VP7 – Aplikovaný výzkum v onkologii

Výzkumný program VP7 – Aplikovaný výzkum v onkologii je zaměřen na vědecké aktivity v oblasti translačního výzkumu nádorů, experimentální onkochirurgie, preklinické a klinické laboratorní diagnostiky, zpracování a analýzy obrazových a textových dat, vědecké využití virtuální reality a vybudování 3D tiskového centra.

Výzkumný program (VP7) je zaměřen na 4 výzkumné směry.

Solidní nádory
Proteomika
3D tisk & Datamining
VR a analýza pohybu

1. Solidní nádory

Výzkumný směr solidních nádorů se zaměřuje na diagnózy s vysokou klinickou potřebou. Cílem je propojit klinická data, patologii a molekulární analýzy tak, aby bylo možné lépe porozumět biologii nádorů a identifikovat prognostické a prediktivní markery využitelné v personalizovanějším přístupu k léčbě. V rámci této části programu působí dva výzkumné týmy:

Head & Neck Cancer Research Group

Skupina se zaměřuje na výzkum nádorového mikroprostředí spinocelulárního karcinomu dutiny ústní (OSCC), včetně interakcí mezi nádorovými buňkami, stromatem a imunitním systémem. Dále studuje mechanismy perineurální invaze (PNI) se zaměřením na neurotropní signalizaci a vliv mikrobiomu na invazivní a imunitní fenotypy nádoru.

Lung Cancer Research Group

Skupina se věnuje molekulární a expresní heterogenitě vysoce agresivních plicních nádorů (zejména SCLC/LCNEC) a identifikaci biologicky i klinicky relevantních podtypů a biomarkerů. Kombinuje genomické, transkriptomické a proteinové přístupy a vytváří podklady pro navazující preklinické i klinické studie a pro srovnání exprese vybraných terapeutických cílů napříč hlavními histologickými typy plicních karcinomů.

Vedoucí: RNDr. Matouš Hrdinka, Ph.D.

2. Proteomika

Výzkumný směr Proteomiky se zabývá vývojem metod pro analýzu malých i velkých molekul pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS). Reálné vzorky tvoří krev (sérum, plazma). V analýze velkých molekul proteinů (v proteomické analýze) se používají vzorky nejrůznějších tkání (játra, srdce, ledviny a další) včetně tukové tkáně. Tyto nové metody analýzy mají obrovský potenciál pro rozšíření diagnostických nástrojů u nejrůznějších nemocí.

Jednou z výzkumných aktivit je stanovení monoklonálních protilátek léčiv (trastuzumab, pertuzumab), které se používají v biologické léčbě u pacientek s HER2 pozitivním nádorem prsu.

Další aktivitou je stanovení hladiny stresového hormonu kortizolu ve slinách, včetně stanovení metodologie odběru, skladování a měření vzorků tohoto hormonu.

V analýze malých molekul byla vyvinuta a validována multimetoda pro analýzu velkého portfolia vybraných léčiv (51 léčiv) v lidském séru pomocí LC-MS/MS. Specifikací této multimetody je jedina příprava vzorků pro stanovení všech látek v jedné analýze.

V budoucnu by se tato skupina chtěla zabývat necílenými analýzami patologických proteinů (biomarkerů) konkrétních onemocnění jako je amyloidóza, granulomatózní mastitida či mnohočetný myelom.

Vedoucí: Mgr. Pavel Šištík, Ph.D.

3. 3D tisk & Datamining

Výzkumný směr 3D tisku & Datamining se skládá ze dvou výzkumných oblastí.

3D tiskové centrum

Jednou z nich je vybudování 3D tiskového centra, jehož primárním cílem je implementace 3D tisku a modelování do každodenní rutiny skrz nástroje jako preoperační plánování, vizualizace anatomických poměrů, přípravy a nácvik operací a operačních cest, a také tvorba pacient – specifických zařízení jako například pomůcky v rehabilitaci, radioterapii či kardiologii.

