Katedra medicínské biologie
Nabídka témat
Endogenní serpiny jako terapeutické cíle a potenciální využití exogenních serpinů v léčbě imunitou zprostředkovaných onemocnění.
Školitel: doc. RNDr. Jindřich Chmelař, Ph.D.,
U obratlovců hrají endogenní serpiny klíčovou roli v regulaci fyziologických dějů, včetně srážení krve, fibrinolýzy, zánětu, aktivace komplementu, regulace imunity a regulace apoptózy. Působí jako transportéry hormonů, jako adipokiny a jako samotné prekurzory hormonů. Patologie související se serpiny se nazývají serpinopatie a existuje spousta onemocnění, která souvisejí s poruchami funkce serpinů, včetně Alzheimerovy choroby, emfyzému plic, jaterní cirhózy nebo trombózy. Bylo také zjištěno, že se serpiny podílejí na regulaci infekčních, metabolických a autoimunitních onemocnění nebo karcinogeneze. Proto představují tyto proteiny zajímavé terapeutické cíle. Exogenní serpiny, pocházející z parazitů a patogenů, často ovlivňují imunitní systém hostitelů, tedy i člověka. Proto se vědci snaží tyto jejich vlastnosti využít pro vývoj nových léků. Např. virový serpin CrmA byl úspěšně testován v kombinaci s nanočásticovým nosičem v léčbě osteoartritidy, zánětlivého syndromu cév či rakoviny. Tyto výsledky ukazují, že exogenní serpiny mají aplikační terapeutický potenciál, zvlášť při zapojení proteinového inženýrství za účelem zvyšování účinnosti těchto serpinů.
Cíle rešeršní práce: Zpracovat podrobně dostupnou literaturu na téma funkce serpinů v lidském těle a možnost využít exogenní serpiny v léčbě imunitou zprostředkovaných onemocnění.
Požadavky: Zájem, motivace, samostatnost a zvídavost
Charakterizace vybraných proteinových rodin ze slin klíšťat
Školitel: doc. RNDr. Jindřich Chmelař, Ph.D.,
Klíštěcí sliny obsahují desítky až stovky nejrůznějších proteinů, z nichž většina zastává nějakou funkci při obcházení hostitelských obranných mechanizmů. Některé skupiny byly už velmi podrobně popsány, včetně experimentálního ověření jejich aktivit v hostitelském systému. Některé skupiny mají již známé proteinové struktury a některé jsou unikátní pro klíšťata a není známa jejich funkce ani struktura. Cílem experimentální bakalářské práce bude podrobná analýza vybrané proteinové skupiny pomocí in silico metod, ověření expresního profilu v klíštěti pomocí qRT-PCR, amplifikace vybraného genu pomocí PCR, jeho zaklonování a osekvenování. Možnost přípravy rekombinantního proteinu. Součástí práce bude vypracování rešerše týkající se proteinů z klíštěcích slin a vybrané proteinové rodiny.
Co se student naučí: Bioinformatické metody (data mining, manipulace s nukleotidovými i proteinovými sekvencemi, základní fylogenetická analýza, 3D modelování proteinů, izolace RNA a DNA, PCR, kvantitativní RT-PCR, molekulární klonování
Diverzita viru klíšťové encefalitidy v přirozených ohniscích na jihu Čech
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Václav Hönig (
Virus klíšťové encefalitidy je původcem závažného onemocnění centrální nervové soustavy člověka. Virus cirkuluje v přírodě mezi svými přirozenými hostiteli (zejména hlodavci) a vektory - klíšťaty. Jednotlivé kmeny viru klíšťové encefalitidy se mohou významně lišit celou řadou vlastností, včetně patogenity pro člověka. Cílem nabízené bakalářské či magisterské práce je zmapovat diverzitu viru klíšťové encefalitidy v jeho přirozených ohniscích výskytu, stanovit jejich biologické vlastnosti a porovnat je s kmeny vyskytujícími se u pacientů. Téma v sobě kombinuje jak práci v terénu (sběr klíšťat), tak práci v laboratoři. Student/ka se v rámci řešení práce seznámí s řadou široce uplatnitelných metod molekulární biologie (zpracování vzorku, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, sekvenování včetně NGS apod.), virologie (práce s infekčním materiálem - BSL2, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace apod.) i základními statistickými a fylogenetickými metodami.
