulární a translační medicína
Projekt: Search and study of the mechanism of action of substances affecting the viability and motility of human spermatozoa
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: Study of basic pharmacokinetic properties (ADME) of new drugs in preclinical development
Vedoucí: Lišková Barbora Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: Plasmonic nanomaterials in cancer theranostics
Vedoucí: Ranc Václav Ph.D., Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: Liquid biopsies in experimental and clinical oncology
Vedoucí: Srovnal Josef M.D., Ph.D., Koudeláková Vladimíra Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: Multimodal imaging methods for preclinical testing of new bioactive molecules
Vedoucí: Nový Zbyněk Ph.D., Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: Diagnosis and treatment of rare diseases
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Srovnal Josef M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Projekt: New prognostic and predictive factors in solid tumors
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Srovnal Josef M.D., Ph.D., Koudeláková Vladimíra Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doktorské studium
14 Lékařská biologie
Projekt: Diagnostics and therapy of rare diseases
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Srovnal Josef M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: Drug development of small molecules
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: Drug repurposing for treatment and prevention of diseases
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: Physiology and pathophysiology of aging
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: Identification of molecular targets and mechanisms of resistance in antitumor drugs using cell biology and proteomics methods
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: Search and characterization of substances for the therapy of congenital or acquired diseases caused by aberrant splicing of pre-mRNA
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: Genetic and epigenetic biomarkers of cancer diseases
Vedoucí: Drábek Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: Bioinformatics processing of big data within clinical and preclinical studies
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Pavliš Petr Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 3 místa v prezenční nebo kombinované formě studia
Projekt: Antitumor drugs targeting nucleic acid metabolism
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: Identification of proteomic biomarkers in exhaled air condensate in patients with systemic or pulmonary disease
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 2 místa v prezenční formě studia
Projekt: The role of tumor hypoxia in the development of acquired resistance to microtubule-targeted drugs
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: Development of 3D pharmacophore signatures and their application in the design of anticancer drugs
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: Genetic and epigenetic biomarkers of cancer diseases
Vedoucí: Slavkovský Rastislav Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 3 místa v prezenční formě studia
Projekt: New prognostic and predictive factors in solid tumors
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Srovnal Josef M.D., Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 3 místa v prezenční nebo kombinované formě studia
13 Other specializations
Projekt: Applicability domains in machine learning modeling
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Computationally guided optimization of compound properties
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Novel 3D pharmacophore representation for machine learning
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Fragment-based de novo design using pharmacophore models
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Radiolabelled peptides for cancer imaging
Vedoucí: Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Radiolabelled siderophores for infection imaging
Vedoucí: Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: In vivo imaging of 68Ga labelled biomolecules
Vedoucí: Petřík Miloš Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Bachelor training
Projekt: Small animal imaging using microPET/SPECT/CT system in preclinical developement of potential drugs
Vedoucí: Nový Zbyněk Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Bachelor training
Projekt: Biochemical and cellular analysis of amyloid staining agents in models of tauopathies and synucleopathies
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Bakalářské studium
Projekt: Development of organoid assays for anti-tumour drug screening
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Bachelor training
Projekt: Drug synergy studies in 3D spheroids cultures of tumour cell lines
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Bachelor training
Projekt: Epigenetic biomarkers
Vedoucí: Drábek Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
Projekt: Genetic biomarkers
Vedoucí: Drábek Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Master training
3 Biostatistika, bioinformatika a chemoinformatika
Projekt: In silico design of compounds with desired properties
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Jedním z hlavních cílů chemoinformatiky je vývoj nových látek s požadovanými vlastnostmi nebo aktivitami. Dosud bylo navrženo mnoho přístupů k návrhu de novo. Navržené látky by měly splňovat několik kritérií, např. syntetickou dostupnost, novost, diverzitu, selektivitu atd. Generátory chemických struktur splňujících tato kritéria jsou jádrem všech přístupů k návrhu de novo. Dostupné přístupy často vedou ke strukturám, které jsou synteticky obtížně dostupné, nebo omezují jejich diverzitu a novost. V rámci této studie bude implementován nový fragmentový přístup ke generování struktur, který povede k chemicky validním strukturám a umožní flexibilní kontrolu nad jejich diverzitou, novostí a syntetickou dostupností. Ten bude využit k vývoji přístupů k návrhu de novo založených na molekulovém dokování a farmakoforovém modelování s cílem generovat látky schopné vázat se do vazebného místa daného proteinu. To lze využít k vývoji nových látek a k optimalizaci struktur dostupných ligandů. Vyvinuté přístupy by měly být implementovány v softwarových nástrojích s otevřeným zdrojovým kódem.
