Laboratórium genomiky a prenatálnej diagnostiky

O laboratóriu

Laboratórium sa zameriava na široké spektrum genetických a epigenetických analýz. V portfóliu má nielen štandardné molekulárno-genetické metódy, ale aj modernejšiu microarray technológiu a masívne paralelné sekvenovanie, tzv. NGS.

Okrem základných, vedecky orientovaných výskumných aktivít, laboratórium intenzívne participuje aj na implementácii personalizovanej, prediktívnej a preventívnej medicíny do klinickej praxe.

V úzkej spolupráci s Univerzitnou nemocnicou Martin sa venuje predovšetkým determinantom onkologických, kardiovaskulárnych a hematologických ochorení.

Zároveň ponúka aj moderné a verejnosťou obľúbené neinvazívne testovanie plodu z krvi matky.

Zamestnanci

NGS

Laboratórium už viac ako päť rokov využíva najmodernejšie sekvenátory od firmy Illumina (NextSeq, MiSeq a HiSeq). Na našom pracovisku sa venujeme predovšetkým celogenómovému sekvenovaniu, cielenému resekvenovaniu založenom na PCR prístupe, ako aj na hybridnom zachytávaní cieľových fragmentov. 

Prístroje umožňujú aj iné aplikácie ako RNA sekvenovanie – stanovenie expresného profilu, sekvenovanie malých nekódujúcich RNA a iné.

DNA / RNA analýzy

Vďaka spolupráci s Ústavom molekulovej biológie a genomiky JLF UK môže naše laboratórium realizovať rozmanité DNA a RNA analýzy metódami ddPCR, Sangerovým sekvenovaním, HRM, TagMan, RT PCR a iné.

Epigenetika

Z oblasti epigenetiky sa laboratórium venuje predovšetkým detekcii metylácií CpG ostrovčekov kvantitatívnym pyrosekvenovaním, využíva tiež MS MLPA techniku na detekciu DNA metylačných zmien a detekciu variability počtu kópií DNA (CNV), ako aj metylačne špecifickú PCR. Laboratórium má bohaté skúsenosti s miRCURY LNA miRNA technológiou expresie miRNA vo viacerých diagnózach a zaviedlo aj microarray technológiu analýz miRNA z tkaniva a plazmy.

DNA editovanie

Pomocou CRISPR/Cas9 technológie sme schopní vytvárať experimentálne bunkové línie s narušenou expresiou vytypovaných génov, prípadne tieto gény modifikovať vnášaním mutácií, alebo ich označiť napr. fluorescenčným proteínom, čo nám umožňuje získavať nové poznatky o ich funkcii. Za týmto účelom sme zaviedli metodiky prípravy plazmidov a lenti-vektorov pomocou pokročilých techník génových manipulácií ako sú Gibson assembly, overlapping PCR, či site-directed mutagenesis, ako aj techniky práce s bunkovými kultúrami.

Neinvazívne prenatálne testovanie

Naše laboratórium ponúka aj neinvazívne prenatálne testovanie plodu z krvi matky. Metódou NGS je možné vyšetriť trizómie chromozómov 13, 18 a 21 a pohlavie plodu. Metódou RT PCR analyzujeme Rh faktor krvi plodu a pohlavie dieťatka.

Videoprehliadka

Pozrite si videoprehliadku nášho Laboratória genomiky a prenatálnej diagnostiky.

Infraštruktúra laboratória

Laboratórium využíva viaceré prístrojové vybavenie Ústavu molekulovej biológie a genomiky JLF UK. Táto spolupráca vytvorila moderné a špičkové prístrojové portfólio, ktoré umožňuje výber čo najvhodnejšej metódy podľa potrieb výskumu a požadovaných analýz.

Hlavné prístroje: MiSeq (Illumina), NextSeq Dx (Illumina), SureScan Dx Microarray Scanner (Agilent), Droplet Digital PCR System (Bio-Rad), PyroMark Q96 ID (Qiagen), LightCycler 480 II (Roche), 3500 Genetic Analyzer (Applied Biosystems), Q-Tower3 G (Analytik Jena), TOne (Analytik Jena), Bioanalyser 2100 (Agilent), QSep 100 (BiOptic), Qubit 4 fluorometer (Thermo Fisher Scientific), NanoDropTM OneC Microvolume UV-Vis Spectrophotometers (Thermo Scientific) a iné.

Virtuálna prehliadka

Predstavujeme vám virtuálnu prehliadku nášho moderného Laboratória genomiky a prenatálnej diagnostiky.

Riešené projekty

a) Projekty spolufinancované zo zdrojov EÚ:

ITMS 313011AUA4: Nové možnosti laboratórnej diagnostiky a masívneho skríningu SARS-Cov-2 a identifikácia mechanizmov správania sa vírusu v ľudskom organizme. Operačný program Integrovaná infraštruktúra. CovLab.