Klíšťata a klíšťaty přenášené patogeny v urbánních biotopech
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Václav Hönig (
Klíšťata jsou vektory celé řady významných patogenů člověka a zvířat. Jejich výskyt není omezen jen na lesní biotopy, ale stabilní populace klíšťat můžeme najít i ve městech. Spolu s klíšťaty se do tohoto prostředí dostávají i patogeny. Vzhledem k vysoké míře aktivity člověka tyto oblasti představují potenciálně vysoké riziko pro veřejné zdraví. Cílem nabízené bakalářské či magisterské práce je zmapovat diverzitu bakteriálních a virových patogenů v klíšťatech vyskytujících se v urbánních biotopech. Dále pak stanovení složení hostitelské fauny klíšťat na základě molekulárně biologické detekce hostitelské DNA ve zbytcích strávené krve a korelace druhu hostitele s výskytem patogenů. Téma v sobě kombinuje jak práci v terénu (sběr klíšťat), tak práci v laboratoři. Student/ka se v rámci řešení tématu seznámí s řadou široce uplatnitelných metod molekulární biologie (zpracování vzorku, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, sekvenování apod.), virologie (práce s infekčním materiálem - BSL2, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace apod.) i základními statistickými a fylogenetickými metodami.
Kombinovaná aplikace genetické a psychologické selekce vhodných dobrovolníků pro studium abnormálně vysokého obsazení dopaminových D2 receptorů metodou pozitronové emisní tomografie
Typ práce: bakalářská nebo magisterská
Školitel: Mgr. Dagmar Riegert Bystřická, Ph.D. ,
Dopamin funguje v mozku jako neurotransmiter, který společně s dalšími hormony významně reguluje fyziologické a behaviorální funkce jako jsou motorické funkce, kognitivní funkce, přičemž se zcela zásadně podílí na tvorbě motivačního systému a touze po odměně.
Dědičná tendence směřující k časté průzkumné činnosti a intenzivnímu vzrušení v reakci na nové podněty se označuje jako chování typu novelty seeking (NS). Novelty seeking je zařazeno v inventáři povahových vlastností, tzv. Temperament and Character Inventory-Revised (TCI-R), a skládá se ze čtyř podskupin (průzkumné vrušení, impulzivnost, extravagance, neuspořádanost). Dotazník TCI-R je globálně používaný a uznávaný v psychologickém a neurobiologickém výzkumu. Jedinci, kteří mají vysoké skóre novelty seeking, jsou temepramentní, průzkumní, zvědaví, impulzivní, roztržití a snadno podlehnou nudě. Rychle se zapojí do čehokoli, co je nové a neznámé – což může vést k potenciální odměně – ať už jsou to adrenalinové sporty či návykové látky. Vysoké skóre NS je spojováno s nedostatečnou aktivitou dopaminu.
Ovšem vliv na produkci dopaminu má také genetika. Gen DRD2, kódující dopaminový receptor D2, je intenzivně studován v souvislosti s několika SNP. Mezi ně se řadí např. polymorfismy TaqIA a –141C Ins/Del. Polymorfismus TaqIA, respektive jeho recesivní alela A1, koreluje s o 30 % menší počtem exprimovaných D2 receptorů; alela –141C Del polymorfismu -141C Ins/Del je spojována se sníženou expresí genu DRD2. Funkci dopaminu ovlivňuje i gen COMT (katechol-O-metyltransferáza). Polymorfismus v genu COMT Val158Met zodpovídá za degradaci dopaminu, snižuje funkci tohoto enzymu až o 40 %. Zmíněné polymorfismy ovlivňující funkci dopaminu a/nebo expresi příslušných receptorů, korelují s lidským chováním. Z tohoto důvodu je zkoumán vztah mezi novelty seeking behavior a dopaminergním systémem.
