C7187 Experimentální onkologie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2013
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Mgr. Pavel Bouchal, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D. (přednášející)
MUDr. Petr Müller, Ph.D. (přednášející)
MUDr. Rudolf Nenutil, CSc. (přednášející)
RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav biochemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
St 12:00–13:50 B11/205
Předpoklady
C4182 Biochemie II || Bi4020 Molekulární biologie
Předmět je koncipován zejména pro studenty navazujícího magisterského a doktorského studia oborů biochemie a molekulární biologie a genetika. Předpokládají se znalosti na úrovni základních kurzů biochemie a molekulární biologie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Na konci předmětu by studenti měli mít přehled o biologii a biochemii nádorové buňky a měli by rozumět mechanismům maligní transformace a šíření nádorů. Měli by být schopni teoreticky aplikovat genomické a proteomické přístupy a používat základní databázové zdroje v experimentální onkologii. Studenti by dále měli být schopni vysvětlit přístupy užívané při produkci a purifikaci proteinů a vývoji protilátek, principy molekulárního klonování, genové terapie a použití terapeutických protilátek. Kromě toho by měli být schopni správně rozhodnout o použití nejvhodnějšího biologického materiálu jako jsou modelové systémy (buněčné linie), lidské tkáně, lidská plasma. Přednášející také poskytnou přehled o onkologické farmakologii včetně vývoje a testování léčiv a o použití virů. Jedna z přednášek bude zaměřena na obecné aspekty spolupráce a kariéry ve vědě.
Osnova
  • 1. Úvod k přednášce, organizační záležitosti a požadavky ke zkoušce (Dr. Bouchal). Spolupráce a kariéra ve vědě (Dr. Vojtěšek). 18.9.
  • 2. Fyzikální, chemické a biologické faktory vzniku nádorů (Dr. Bouchal): Fyzikální záření, mechanismy účinku chemických karcinogenů, testování mutagenity, virová transformace. Morfologické a biochemické změny u transformovaných buněk, hypoxie, její příčiny a důsledky. Principy účinku cytostatik, léková rezistence. Příklady klinicky užívaných nádorových markerů. 25.9.
  • 3. Úvod do biologie nádorové buňky (Dr. Hrstka). Mechanismy maligní transformace. Angiogeneze, tvorba metastáz. Významné signální dráhy nádorové buňky; Epidemiologie nádorů. Protein p53, možnosti predikce, potenciální možnosti využití při terapii. 9.10.
  • 4. Metody experimentální onkologie (Dr. Hrstka). Mapování lidského genomu, funkční genomika, epigenetika Metody založené na PCR. Možnosti čipových analýz. Nová generace sekvencování. Genové inženýrství. Modelové systémy v aplikovaném výzkumu. 16.10.
  • 5. Použití lidského biologického materiálu ve výzkumu (Dr. Nenutil). Lidské tkáně jako zdroj informací a nástroj k validaci experimentálních biologických modelů. Možnosti použití a metody zpracování tkáňových vzorků pro účely experimentální biologie. Prediktivní a prognostická patologie. Odhad biologických vlastností a prognózy zhoubných nádorů. Biologické prediktory odpovědi na léčbu. 23.10.
  • 6. Molekulární patologie a koncept personalizované medicíny (Dr. Hrstka). Klinicky využitelné biomarkery, laboratorní techniky, ko-alterace a dysregulace signálních drah, „decision making“, pre-analytické výzvy, biomarkery v klinických studiích. 30.10.
  • 7. Proteomické přístupy v experimentální onkologii (Dr. Bouchal). Necílená a cílená proteomika, používané kvantifikační přístupy. Funkční studie v onkologickém výzkumu, analýza interakcí protein-protein, vyhledávání biomarkerů, jejich verifikace a validace. Volba biologického materiálu a metod, design studie, statistické vyhodnocení, validace a interpretace dat. Praktické příklady výstupů z proteomických experimentů. 6.11.
  • ZMĚNA POŘADÍ PŘEDNÁŠEK 9. Genová terapie (Dr. Müller). Choroby léčitelné pomocí genové terapie. Vektory pro genovou terapii. Perspektivy genové terapie. Viry a jejich využiti v experimentální onkologii. Charakterizace a rozdělení viru. Nádory a viry. Adenovirové a lentivirové vektory. Viry a genová terapie. 13.11.
  • 10. Proteinové inženýrství (Dr. Müller). Studium protein-protein interakcí. „Phage display“ pro hledání protein-protein interakcí. Analýza aktivity. „Protein engineering“. 20.11.
  • 11. Příprava a purifikace proteinů (Dr. Vojtěšek). Využití rozličných expresních systémů pro přípravu proteinů. Využití širokého spektra „Tag sekvencí“ při přípravě proteinů. Příprava proteinů pro vývoj monoklonálních protilátek. Příprava proteinů pro funkční studie. 27.11.
  • 8. Databázové zdroje a algoritmy v experimentální onkologii (Dr. Bouchal): Praktické použití algoritmů a databází na příkladech – práce s počítačem: NCBI, ExPASy, UniProt, BLAST, predikce sekundární struktury a posttranslačních modifikací proteinů. Human Protein atlas. Oncomine. Epidemiologie zhoubných nádorů v ČR (SVOD). 4.12.
  • 12. Vývoj, charakterizace a produkce protilátek (Dr. Vojtěšek). Teorie přípravy monoklonálních a polyklonálních protilátek. Imunizační schémata, používaná zvířata a vhodné antigeny. Metody přípravy monoklonálních protilátek. Metody přípravy polyklonálních protilátek. Metody charakterizace protilátek. Produkce, purifikace a značení protilátek. Využití protilátek. Oblasti aplikace monoklonálních a polyklonálních protilátek. Základní a aplikovaný výzkum. Humanizace protilátek. 11.12.
  • 13. Vývoj, testování a charakterizace léčiv (drug development) (Dr. Müller). Účinná látka, farmakodynamika, farmakokinetika. Modely používané pro „drug screening“. Knihovny chemických látek versus přírodní produkty. Kvantitativní a strukturní analýza potenciálního léčiva. Racionální vývoj léčiv. Klinické studie. 18.12.
Literatura
    doporučená literatura
  • REJTHAR, Aleš a Bořivoj VOJTĚŠEK. Obecná patologie nádorového růstu. 1. vyd. Praha: Grada, 2002, 206 s. ISBN 802470238X. info
Výukové metody
Přednášky odborníků z praxe spojené s dialogem přednášejícího a studentů, diskuse, odpovědi na otázky studentů. Praktické použití databázových zdrojů pomocí počítačů.
Metody hodnocení
Zkouška formou písemného testu plus krátký ústní pohovor.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.