Projekt: Development of 3D pharmacophore signatures and their applications to drug design
Vedoucí: Polishchuk Pavlo Ph.D., M.Sc.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Farmakoforové modelování je účinný přístup k zachycení možných interakcí mezi proteinem a ligandem a k vyhledávání nových slibných látek ve velkých knihovnách. Téměř veškerý dostupný software pro farmakoforové modelování je dosud proprietární a implementované přístupy mají určitá omezení pro efektivní práci s velkými daty. V rámci této studie bude implementován nový přístup k reprezentaci 3D farmakoforů ve formě hashů. Tato reprezentace umožní rychle identifikovat podobné farmakofory ve velkých souborech dat. Tuto vlastnost lze využít k vývoji nového přístupu k farmakoforovému modelování založenému na ligandech, který nevyžaduje překryv (alignment). Vyvinuté hashe 3D farmakoforů pomohou identifikovat reprezentativní farmakofory získané ze simulací molekulové dynamiky komplexů protein–ligand. Tento vývoj zvýší úspěšnost budoucích screeningových kampaní a měl by být implementován v softwaru s otevřeným zdrojovým kódem.
Projekt: Bio- and cheminformatics in biology of aging
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Přestože jsou k dispozici stovky biologických databází, dosud chyběla bohatě anotovaná databáze látek proti stárnutí s různými mechanismy účinku. Cílem projektu je vytvořit databázi látek s aktivitou proti stárnutí, která by nabízela bohatou anotaci jak samotných látek, tak zapojených biologických mechanismů. Data budou shromažďována z široké škály veřejných databází, pomocí vytěžování textu (text-mining) vědecké literatury a patentů a také z výsledků vlastního vysokokapacitního screeningu. Data budou využita k formulování nových hypotéz o mechanismech stárnutí a k identifikaci nových látek proti stárnutí.
5 Chemická biologie a experimentální terapie
Projekt: Pharmacokinetic methods in preclinical drug testing
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Lišková Barbora Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Studium vlastností ADME potenciálních léčiv, která jsou součástí chemické knihovny IMTM – získaných v rámci národní nebo mezinárodní spolupráce –, patří k prvním krokům při predikci potenciálních léčiv. Modely in vitro poskytují mnoho parametrů ADME, včetně chemické, plazmatické a mikrozomální stability, vazby na plazmatické proteiny a podílu pasivní difuze jako transportního mechanismu. Testy permeability Caco-2 a MDCK-MDR1 jsou zavedenými modely střevní a hematoencefalické bariéry. Analýza vzorků se provádí pomocí systému Agilent RapidFire 300 – rychlé online extrakce na pevné fázi s následnou detekcí na hmotnostním spektrometru Qtrap 5500 (AB Sciex) – RF/MS. Vysokokapacitní hmotnostně spektrometrický systém RF/MS poskytuje ultrarychlou analýzu nativních látek bez nutnosti značení pro biochemické testy ADME a dosahuje rychlosti 6 až 10 sekund na vzorek.
Projekt: Multimodal imaging methods for testing bioactive molecules in vivo
Vedoucí: Petřík Miloš Ph.D., Nový Zbyněk Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Student bude využívat moderní zobrazovací techniky in vivo, konkrétně pozitronovou emisní tomografii, jednofotonovou emisní tomografii, výpočetní tomografii a optické zobrazování, s cílem objasnit účinek nových protinádorových nebo antimikrobiálních látek. Další částí projektu bude hodnocení nových radioindikátorů zaměřených na cíle exprimované nádorovými buňkami nebo mikrobiálními patogeny. Každodenní práce bude zahrnovat všechny náležité pracovní kroky běžné v radiofarmacii, tj. počínaje získáním radioizotopu z příslušného zdroje přes radioaktivní značení vybrané látky, kontrolu kvality (HPLC/TLC), testy stability a testování biologických vlastností in vitro až po postupy in vivo (biodistribuce, statické/dynamické zobrazování). Předpokládá se předchozí vzdělání v oboru medicína, farmacie, farmakologie nebo v příbuzném oboru.