Co se student naučí: naváže na diplomovou práci Mgr. Lindy Jandové z roku 2019, seznámí se s prací v klinické genetické laboratoři, prakticky zvládne metody izolace DNA, PCR, ELFO, PCR RFLP, real-time PCR, analýza a zpracování výsledků.
Molekulární aspekty rozvoje onemocnění klíšťové encefalitidy (oblast nabízených témat)
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Martin Palus (
Klíšťová encefalitida (KE) je závažné virové onemocnění vyvolané virem klíšťové encefalitidy (VKE). VKE je flavivirus, který je přenášen klíšťaty rodu Ixodes. Onemocnění se projevuje vysokou horečkou, nevolností, bolestmi hlavy a v těžších případech může vést k meningitidě, encefalitidě, meningoencefalitidě. Onemocnění může skončit smrtí, ale drtivé jsou i dopady postencefalického syndromu (25–50 % pacientů), který může zahrnovat: obrny, parézy, ataxie, únavy, bolesti hlavy, poruchy smyslů a kognitivních či neuropsychiatrických funkcí.
Následky onemocnění jdou ruku v ruce se závažností akutního průběhu onemocnění. Na čem ale tento průběh závisí a proč u někoho dochází k rozvoji těžkých forem onemocnění a jiného proběhne jen formou horečky? Jak se virus dostane do mozku? Může za to sám virus, nebo je to souhra okolností? Jaké jsou molekulární faktory patogena (viru) a jaké hostitele, jež vznik a průběh onemocnění předurčují? Na tyto a další otázky můžete formou rešerše, nebo experimentu odpovědět i Vy během své kvalifikační práce.
Porozumění těmto faktorům je důležité pro lepší diagnostiku, prevenci a léčbu klíšťové encefalitidy, ale téma má přesah i do dalších virových onemocnění (horečka denque, onemocnění zika, západonilská horečka, atd.)
Experimentální část práce bude zaměřena na využití virologických, imunologických a molekulárních metod.
Zaměření a rozsah práce je možné přizpůsobit. Detaily jsou dostupné na vyžádání.
Antivirové vakcíny, detekce, diagnostika a léčba (oblast nabízených témat)
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Martin Palus (
Spolehlivé antivirové vakcíny, detekce, diagnostika a léčba jsou klíčovými nástroji pro kontrolu a prevenci šíření virů a snížení závažnosti virových infekcí. Je důležité neustále zdokonalovat tyto strategie a vyvíjet nové metody, aby bylo možné účinně reagovat na stále se měnící virové hrozby. Naším modelovým virem je virus klíšťové encefalitidy (VKE). VKE je původcem závažného virové onemocnění centrální nervové soustavy. Vývoj a poznání v oblasti prevence a léčby tohoto onemocnění má přesah do dalších významných virových onemocnění člověka (horečka denque, onemocnění zika, západonilská horečka, atd.) Proti viru klíšťové encefalitidy dosud neexistuje specifická léčba, dříve dostupná léčba s sebou nesla řadu kontroverzí a nejasností. S odstupem času a s novými poznatky se naskýtají možnosti vývoje terapeutických protilátek proti tomuto viru a možnosti léčby. V současné době existuje velmi účinná vakcína, nicméně moderní metody umožňují řadu zlepšení.
Pokud Vás problematika zajímá můžete se do jejího řešení zapojit formou rešerše, nebo i experimentálně ve své kvalifikační práci pod vedením zkušených pracovníků z Laboratoře arbovirologie.
Experimentální část práce bude využívat virologických, imunologických, molekulárních a genetických metod.
Konkrétní zaměření a rozsah práce jsou dostupné na vyžádání.