ITMS 310031AMR7: Ministerstvom zdravotníctva SR riadený manažment mimoriadnych udalostí súvisiacich s COVID-19. Operačný program: Kvalita životného prostredia 2014 – 2020.

ITMS: 313011AFG5: Systémová verejná výskumná infraštruktúra – biobanka pre nádorové a zriedkavé ochorenia. Operačný program Integrovaná infraštruktúra 2014-2020. Biobanka.

ITMS 313011V446: Integratívna stratégia v rozvoji personalizovanej medicíny vybraných zhubných nádorových ochorení a jej vplyv na kvalitu života. Operačný program Integrovaná infraštruktúra 2014-2020. Lisper.

ITMS 313011V344: Dlhodobý strategický výskum prevencie, intervencie a mechanizmov obezity a jej komorbidít. Operačný program Integrovaná infraštruktúra 2014 –2020. Obezita.

b) Domáce projekty – hlavný riešiteľ:

APVV-16-0021: Úloha mikroRNA v karcinóme prsníka: biologický význam, cielené molekuly a signálne dráhy.

VEGA 1/0199/17: Determinácia molekulovej podstaty metylátorového fenotypu vo vybraných typoch nádorových ochorení.

VEGA 1/0272/19: Využitie cirkulujúcich miRNA ako potenciálnych biomarkerov tehotenských komplikácií.

c) Domáce projekty – spoluriešitelia projektov:

APVV-17-0369: Metylácia DNA ako cieľ epigenetického editovania a jej využitie pri personalizácii diagnostiky a terapie u melanómu uvey.

APVV-16-0066: Genomický profil a transkripčná signatúra kolorektálneho karcinómu.

VEGA 1/0310/18: Asociácia medzi včasným nástupom mikrovaskulárnych komplikácií s dysreguláciou hemostázy u detí s diabetes mellitus 1. typu.

VEGA 1/0380/18: Analýzy metylovaných DNA sekvencií v plazme ako univerzálneho markera monitorovania relapsu kolorektálneho karcinómu.

Najvýznamnejšie publikácie

Snahnicanova Z, Kasubova I, Kalman M, Grendar M, Mikolajcik P, Gabonova E, Laca L, Caprnda M, Rodrigo L, Ciccocioppo R, Kruzliak P, Plank L, Lasabova Z. Genetic and epigenetic analysis of the beta-2-microglobulin gene in microsatellite instable colorectal cancer. Clin Exp Med. 2020; 20(1):87-95. doi: 10.1007/s10238-019-00601-7.

Kašubová I, Holubeková V, Janíková K, Váňová B, Sňahničanová Z, Kalman M, Plank L, Lasabová Z. Next Generation Sequencing in Molecular Diagnosis of Lynch Syndrome – a Pilot Study Using New Stratification Criteria.Acta Medica (Hradec Kralove). 2018; 61(3):98-102. doi: 10.14712/18059694.2018.125. 

Danková Z, Braný D, Dvorská D, Ňachajová M, Fiolka R, Grendár M, Hatok J, Kubatka P, Holubeková V, Halašová E, Bielik T, Žúbor P. Methylation status of KLF4 and HS3ST2 genes as predictors of endometrial cancer and hyperplastic endometrial lesions. Int J Mol Med. 2018; 42(6):3318-3328. doi: 10.3892/ijmm.2018.3872.

Grendár M, Loderer D, Laučeková Z, Švecová I, Hrtánková M, Hornáková A, Nagy B, Žúbor P, Lasabová Z, Danko J. Uncertainty of fetal fraction determination in Non-Invasive Prenatal Screening by highly polymorphic SNPs. J Biotechnol. 2019; 299:32-36. doi: 10.1016/j.jbiotec.2019.04.020.

Danková Z, Žúbor P, Grendár M, Zelinová K, Jagelková M, Stastny I, Kapinová A, Vargová D, Kasajová P, Dvorská D, Kalman M, Danko J, Lasabová Z. Predictive accuracy of the breast cancer genetic risk model based on eight common genetic variants: The BACkSIDE study. J Biotechnol. 2019; 299:1-7. doi: 10.1016/j.jbiotec.2019.04.014.

Soltysova A, Sedlackova T, Dvorska D, Jasek K, Chokhachi Baradaran P, Horvathova Kajabova V, Demkova L, Buocikova V, Kurucova T, Lyskova D, Furdova A, Minarik G, Babal P, Dankova Z, Smolkova B. Monosomy 3 Influences Epithelial-Mesenchymal Transition Gene Expression in Uveal Melanoma Patients; Consequences for Liquid Biopsy. Int J Mol Sci. 2020; 21(24):9651. doi: 10.3390/ijms21249651.

Holubekova V, Kolkova Z, Grendar M, Brany D, Dvorska D, Stastny I, Jagelkova M, Zelinova K, Samec M, Liskova A, Laucekova Z, Kudela E, Bobrovska M, Kalman M, Zubor P, Dankova Z. Pathway Analysis of Selected Circulating miRNAs in Plasma of Breast Cancer Patients: A Preliminary Study. Int J Mol Sci. 2020; 21(19):7288. doi: 10.3390/ijms21197288.