Projekt: A combination of 2D and 3D cell cultures for a smart and effective identification and characterization of anti-hypoxic candidates
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Hypoxie je výrazným rysem různých typů solidních nádorů. Ústřední složkou adaptace na hypoxii je stabilizace hypoxií indukovaného faktoru 1 (HIF-1), klíčového transkripčního regulátoru hypoxie, který řídí transkripční regulaci genů zapojených do celé řady buněčných procesů. Vzhledem k mnohočetným úlohám HIF-1 v nádorech zájem o nové nízkomolekulární inhibitory dráhy HIF-1 za posledních 10 let soustavně roste. Navzdory rozsáhlému výzkumu se však na trh dosud nedostal žádný specifický inhibitor HIF-1, a tato oblast proto stále nabízí prostor pro další výzkum. Cílem této práce je využít potenciál kombinace 2D a 3D buněčných modelů k identifikaci a charakterizaci inhibitorů HIF-1 a/nebo dráhy HIF-1 pomocí screeningu ve 2D kulturách a studií s využitím mikroskopie se světelným listem (lightsheet) a hmotnostní spektrometrie ve sféroidních kulturách.
Projekt: Screening and characterization of compounds for therapy of diseases caused by aberrant pre-mRNA splicing
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Nedávno jsme identifikovali několik nových modulátorů alternativního sestřihu se schopností zvýšit expresi transkriptů divokého typu u několika genů významných pro neurodegeneraci nebo rakovinu. Mechanismy účinku těchto slibných látek však zůstávají nejasné. Cílem projektu je (i) identifikovat molekulární cíle a relevantní dráhy, (ii) navrhnout testy pro vysokokapacitní screening knihovny chemických látek a (iii) identifikovat nové strukturní typy aktivních látek.
Projekt: Screening and characterization of compounds for therapy of mitochondrial and metabolic disorders
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Farmakoterapie dědičných mitochondriálních onemocnění, včetně neurodegenerací a kardiopatií, je v současnosti pouze symptomatická. Cílem této studie je identifikovat nová kandidátní léčiva pomocí vysokokapacitního screeningu s využitím buněčných linií odvozených od pacientů. Testy budou hodnotit přežívání buněk za metabolického a oxidačního stresu a také morfologii a funkci mitochondrií. Mechanismus účinku slibných látek bude studován omickými metodami.
6 Patofyziologie a nové cíle léků
Projekt: Drug resistance mechanisms in cancer
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Budou studovány mechanismy rezistence nádorových buněk k nově vyvíjeným i stávajícím cytostatikům ze skupiny nukleosidových analog. Tato léčiva se používají ve většině protokolů protinádorové terapie a vznik lékové rezistence představuje zásadní problém v léčbě onkologických pacientů. Na dříve připravených rezistentních buněčných liniích budou identifikovány klíčové mechanismy rezistence, a to jejich podrobnou charakterizací metodami buněčné biologie, ale také proteomiky a molekulární genetiky. Význam identifikovaných změn bude dále ověřen na klinickém materiálu a bude uplatněn při vývoji nových protinádorových léčiv z této třídy.
Projekt: The role of tumor hypoxia in the acquisition of resistance to microtubule-targeting drugs
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Hypoxie je jedním z hlavních faktorů způsobujících rezistenci k léčivům stabilizujícím mikrotubuly (MSD) a k dalším léčivům používaným v chemoterapii, která nepůsobí na mikrotubuly. Hypoxie vede ke změnám konformace tubulinu, exprese izotypů tubulinu a metabolických drah, v jejichž důsledku jsou nádorové buňky méně citlivé k paclitaxelu, taxanu široce používanému v léčbě solidních nádorů. Nedávné buněčné studie ukázaly, že netaxanová MSD s podobným způsobem stabilizace mikrotubulů jako paclitaxel jsou v hypoxických nádorových buňkách účinnější než paclitaxel. Vzhledem k odlišnému vazebnému místu na mikrotubulech předpokládáme, že netaxanová MSD mohou mít v nádorových buňkách za hypoxie lepší cytotoxický účinek. Cílem tohoto projektu je studovat protinádorový účinek netaxanových MSD na hypoxických buněčných modelech karcinomu vaječníku a děložního hrdla.