Detekce viru Alongshan v klíšťatech Ixodes ricinus
Typ práce: Bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: RNDr. Jan Kamiš (
Virus Alongshan je recentně popsaný segmentovaný virus patogenní pro člověka, který byl poprvé detekován u pacienta s horečnatým onemocněním v Mongolsku v roce 2017. Onemocnění způsobené tímto virem je svým průběhem podobné klíšťové encefalitidě, a i v tomto případě jsou vektory viru klíšťata rodu Ixodes. Recentní studie rovněž potvrzují zoonotický potenciál viru, vzhledem k jeho výskytu u hospodářských zvířat. Virus Alongshan byl dosud detekován i v Evropě, kde byl nalezen nejen v klíšťatech, ale i hospodářských zvířatech v Německu, Švýcarsku, Finsku i Rusku.
Cílem bakalářské nebo magisterské práce bude detekovat a charakterizovat recentně popsaný virus Alongshan v klíšťatech Ixodes ricinus z vybraných lokalit České republiky. Práce bude realizována ve virologické laboratoři úrovně biologické bezpečnosti 2 (BSL2), kde se student naučí řadu široce uplatnitelných molekulárně biologických a virologických metod (práce s infekčním agens, zpracování klíšťat, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, PCR, WGS sekvenování, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace, IFAT apod.). Získané výsledky budou vyhodnoceny statistickými a fylogenetickými metodami. Rozsah tématu je možné přizpůsobit preferencím a zájmům studenta.
Hmyzožravci jako rezervoáry virů
Typ práce: Bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: RNDr. Jan Kamiš (
Z pohledu patogenů jsou hmyzožravci méně studovanou skupinou, přitom mohou být přenašeči řady zoonotických virových agens patogenních pro člověka. Cílem bakalářské nebo magisterské práce bude detekovat a charakterizovat viry z rodů Orthobornavirus a Orthohantavirus v kadáverech rejsků a bělozubek nalezených v České republice. Bornaviry jsou původci závažné lidské bornavirové encefalitidy, která může být často smrtelná. Rejskovití mohou přenášet i své hantaviry, ty však pro člověka patogenní nejsou, ale se zdá, že mají pozoruhodnou genetickou stabilitu i široký areál výskytu.
Student se naučí práci s infekčním materiálem ve virologické laboratoři úrovně biologické bezpečnosti 2 (BSL2), včetně pitev kadáverů, zejména náhodně nalezených rejsků a bělozubek. Orgány dále zpracuje a následně z nich pomocí molekulárně biologických a virologických metod vyizoluje, detekuje a charakterizuje zmíněné viry. Student si osvojí izolaci RNA, reverzní transkripci, qPCR, PCR, WGS sekvenování, izolaci viru na buněčných kulturách, plakovou titrace apod.). Získané výsledky budou vyhodnoceny statistickými a fylogenetickými metodami. Rozsah tématu je možné přizpůsobit preferencím a zájmům studenta.
Příprava stabilních reportérových buněčných linií pro měření signálních drah
Školitel: Doc. Jaroslava Lieskovská, Ph.D.,
Měření aktivity transkripčních faktorů je způsobem, jak zjistit na úrovni buněčné signalizace mechanismus účinku různých testovaných látek. Transkripční faktory NF-kB, STAT1, CREB a NFAT jsou aktivovány v imunitních buňkách různými signálními dráhami. Jejich aktivitu je možné měřit pomocí tzv. duální luciferázové reportérové eseje, která je založena na měření dvou luciferázových aktivit s využitím dvou plazmidů, reportérového a referenčního. Použití stabilních reportérových buněčných linií představuje zajímavou alternativu k metodě western blotting, která se standardně k analýze signálních drah používá.
Metodicky projekt zahrnuje práci s buněčnými liniemi, metodu transfekce buněk s vybranými plazmidy a ověření funkčnosti získaných buněčných klonů měřením luciferázové aktivity.
