Cíl studie: Porovnání současných sekvenačních metod, analýza jejich výsledků, analytická a klinická interpretace. Pokus o výhled do budoucnosti. Typ studie: Přehledná práce. Název a sídlo pracoviště: Ústav experimentální medicíny AV ČR, Praha 4. V rámci současného rozvoje sekvenčních metod vrhli výrobci na trh řadu strojů, které jsou schopny během několika dnů sestavit kompletní sekvenci lidského genomu. Metodické principy se příliš neliší a vycházejí z přístupu použitého již při původní analýze sekvence v rámci projektu HGP, který skončil v roce 2003, tj. ze stanovení sekvenci krátkých úseků a jejich následného pospojování počítačovým programem. Cena analýzy jednoho vzorku stále klesá a předpokladem je její snížení v roce 2013 na 1000 USD za vzorek. Poklesem nákladů se možnosti využití celogenomového sekvenování stávají stále dostupnějšími, a proto začínají získávat na významu i jako nástroj genetického testování. Stávají se tak i předmětem konkurenčního boje mezi výrobci, kteří své „sekvenátory“ nové generace nepřetržitě zdokonalují – zvyšují jejich výkon a použitelnost v nejrůznějších aplikacích. Postupně vrůstá i použitelnost jejich výsledků v praktické lékařské diagnostice, která začíná nabízet nebývalé množství dat. Do genetické molekulární diagnostiky vstoupil nový fenomén – celogenomové sekvenování. Naše instituce by k této situaci měly přistupovat racionálně a investovat tak, abychom příliš nezaostali, udrželi v této oblasti s celosvětovým vývojem krok, ale vybavili se jen takovým množství přístrojů, které dokážeme optimálně využít, protože lze oprávněně předpokládat, že zlepšování bude rychle pokračovat a stroje, které budou k dispozici za několik málo let, budou ještě výkonnější a dokonalejší. Také se značně zvýší kvalita interpretace získaných nálezů., The review has been focused on the last decade of progress in sequencing technologies and possibilities of analyzing larger and larger genomes including the whole human genome. New technologies are making WGS cheaper and reaching the sum of 1000 USD for human WGS is supposed to come in 2013. In spite of the fact that at present the time necessary for getting the assembled fragments takes several days in case of human genome and cost of one run may be several times more than 1000 USD many such devices are being constructed and sold. Step by step not only analytical procedures based on sequencing of amplified small fragments or direct sequencing of isolated DNA strains, but also the interpretation starting from the analytical process to clinical interpretation is taking place. WGS seems to become more and more helpful method in genetic testing, offering an enormous amount of data to be analyzed and interpreted, and in a few years it will most probably become a useful tool also in medical practice., Brdička R., and Literatura 25
V posledních letech došlo ke změnám přístupu v léčbě karcinomu rekta. Léčba karcinomu rekta je příkladem komplexní multimodální léčby, zahrnující chirurgickou operaci, radioterapii, chemoterapii či konkomitantní chemoradioterapii. Autoři v následujícím textu shrnují dosavadní poznatky a doporučení konkomitantní chemoradioterapie rekta., In recent years, there have been changes in approaching the treatment for rectal carcinoma. The treatment for rectal carcinoma is an example of a comprehensive multimodal therapy which includes surgery, radiotherapy, chemotherapy or concomitant chemoradiotherapy. The authors summarize the existing knowledge and recommendations for concomitant chemoradiotherapy of the rectum., Luboš Holubec, Tomáš Svoboda, Jindřich Fínek, and Lit.: 32
Cíl studie: Externí hodnocení kvality (EHK) osobních glukometrů se stalo samozřejmou součástí jejich využití při stanovení hladiny glukózy u ambulantních i nemocničních pacientů. Běžně vyšetřovaný materiál – plná krev – není shodný s materiálem užívaným v systému EHK, kterým je sérum. Cílem práce je ověřit možnosti využití kontrolních materiálů s matricí plné krve. Materiál a metody: Byly testovány dva kontrolní materiály s matricí plné krve a jeden materiál s vodnou matricí 8 osobními glukometry od pěti různých výrobců. Výsledky byly srovnány s vyhodnocením EHK používající sérovou matrici u kontrolních vzorků. Výsledky: Všeobecná využitelnost systémů glukometr - proužek je možná pouze v oblasti hodnot referenčního intervalu pro glukózu. Odlehlé