Deffieu MS, Cesonyte I, Delalande F, Boncompain G, Dorobantu C, Song E, Lucansky V, Hirschler A, Cianferani S, Perez F, Carapito C, Gaudin R. Rab7-harboring vesicles are carriers of the transferrin receptor through the biosynthetic secretory pathway. Sci Adv. 2021; 7(2):eaba7803. doi: 10.1126/sciadv.aba7803. 

Škereňová M, Sokol J, Biringer K, Ivanková J, Staško J, Kubisz P, Lasabová Z. GP6 Haplotype of Missense Variants is Associated with Sticky Platelet Syndrome Manifested by Fetal Loss. Clin Appl Thromb Hemost. 2018; 24(1):63-69. doi: 10.1177/1076029616685428. 

Dvorská D, Braný D, Nagy B, Grendár M, Poka R, Soltész B, Jagelková M, Zelinová K, Lasabová Z, Zubor P, Danková Z. Aberrant Methylation Status of Tumour Suppressor Genes in Ovarian Cancer Tissue and Paired Plasma Samples. Int J Mol Sci. 2019; 20(17):4119. doi: 10.3390/ijms20174119.

Simurda T, Vilar R, Zolkova J, Ceznerova E, Kolkova Z, Loderer D, Neerman-Arbez M, Casini A, Brunclikova M, Skornova I, Dobrotova M, Grendar M, Stasko J, Kubisz P. A Novel Nonsense Mutation in FGB (c.1421G>A; p.Trp474Ter) in the Beta Chain of Fibrinogen Causing Hypofibrinogenemia with Bleeding Phenotype. Biomedicines. 2020; 8(12):605. doi: 10.3390/biomedicines8120605.

Hallez C, Li X, Suspène R, Thiers V, Bouzidi MS, M Dorobantu C, Lucansky V, Wain-Hobson S, Gaudin R, Vartanian JP. Hypoxia-induced human deoxyribonuclease I is a cellular restriction factor of hepatitis B virus. Nat Microbiol. 2019; 4(7):1196-1207. doi: 10.1038/s41564-019-0405-x.

Holubekova V, Mersakova S, Grendar M, Snahnicanova Z, Kudela E, Kalman M, Lasabova Z, Danko J, Zubor P.The Role of CADM1 and MAL Promoter Methylation in Inflammation and Cervical Intraepithelial Neoplasia. Genet Test Mol Biomarkers. 2020; 24(5):256-263. doi: 10.1089/gtmb.2019.0188.

Kašubová I, Kalman M, Jašek K, Burjanivová T, Malicherová B, Vaňochová A, Meršaková S, Lasabová Z, Plank L.Stratification of patients with colorectal cancer without the recorded family history. Oncol Lett. 2019; 17(4):3649-3656. doi: 10.3892/ol.2019.10018. 

Simurda T, Snahnicanova Z, Loderer D, Sokol J, Stasko J, Lasabova Z, Kubisz P. Fibrinogen Martin: A Novel Mutation in FGB (Gln180Stop) Causing Congenital Afibrinogenemia. Semin Thromb Hemost. 2016; 42(4):455-8. doi: 10.1055/s-0036-1581104.

Škereňová M, Matakova T, Halasova E, Riskova L, Skorvanova M, Mistuna D, Halasa M, Dobrota D. Common gene haplotypes of gelatinases and their tissue inhibitors in abdominal aortic aneurysm. Gen Physiol Biophys. 2020; 39(1):37-47. doi: 10.4149/gpb_2019046. 

Simurda T, Zolkova J, Snahnicanova Z, Loderer D, Skornova I, Sokol J, Hudecek J, Stasko J, Lasabova Z, Kubisz P. Identification of Two Novel Fibrinogen Bβ Chain Mutations in Two Slovak Families with Quantitative Fibrinogen Disorders. Int J Mol Sci. 2017; 19(1):100. doi: 10.3390/ijms19010100.

Snahnicanova Z, Mendelova A, Grendar M, Holubekova V, Kostkova M, Pozorciakova K, Jancinová M, Kasubova I, Vojtkova J, Durdik P, Lasabova Z, Ciljakova M, Banovcin P. Association of Polymorphisms in CYBA, SOD1, and CAT Genes with Type 1 Diabetes and Diabetic Peripheral Neuropathy in Children and Adolescents. Genet Test Mol Biomarkers. 2018; 22(7):413-419. doi: 10.1089/gtmb.2018.0018.

Škereňová M, Halašová E, Matáková T, Jesenská Ľ, Jurečeková J, Šarlinová M, Čierny D, Dobrota DLow Variability and Stable Frequency of Common Haplotypes of the TP53 Gene Region in Colorectal Cancer Patients in a Slovak Population. Anticancer Res. 2017; 37(4):1901-1907. doi: 10.21873/anticanres.11528.