Diverzita viru klíšťové encefalitidy v přirozených ohniscích na jihu Čech
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Václav Hönig (
Virus klíšťové encefalitidy je původcem závažného onemocnění centrální nervové soustavy člověka. Virus cirkuluje v přírodě mezi svými přirozenými hostiteli (zejména hlodavci) a vektory - klíšťaty. Jednotlivé kmeny viru klíšťové encefalitidy se mohou významně lišit celou řadou vlastností, včetně patogenity pro člověka. Cílem nabízené bakalářské či magisterské práce je zmapovat diverzitu viru klíšťové encefalitidy v jeho přirozených ohniscích výskytu, stanovit jejich biologické vlastnosti a porovnat je s kmeny vyskytujícími se u pacientů. Téma v sobě kombinuje jak práci v terénu (sběr klíšťat), tak práci v laboratoři. Student/ka se v rámci řešení práce seznámí s řadou široce uplatnitelných metod molekulární biologie (zpracování vzorku, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, sekvenování včetně NGS apod.), virologie (práce s infekčním materiálem - BSL2, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace apod.) i základními statistickými a fylogenetickými metodami.
Klíšťata a klíšťaty přenášené patogeny v urbánních biotopech
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Václav Hönig (
Klíšťata jsou vektory celé řady významných patogenů člověka a zvířat. Jejich výskyt není omezen jen na lesní biotopy, ale stabilní populace klíšťat můžeme najít i ve městech. Spolu s klíšťaty se do tohoto prostředí dostávají i patogeny. Vzhledem k vysoké míře aktivity člověka tyto oblasti představují potenciálně vysoké riziko pro veřejné zdraví. Cílem nabízené bakalářské či magisterské práce je zmapovat diverzitu bakteriálních a virových patogenů v klíšťatech vyskytujících se v urbánních biotopech. Dále pak stanovení složení hostitelské fauny klíšťat na základě molekulárně biologické detekce hostitelské DNA ve zbytcích strávené krve a korelace druhu hostitele s výskytem patogenů. Téma v sobě kombinuje jak práci v terénu (sběr klíšťat), tak práci v laboratoři. Student/ka se v rámci řešení tématu seznámí s řadou široce uplatnitelných metod molekulární biologie (zpracování vzorku, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, sekvenování apod.), virologie (práce s infekčním materiálem - BSL2, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace apod.) i základními statistickými a fylogenetickými metodami.
Kombinovaná aplikace genetické a psychologické selekce vhodných dobrovolníků pro studium abnormálně vysokého obsazení dopaminových D2 receptorů metodou pozitronové emisní tomografie
Typ práce: bakalářská nebo magisterská
Školitel: Mgr. Dagmar Riegert Bystřická, Ph.D. ,
Dopamin funguje v mozku jako neurotransmiter, který společně s dalšími hormony významně reguluje fyziologické a behaviorální funkce jako jsou motorické funkce, kognitivní funkce, přičemž se zcela zásadně podílí na tvorbě motivačního systému a touze po odměně.
Dědičná tendence směřující k časté průzkumné činnosti a intenzivnímu vzrušení v reakci na nové podněty se označuje jako chování typu novelty seeking (NS). Novelty seeking je zařazeno v inventáři povahových vlastností, tzv. Temperament and Character Inventory-Revised (TCI-R), a skládá se ze čtyř podskupin (průzkumné vrušení, impulzivnost, extravagance, neuspořádanost). Dotazník TCI-R je globálně používaný a uznávaný v psychologickém a neurobiologickém výzkumu. Jedinci, kteří mají vysoké skóre novelty seeking, jsou temepramentní, průzkumní, zvědaví, impulzivní, roztržití a snadno podlehnou nudě. Rychle se zapojí do čehokoli, co je nové a neznámé – což může vést k potenciální odměně – ať už jsou to adrenalinové sporty či návykové látky. Vysoké skóre NS je spojováno s nedostatečnou aktivitou dopaminu.