hodnoty přináší obtížnou srovnatelnost jednotlivých systémů, a to i při použití různých typů matrice. U vodné matrice byl nalezen rozptyl (±22,3 %) obdobný jako u kontrol s matricí plné krve (±18,8 až 25,8 %) nebo se sérovou matricí (±18,2 až 22,8 %), přesto je vodná matrice pro tyto účely nevhodná. Závěr: Testované kontroly s matricí plné krve mají značně vyšší cenu a mnohem kratší dobu exspirace, což omezuje jejich využití v EHK glukometrech. Odchylky mezi jednotlivými systémy jsou srovnatelné s odchylkami mezi výsledky EHK SEKK, kde se používají sérové kontrolní vzorky. Změna matrice kontrolního materiálu ze sérové matrice na kontrolu na bázi plné krve nebo vody nepřinese lepší srovnatelnost mezi glukometry., Objective: External quality assessment (EQA) of personal glucometers is a regular part of their use to glucose determination in ambulatory practice and hospitals. Whole blood is used for routine measurement; however for EQA purposes it is a material based on serum matrix. The aim of this study is to check possibility of the use controls with whole blood matrix in EQA. Material and Methods: There were tested two control materials with whole blood matrix and one with water matrix by eight personal glucometers from five different manufacturers. Results were compared with evaluation of EQA where control samples with serum matrix have been used. Results: Common use of glucometers is applicable only in the range of glucose reference interval. The measuring of outlying levels is connected with difficult comparability of glucometers in case of use different type of matrix. In spite of the scattering for material with water matrix (±22.3 %) were similar to the whole blood controls (± 18.8 - 25.8 %) or serum matrix controls (± 18.2 - 22.8 %), this material is not suitable for EQA. Conclusion: The tested controls with whole blood matrix are expensive and have shorter shelf life, which limits their use in glucometers EQA. Differences between tested systems are similar to those observed in EHK where serum matrix samples were used. The exchange of control samples matrix from serum to whole blood matrix or water matrix does not improve comparability of glucometers., Springer D., Omastková K., Budina M., Zima T., and Literatura 9
Nádory skupiny Ewingova sarkomu/primitivního neuroektodermálního tumoru (ES/PNET) jsou typické pro věkovou skupinu dětí a adolescentů. Devadesát procent pacientů je mladších 20 let. Prognóza je nepříznivá, s 5letým přežitím mezi 55–70 % v případě lokalizovaného, méně než 20 % u metastatického onemocnění. S narůstajícím věkem jsou výsledky léčby ještě méně příznivé. Léčba by měla být vedena na základě rozhodnutí a spolupráce v rámci multioborového týmu. Uvádíme naše zkušenosti s léčbou ES/PNET dospělých pacientů léčených dle protokolů EURO E.W.I.N.G. 99/EWING 2008., Ewing´s Family of Tumours is most frequently observed in children and adolescent age. 90 % of patients are younger than 20 years. Prognosis is unfavourable, with 5-year overall survival from 55 to 70 % in localized, not exceeding 20 % in primarily metastatic disease. The results of the therapy are getting worse by increasing age. Multidisciplinary treatment planning is mandatory in all cases of this tumor. We introduce our experience with EURO E.W.I.N.G. 99/EWING 2008 protocol in adult patients., Dagmar Adámková Krákorová, Štěpán Tuček, Jiří Tomášek, Pavel Janíček, Jaromír Černý, and Literatura 6
Prezentovaný přehledový článek se zabývá možnostmi vybraných nástrojů a přístupů v procesu modelování pracovních expozic chemickým látkám. Popisuje též kritické prvky procesu efektivního odhadu expozice v rámci procedur hodnocení a zvládání zdravotních rizik. Jsou diskutovány stávající metody odhadů expozičních hladin a jsou rozebírány jejich silné a slabé stránky. Je předložena stručná charakteristika konvenčních empirických modelů, statistických empirických modelů, fyzikálně-chemických modelů a bayesovských modelů (přístupů). Širší pozornost je věnována matematickým a fyzikálním vztahům a faktorům, které tvoří základ fyzikálně-chemických modelů., Presented review article deals with the possibilities of selected tools and approaches in the process of modeling of occupational exposures to chemicals. It also describes the critical elements of effective exposure assessment in the health risk assessment and management procedures. The existing methods of estimation of exposure levels are discussed and their strengths and weaknesses are analyzed. Brief characteristics of conventional-empirical models, statistical-empirical models, physical-chemical models and Bayesian models are submitted. Greater attention is paid to mathematical and physical relationships and factors that modify the basis of physical-chemical models., Zdeněk Fiala, Daniel Drolet, Vladimír Kraják, Adolf Vyskočil, Jan Kremláček, Ondřej Fiala, Lenka Borská, Peter Bednarčík, Tomáš Borský, and Literatura 31