Projekt: Identification of molecular targets of anticancer therapy applying cell biology and proteomics tools
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Vybrané vysoce aktivní deriváty triterpenů, chelátorů a nukleosidů budou studovány s cílem identifikovat mechanismy jejich protinádorových účinků. K jejich studiu budou využity pokročilé metody buněčné biologie, proteomiky a genomiky, jako je afinitní purifikace proteinových cílů, CETSA a další. Identifikované cíle budou validovány z hlediska jejich klinické relevance v protinádorové terapii.
Projekt: Pathological conditions associated with human papillomavirus infection
Vedoucí: Koudeláková Vladimíra Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Infekce vysoce rizikovými lidskými papilomaviry (HPV infekce) je spojena s několika typy nádorových onemocnění, jako jsou karcinomy děložního hrdla, pochvy, vulvy, hlavy a krku, anu a penisu. Téměř všechny nádory děložního hrdla jsou způsobeny infekcí HPV. Navzdory dostupnému očkování a screeningovému programu karcinomu děložního hrdla patří tento karcinom k nejčastějším typům nádorových onemocnění u žen na celém světě. Hlavními problémy screeningu karcinomu děložního hrdla jsou nízká účast a nízká senzitivita cytologie, která se stále používá ve většině screeningových programů. Řešením by mohl být přechod na primární HPV screening a zasílání souprav pro samoodběr ženám, které se screeningu neúčastní. V průběhu projektu bude analyzována nejlepší strategie pro zapojení českých žen do screeningového programu. Získané vzorky budou testovány na přítomnost HPV DNA a dalších molekulárních biomarkerů důležitých pro eliminaci viru a progresi/regresi karcinomu děložního hrdla. Zjištění povedou k identifikaci biomarkerů pro včasnou diagnostiku, progresi onemocnění nebo strategie třídění (triáže). Cílem projektu je objasnit nejlepší strategii pro zapojení žen, které se screeningového programu karcinomu děložního hrdla neúčastní. Druhým cílem je studovat genetický a proteomický profil HPV pozitivních/negativních žen s normální/abnormální cervikální cytologií a také genetické varianty HPV a jejich význam pro regresi/progresi onemocnění. Student si osvojí dovednosti z oblasti biochemie, molekulární biologie, bioinformatiky a práce s buněčnými kulturami. Jde o ideální projekt pro studenta, který chce pokračovat ve vyšším studiu v oblasti výzkumu rakoviny. Projekt bude využívat různé techniky včetně PCR, in situ hybridizace, sekvenování nové generace a hmotnostní spektrometrie.
Projekt: An extensive structural and biochemical characterization of tau oligomeric species in Alzheimer’s disease and other tauopathies
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Rozsáhlá strukturní a biochemická charakterizace oligomerních forem proteinu tau u Alzheimerovy choroby a dalších tauopatií
Projekt: Identification of pro-longevity pathways and mechanisms of model organisms
Vedoucí: Voller Jiří Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Cílem projektu je pomocí platforem vysokokapacitního a vysokoobsahového screeningu identifikovat nové látky, které dokážou prodloužit délku života háďátka C. elegans a zvýšit jeho odolnost vůči stresu a neurodegeneraci. Aktivní látky budou dále studovány na lidských buněčných kulturách. Mechanismy účinku zajímavých hitů budou studovány pomocí omických metod
3 Biomarkery: Identifikace a validace
Projekt: Identification of proteomic biomarkers in exhaled breath condensate in patients with systemic or pulmonary disease
Vedoucí: Džubák Petr M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Téma doktorské práce je zaměřeno na identifikaci biomarkerů plicních onemocnění pomocí neinvazivního odběru kondenzátu vydechovaného vzduchu. Projekt bude sledovat přítomnost proteinů ve vydechovaném vzduchu u různých onemocnění, jako je astma, cystická fibróza, nádory plic nebo některá infekční onemocnění, a také kvantitativní změny těchto proteinů ve srovnání se zdravou populací. Změny těchto potenciálních biomarkerů ve vztahu k odpovědi na léčbu a progresi onemocnění budou vyhodnoceny a validovány.