Ovšem vliv na produkci dopaminu má také genetika. Gen DRD2, kódující dopaminový receptor D2, je intenzivně studován v souvislosti s několika SNP. Mezi ně se řadí např. polymorfismy TaqIA a –141C Ins/Del. Polymorfismus TaqIA, respektive jeho recesivní alela A1, koreluje s o 30 % menší počtem exprimovaných D2 receptorů; alela –141C Del polymorfismu -141C Ins/Del je spojována se sníženou expresí genu DRD2. Funkci dopaminu ovlivňuje i gen COMT (katechol-O-metyltransferáza). Polymorfismus v genu COMT Val158Met zodpovídá za degradaci dopaminu, snižuje funkci tohoto enzymu až o 40 %. Zmíněné polymorfismy ovlivňující funkci dopaminu a/nebo expresi příslušných receptorů, korelují s lidským chováním. Z tohoto důvodu je zkoumán vztah mezi novelty seeking behavior a dopaminergním systémem.
Co se student naučí: naváže na diplomovou práci Mgr. Lindy Jandové z roku 2019, seznámí se s prací v klinické genetické laboratoři, prakticky zvládne metody izolace DNA, PCR, ELFO, PCR RFLP, real-time PCR, analýza a zpracování výsledků.
In vitro characterization of mutations in gene PTPN11 from individuals with neurodevelopmental disorders
Supervisor: Mgr. Michaela Fencková, Phd, Laboratory of Neurogenetics,
Co-supervisor: RNDr. Petra Havlíčková
Single gene mutations represent the leading cause of intellectual disability (ID) and autism spectrum disorder (ASD). Missense variants that result in a change of one amino acid (AA) in the protein sequence, contribute to disease risk to a similar or even greater degree than likely gene-disruptive mutations but their effect on protein structure and function is not known.
In this project, the student will investigate de novo missense variants in gene PTPN11 that encodes a protein tyrosine phosphatase SHP2. These variants were found in individuals with ID/ASD and not in the unaffected siblings and they are predicted as pathogenic. The student will prepare recombinant SHP2 protein with and without the corresponding single AA changes and test the effect of these changes on protein phosphorylation. This will answer whether the variants affect SHP2 function and if yes, whether they increase or decrease its phosphatase activity. The project will complement the characterization of these mutations for cognitive dysfunction in our pre-clinical Drosophila model.
Molekulární aspekty rozvoje onemocnění klíšťové encefalitidy (oblast nabízených témat)
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Martin Palus (
Klíšťová encefalitida (KE) je závažné virové onemocnění vyvolané virem klíšťové encefalitidy (VKE). VKE je flavivirus, který je přenášen klíšťaty rodu Ixodes. Onemocnění se projevuje vysokou horečkou, nevolností, bolestmi hlavy a v těžších případech může vést k meningitidě, encefalitidě, meningoencefalitidě. Onemocnění může skončit smrtí, ale drtivé jsou i dopady postencefalického syndromu (25–50 % pacientů), který může zahrnovat: obrny, parézy, ataxie, únavy, bolesti hlavy, poruchy smyslů a kognitivních či neuropsychiatrických funkcí.
Následky onemocnění jdou ruku v ruce se závažností akutního průběhu onemocnění. Na čem ale tento průběh závisí a proč u někoho dochází k rozvoji těžkých forem onemocnění a jiného proběhne jen formou horečky? Jak se virus dostane do mozku? Může za to sám virus, nebo je to souhra okolností? Jaké jsou molekulární faktory patogena (viru) a jaké hostitele, jež vznik a průběh onemocnění předurčují? Na tyto a další otázky můžete formou rešerše, nebo experimentu odpovědět i Vy během své kvalifikační práce.
Porozumění těmto faktorům je důležité pro lepší diagnostiku, prevenci a léčbu klíšťové encefalitidy, ale téma má přesah i do dalších virových onemocnění (horečka denque, onemocnění zika, západonilská horečka, atd.)
Experimentální část práce bude zaměřena na využití virologických, imunologických a molekulárních metod.
Zaměření a rozsah práce je možné přizpůsobit. Detaily jsou dostupné na vyžádání.