Svým zacílením má 3D tiskové centrum potenciál uplatnění v předoperačním plánování výkonů, výuce a realizaci hands-on kurzů s využitím vysoce realistických biomimetických anatomických modelů.

Datamining

Datamining je specializovaná činnost zaměřená na práci s obrazovými a textovými daty, jejich analyzování a vyhodnocování s využitím strojového učení a umělé inteligence. Mezi pilotní projekty patří segmentace mozkových metastáz, segmentace cévního řečiště dutiny břišní, vývoj aplikace pro hromadné extrakce dat z nemocničních systémů či chytré nositelné elektroniky, pokročilá analýza biomedicínských dat a další.

Vedoucí: doc. Ing. Lukáš Knybel, Ph.D.

4. VR a analýza pohybu

VR a analýza pohybu je výzkumný směr zaměřený na nové technologie v onkochirurgii, biomedicínském výzkumu, aplikovanou virtuální realitu, biosenzoriku, psychofyziologii, experimentální neurochirurgii a anatomii. V neposlední řadě pak na rozpoznávání a klasifikaci obrazu s využitím neuronových sítí.

Projekty v rámci tohoto výzkumného směru zaměřené na virtuální realitu jsou orientovány zejména na oblast fyzioterapie, motivaci pacienta, edukaci, vizualizaci, kvalitu života a další aspekty týkající se pacientů v onkologické léčbě, po operacích a pro snížení jejich diskomfortu v průběhu léčby. Dále pak jsou koncipovány na automatickou analýzu a lokalizaci částí lidského těla zpracováním obrazu pomocí hloubkové kamery, sloužící k diagnostice a monitoringu neurologických onemocnění, detekci špatného držení těla, asymetrii chůze či sledování pacientů po operačních výkonech.

Vedoucí: Ing. Lucie Stará

Spolupráce s dalšími VP a spolupracujícími subjekty

Z důvodu velmi silné mezioborové vazby spolupracuje výzkumný tým VP7 nejen napříč svými interním subtásky, ale na některých dílčích aktivitách také s výzkumnými týmy jiných výzkumných programů např.:

VP9 subtask 1 HA1 – společně VP7 a VP 9 vyvíjí nově navržené nástroje pro biopsii jaterní tkáně s možností radiofrekvenčního ošetření punkčního kanálu po vpichu, přičemž tým VP7 má úlohu definice vstupních požadavků a okrajových podmínek, podílí se na vývoji funkčního prototypu, testování in vivo, přičemž technologický vývoj je na VP9
VP9 subtask 4 HA2 – VŠB dodá vyvinutý SW (VP9) na základě parametrů FNO, která (VP7) zrealizuje testování SW v medicínském prostředí
VP9 subtask 4 HA2 – při vývoji nového SW (VP9) definuje VP7 základní parametry a zajišťuje testování robustnosti algoritmu na klinických datech
VP6 – společně VP6 a VP7 Identifikují molekulární změny v nádorových buňkách pacientů v rezistentních/agresivních stádiích monoklonálních gamapatií a validace a funkční charakterizace mutací genu

Na realizaci VP7 se podílí Fakultní nemocnice Ostrava a také Lékařská fakulta Ostravské univerzity.

FNO má roli odborného garanta a zajišťuje propojení jednotlivých výzkumných činností v praktické a klinické rovině, pracovníci LF OU zapojeni do tohoto výzkumného programu pak umožní provázanost aktivit s vědecko-výzkumným zázemím fakulty a aplikovatelnost poznatků do vzdělávacího procesu studentů OU, resp. dalších VaV pracovníků LF OU.

Jednotlivé aktivity, resp. výstupy a přínosy VP7 mají potenciál se promítnout také do náplně doktorských studijních programů OU.

Odkazy na jednotlivé SP:

Vedoucí výzkumného programu

doc. MUDr. Ing. Jakub Cvek, Ph.D.
E-mail:

Zveřejněno / aktualizováno: 20. 02. 2026