Projekt: Genetic and epigenetic biomarkers in cancer
Vedoucí: Drábek Jiří Ph.D., Slavkovský Rastislav Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 3
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Klonální hematopoéza neurčitého potenciálu (CHIP) byla nedávno popsána jako častý jev spojený se stárnutím. Je charakterizována hromaděním somatických mutací v buňkách krvetvorného systému. Přestože se CHIP projevuje expanzí určitých buněčných klonů, tento stav není doprovázen žádnými morfologickými znaky hematologické neoplazie. Bylo však prokázáno, že výskyt klonální hematopoézy koreluje se zvýšenou celkovou mortalitou a s rizikem maligní transformace krvetvorných buněk i kardiovaskulárních onemocnění, jako je ischemická cévní mozková příhoda. Do jaké míry a jakými mechanismy klonální hematopoéza přispívá k rozvoji onemocnění, zůstává předmětem současného výzkumu. Hlavním cílem projektu bude určit hlavní buňky nesoucí somatické mutace CHIP a studovat jejich úlohu při vzniku a udržování aterosklerotických plátů, zejména těch, které se podílejí na vzniku cévní mozkové příhody. Zvláštní pozornost bude věnována srovnání fenotypu CHIP pozitivních a negativních buněk. Využívané buněčné modely zahrnují nejen různé typy leukocytů, ale také cirkulující progenitorové endoteliální buňky. Studie bude zahrnovat starší osoby s prokázanou přítomností CHIP (>65 let). Subjekty budou našimi klinickými spolupracovníky charakterizovány podle přítomnosti či nepřítomnosti ischemické cévní mozkové příhody a přítomnosti či nepřítomnosti stenózy karotid. Přítomnost somatických variant ve 38 vybraných genech spojených s CHIP bude u sledovaných subjektů testována v rámci naší výzkumné skupiny. Projekt bude využívat různé techniky včetně FACS, MACS, buněčných kultur, izolace DNA z malého množství buněk, vysoce citlivé sekvenační metody pro genotypizaci DNA umožňující detekci variant s alelickou frekvencí nižší než 1 %, přípravy sekvenačních knihoven DNA/RNA, hlubokého masivně paralelního sekvenování panelu genů s využitím unikátních molekulárních čárových kódů/indexů, RNAseq, bioinformatiky a analýzy dat s možností výpočtů na vysoce výkonném výpočetním clusteru, správy dat a statistického vyhodnocení.
Projekt: New prognostic and predictive factors in solid tumors
Vedoucí: Srovnal Josef M.D., Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: Rakovina je v západních zemích druhou nejčastější příčinou úmrtí. Včasná diagnostika a cílená terapie zlepšují výsledky léčby. Díky novým biotechnologiím lze diagnózu stanovit včas a přesně a znalost molekulární genetiky nádoru umožňuje zvolit nejvhodnější terapii pro konkrétního pacienta. Citlivost moderních molekulárních metod umožňuje charakterizovat vlastnosti nádoru z míst vzdálených od primárního nádoru, a to s využitím krve pacienta. Předmětem nabízeného studijního programu je identifikace nových prognostických a prediktivních biomarkerů nádorových onemocnění pomocí tekutých biopsií. Jde zejména o analýzu cirkulujících nádorových buněk (CTC), cirkulující volné nádorové DNA (ctDNA) a cirkulujících miRNA. Cílem projektu je dále zavádět koncept tekuté biopsie do diagnostiky a monitorování terapie solidních nádorů, zejména kolorektálního karcinomu, karcinomu prsu, plic a nádorů CNS. Patří sem monitorování odpovědi na léčbu a rezistence, identifikace nových terapeutických cílů a odhad prognózy onemocnění. Projekt poskytne školení v široce používaných a přenositelných technikách, včetně systému záchytu cirkulujících nádorových buněk, digitální kapénkové PCR, qPCR s reverzní transkripcí, RNA-seq, analýz jednotlivých buněk, xenograftových modelů a dalších multiomických metod. Hledáme uchazeče se vzděláním v oboru molekulární biologie, medicíny, buněčné biologie nebo v příbuzné oblasti, kteří mají zájem zkoumat nové přístupy v diagnostice nádorových onemocnění s významným potenciálem pro veřejné zdraví.
1 Pathophysiology and new drug targets
Projekt: Biology of aging and DNA damage
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doctoral training
1 Biomarkers: Identification and validation
Projekt: Identification of novel proteomic cancer biomarkers
Vedoucí: Hajdúch Marián M.D., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training