Antivirové vakcíny, detekce, diagnostika a léčba (oblast nabízených témat)
Typ práce: bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: Martin Palus (
Spolehlivé antivirové vakcíny, detekce, diagnostika a léčba jsou klíčovými nástroji pro kontrolu a prevenci šíření virů a snížení závažnosti virových infekcí. Je důležité neustále zdokonalovat tyto strategie a vyvíjet nové metody, aby bylo možné účinně reagovat na stále se měnící virové hrozby. Naším modelovým virem je virus klíšťové encefalitidy (VKE). VKE je původcem závažného virové onemocnění centrální nervové soustavy. Vývoj a poznání v oblasti prevence a léčby tohoto onemocnění má přesah do dalších významných virových onemocnění člověka (horečka denque, onemocnění zika, západonilská horečka, atd.) Proti viru klíšťové encefalitidy dosud neexistuje specifická léčba, dříve dostupná léčba s sebou nesla řadu kontroverzí a nejasností. S odstupem času a s novými poznatky se naskýtají možnosti vývoje terapeutických protilátek proti tomuto viru a možnosti léčby. V současné době existuje velmi účinná vakcína, nicméně moderní metody umožňují řadu zlepšení.
Pokud Vás problematika zajímá můžete se do jejího řešení zapojit formou rešerše, nebo i experimentálně ve své kvalifikační práci pod vedením zkušených pracovníků z Laboratoře arbovirologie.
Experimentální část práce bude využívat virologických, imunologických, molekulárních a genetických metod.
Konkrétní zaměření a rozsah práce jsou dostupné na vyžádání.
Detekce viru Alongshan v klíšťatech Ixodes ricinus
Typ práce: Bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: RNDr. Jan Kamiš (
Virus Alongshan je recentně popsaný segmentovaný virus patogenní pro člověka, který byl poprvé detekován u pacienta s horečnatým onemocněním v Mongolsku v roce 2017. Onemocnění způsobené tímto virem je svým průběhem podobné klíšťové encefalitidě, a i v tomto případě jsou vektory viru klíšťata rodu Ixodes. Recentní studie rovněž potvrzují zoonotický potenciál viru, vzhledem k jeho výskytu u hospodářských zvířat. Virus Alongshan byl dosud detekován i v Evropě, kde byl nalezen nejen v klíšťatech, ale i hospodářských zvířatech v Německu, Švýcarsku, Finsku i Rusku.
Cílem bakalářské nebo magisterské práce bude detekovat a charakterizovat recentně popsaný virus Alongshan v klíšťatech Ixodes ricinus z vybraných lokalit České republiky. Práce bude realizována ve virologické laboratoři úrovně biologické bezpečnosti 2 (BSL2), kde se student naučí řadu široce uplatnitelných molekulárně biologických a virologických metod (práce s infekčním agens, zpracování klíšťat, izolace RNA, reverzní transkripce, qPCR, PCR, WGS sekvenování, izolace viru na buněčných kulturách, plaková titrace, IFAT apod.). Získané výsledky budou vyhodnoceny statistickými a fylogenetickými metodami. Rozsah tématu je možné přizpůsobit preferencím a zájmům studenta.
Hmyzožravci jako rezervoáry virů
Typ práce: Bakalářská nebo magisterská – rozsah práce lze přizpůsobit
Školitel: RNDr. Jan Kamiš (
Z pohledu patogenů jsou hmyzožravci méně studovanou skupinou, přitom mohou být přenašeči řady zoonotických virových agens patogenních pro člověka. Cílem bakalářské nebo magisterské práce bude detekovat a charakterizovat viry z rodů Orthobornavirus a Orthohantavirus v kadáverech rejsků a bělozubek nalezených v České republice. Bornaviry jsou původci závažné lidské bornavirové encefalitidy, která může být často smrtelná. Rejskovití mohou přenášet i své hantaviry, ty však pro člověka patogenní nejsou, ale se zdá, že mají pozoruhodnou genetickou stabilitu i široký areál výskytu.