Chronické myeloproliferativní neoplázie (MPN) představují různorodou skupinu myeloidních neoplázií, jejichž molekulární podstata je charakterizovaná přítomností mutace JAK2V617F. Po tomto zásadním objevu bylo zjištěno několik dalších mutací, což jen zdůraznilo nečekanou molekulární složitost. Ústředním rysem MPN je deregulace dráhy JAK/STAT a i když vzbudila velký zájem vzhledem k možnosti cílené léčby inhibitory JAK2, dospělo se k závěru, že ve většině případů, ne-li ve všech, jsou mutace JAK2 sekundární mutační událostí. Další opakující se otázkou je postižení genů ovlivňujících epigenetickou kontrolu genové exprese a nově také sestřih (splicing) RNA. Většinu těchto mutací mají rovněž pacienti s myelodysplastickými syndromy. Studie zaměřené na složitou klonální hierarchii MPN svědčí o stavu genetické nestability, který by mohl být buď získaný, nebo dědičný. V tomto ohledu nám objevení specifického zárodečného haplotypu u JAK2 poskytlo vysvětlení jevu „familiárního clusteringu” MPN, přestože se na něm pravděpodobně podílejí i jiné, dosud neznámé haplotypy. Cílem tohoto přehledu je shrnout současné poznatky o molekulárních abnormalitách MPN a probrat jejich úlohu v diagnostice a prognóze., Chronic myeloproliferative neoplasms (MPNs) represent a heterogeneous group of myeloid neoplasia whose molecular asset is marked by the presence of a JAK2V617F mutation. Following this seminal discovery, several other mutations have been identified highlighting an unexpected molecular complexity. Deregulation of the JAK/STAT pathway is a central feature of MPNs and, although it has raised much interest for the possibility of targeted therapy with JAK2 inhibitors, it has been realized that JAK2 mutations are secondary mutational events in most, if not all, cases. Another recurrent theme is the involvement of genes intervening in the epigenetic control of gene expression and, more recently, in RNA splicing. Most of these mutations are shared by patients with myelodysplastic syndromes as well. Studies focusing on the complex clonal hierarchy of MPNs suggest a condition of genetic instability, that could be either acquired or inherited. At this regard, the discovery of a specific germline haplotype in JAK2 provided an explanation for the phenomenon of familial clustering of MPNs, although other still unknown haplotypes are likely involved. The aim of this review is to summarize current knowledge of molecular abnormalities of MPNs and discuss their role for diagnosis and prognosis., Alessandro M.Vannucchi, Paola Guglielmelli, and Literatura 95
Cíl: Poskytnout základní přehled proteomických přístupů a metod a zhodnotit potenciál jejich využití v klinické praxi. Typ: Přehledová práce V klinické praxi roste význam laboratorních vyšetření pro zjištění aktuálního stavu pacientů. Mezi významnou skupinu molekul patří bezesporu proteiny, jejichž stanovení nejen umožňuje, ale i usnadňuje, urychluje a zpřesňuje diagnostiku. Hledání nových proteinových molekul s diagnostickým potenciálem se proto stalo jedním z důležitých cílů proteomiky. Proteomické přístupy zahrnující separaci a identifikaci molekul pomocí pokročilých analytických technologií a bioinformatiky jsou dnes využívány zejména při hledání nových potenciálních proteinových a peptidových markerů ve snadno dostupném klinickém materiálu. Některé proteomické metody začaly být využívány v posledních letech i pro následné ověřování diagnostického významu objevených markerů a v budoucnu mohou najít uplatnění i při rutinním laboratorním vyšetření. Cílem této práce je poskytnout základní přehled proteomických přístupů a metod a zhodnotit jejich význam pro klinickou praxi., Objective: The review provides basic overview of proteomic approaches and methods and evaluates their potential towards clinical practice. Design: Review The role of laboratory biomarker assessment in patient diagnosis determination has been increasing. Proteins unquestionably rank among very important molecules. Protein assessment of which not only enables, but can also accelerate and facilitate the diagnosis and make it more accurate. Hence, discovery of proteins with diagnostic potential has become one of the main goals of proteomics. Currently, proteomic approaches involving separation and identification of molecules by means of advanced analytical technologies and bioinformatics are typically used for the discovery of protein and peptide biomarkers in well accessible clinical material. However, in recent years some of the methods have been employed also for subsequent verification of the diagnostic potential of newly discovered biomarkers and are believed to be used also for routine laboratory settings in the future. The aim of the work is to provide an overview of proteomic approaches and methods and evaluate their relevance for clinical practice., Vajrychová M., Tambor V., Lenčo J., and Literatura 35
Dlaždicový karcinom hlavy a krku (HNSCC) je šestým nejčastěji se vyskytujícím nádorem na světě. Ve snaze zlepšit léčbu se současný výzkum zaměřuje zejména na hledání nových nádorových markerů a sledování jejich diagnostického, prognostického a prediktivního významu v rutinní klinické praxi. Molekulární nádorové markery rovněž dobře odrážejí patobiologické procesy v nádorech. V poslední době došlo k rozšíření poznatků o etiologii a patobiologii nádorů hlavy a krku. Velký podíl na kancerogenezi mají epigenetické mechanizmy, RNA interference a microRNA, nádorové kmenové buňky a epiteliálně-mezenchymální tranzice, které zároveň představují nový zdroj molekulárních nádorových markerů a vhodný cíl biologické léčby, Head and neck squamous cell cancer (HNSCC) is the six most common cancer in the world. In attempts to improve therapy of this cancer, contemporary research is focused predominantly on new tumor markers and evaluation of their diagnostic, prognostic and predictive significance for routine clinical practice. Molecular tumor markers at the same time very well reflect pathobiological processes in tumors. New etiological and pathobiological aspects of cancerogenesis of HNSCC were lately introduced. Namely epigenetic mechanisms, RNA interference and microRNA, cancer stem cells and epithelial-mesenchymal transition play important role in cancerogenesis as well as represent new source of molecular tumor markers and potential target of biological therapy., David Kalfeřt, Marie Ludvíková, and Literatura 52
Cíl studie: Metabolomika se stává důležitým nástrojem v klinickém výzkumu a diagnostice lidských onemocnění. V této studii byla použita necílená metabolomická analýza suchých krevních skvrn (DBS) pro diagnostiku dědičných metabolických poruch (DMP). Typ studie: Klinická aplikace Materiál a metody: Vzorky DBS byly analyzovány technikou vysoce účinné kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostním spektrometrem s vysokým rozlišením. Data byla zpracována a statisticky vyhodnocena s použitím softwaru R. Výsledky: Bylo porovnáváno 20 kontrolních vzorků vůči třem vzorkům od pacientů s fenylketonurií a třem vzorkům od pacientů s leucinózou. Všechny pacientské vzorky se podařilo rozlišit od kontrolních na základě příslušných markerů jednotlivých onemocnění. Závěry: Tato studie ukazuje, že necílená metabolomika může být uplatněna při diagnostice DMP., Objective: Metabolomics has become an important tool in clinical research and diagnosis of human diseases. In this work we applied untargeted metabolomic analysis of dry blood spots (DBS) for diagnosing inherited metabolic disorders (IMDs). Design: Clinical application Material and methods: DBS samples were analyzed by high performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometer. Data were processed and statistically evaluated using R software. Results: We compared 20 control samples with three samples from patients with phenylketonuria and three samples from patients with maple syrup urine disease. All patient samples were distinguished from controls based on appropriate markers of the disorders. Conclusion: This study shows that untargeted metabolomics can be applied for diagnosing various IMDs., Janečková H., Wojtowicz P., Hron K., Friedecký D., Adam T., and Literatura 5