Student se naučí práci s infekčním materiálem ve virologické laboratoři úrovně biologické bezpečnosti 2 (BSL2), včetně pitev kadáverů, zejména náhodně nalezených rejsků a bělozubek. Orgány dále zpracuje a následně z nich pomocí molekulárně biologických a virologických metod vyizoluje, detekuje a charakterizuje zmíněné viry. Student si osvojí izolaci RNA, reverzní transkripci, qPCR, PCR, WGS sekvenování, izolaci viru na buněčných kulturách, plakovou titrace apod.). Získané výsledky budou vyhodnoceny statistickými a fylogenetickými metodami. Rozsah tématu je možné přizpůsobit preferencím a zájmům studenta.
Impact of viral NS1 protein on pathogenesis of tick-borne encephalitis
Typ práce: disertační
Školitel: Martin Palus (
Virus klíšťové encefalitidy je původcem závažného onemocnění centrální nervové soustavy člověka. Virový nestrukturní protein 1 (NS1) je vysoce konzervovaný flavivirový protein. Dimer NS1 (mNS1) se váže na membránu endoplazmatického retikula, kde se podílí na replikaci viru, nebo na plazmatickou membránu. NS1 je také sekretován z infikované buňky jako hexamer (sNS1), který hraje důležitou roli v patogenezi onemocnění. Role sNS1 v patogenezi byla blíže charakterizována pro flaviviry přenášené komáry jako virus dengue nebo virus západonilské horečky. sNS1 protein z viru dengue zvyšuje propustnost vaskulárních endotelových buněk a způsobuje poškození cévních stěn. Podílí se na úniku viru před imunitním systémem a indukuje produkci prozánětlivých cytokinů a chemokinů, které přispívají k rozvoji imunopatologie. V současné době je flavivirům přenášenými komáry a jejich sNS1 proteinu věnována soustavná pozornost, avšak zcela chybí informace o roli sNS1 v patogenezi klíšťové encefalitidy. Práce bude cílit na dynamiku sekrece NS1 během patogeneze s ohledem na replikaci viru, pomocí in vitro modelu lidských primárních buněk a in vivo myšího modelu. Dále na popsání efektu NS1 na propustnost hematoencefalické bariéry u lidských a myších primárních buněk mozku. Výsledky této práce umožní lepší porozumění mezi interakcemi VKE a hematoencefalickou bariérou, které jsou klíčové pro infekci mozku, ale také celkové role NS1 proteinu v patogenezi. Pochopení mechanismů patogeneze VKE je stěžejní pro vývoj specifické antivirové terapie.
Detaily práce jsou dostupné na vyžádání.
Tick-borne encephalitis virus interactions with neurovascular unit cells at the cellular and molecular level
Typ práce: disertační
Školitel: Martin Palus (
Klíšťová encefalitida je jednou z nejvýznamnějších arbovirových infekcí centrální nervové soustavy člověka. Pro rozvoj neurologických forem klíšťové encefalitidy je nezbytné překročení hematoencefalické bariéry (HEB). Přesný mechanismus, kterým VKE proniká do mozkového parenchymu není znám, v úvahu však, mimo jiné, připadá hematogenní cesta skrze infekci mikrovaskulárních endoteliálních buněk mozku. Po překročení bariéry se virus replikuje v přiléhajících pericytech, astrocytech a dalších nervových buňkách, které společně utvářejí tzv. neurovaskulární jednotku. Infekce neurovaskulární jednotky vede k produkci široké škály prozánětlivých mediátorů a metaloproteináz s potenciálem poškodit integritu HEB. Bude sestaven 3D modelu HEB s použitím lidských primárních buněk (mikrovaskulární endoteliální buňky mozku, pericyty, astrocyty, mikroglie, neurony), jenž poskytne komplexní vhodné experimentální prostředí pro studium intercelulárních interakcí v průběhu infekce VKE a jejich vlivu na integritu HEB. Imunopatologické reakce v centrální nervové soustavě a klinický průběh klíšťové encefalitidy se liší v závislosti na konkrétním kmenu viru. Změny v permeabilitě HEB budou studovány za použití různých kmenů VKE k infekci myší, které v současné době stále představují nejlepší in vivo model pro studium komplexních systemických reakcí.
Detaily práce jsou dostupné na vyžádání.
