Aktivity 2. fázy projektu UVP UK

1.1 Organizácia a manažment UVP UK

Garant aktivity: prof. RNDr. Ján Turňa, CSc.

Cieľom aktivity je zriadenie a uvedenie do chodu UVP UK ako autonómnej vnútornej organizačnej jednotky UK pre aplikovaný výskum a transfer jeho výsledkov do praxe, vrátane ochrany duševného vlastníctva UK.

V rámci 2. fázy sa zabezpečí komplexné dobudovanie výskumnej infraštruktúry UVP UK tak, aby bolo možné realizovať a ukončiť všetky plánované čiastkové výskumné úlohy v rámci ostatných relevantných odborných aktivít. Realizáciou 2. fázy aktivity sa zakončí proces budovania UVP UK, čím vznikne plnohodnotné vedecko-výskumné prostredie, ktoré výskumným a vedeckým pracovníkom vytvorí moderné podmienky pre realizáciu výskumu v príslušnej oblasti.

Riadiaci tím UVP UK zabezpečuje technickú, riadiacu a ďalšiu podpornú činnosť pri realizácii výskumných úloh plánovaných v rámci 2. fázy ostatných aktivít. Bez realizácie tejto podpory zo strany UVP UK nie je možné dokončiť naplnenie základného poslania UVP UK. V rámci 2. fázy sa realizujú najmä nasledujúce aktivity:

  • implementáciu organizačnej štruktúra a vnútorných predpisov UVP UK,
  • technické zabezpečenie prevádzky UVP UK (budova a vedecká infraštruktúra),
  • implementácia modelu finančného riadenia vrátane vyhodnotenia finančných rizík a cost benefit analýzy.

2.1 Biomedicína pre 21. storočie - nové diagnostické postupy – GENOMIKA, PROTEOMIKA

Využívanie nových moderných metód na odhaľovanie genetickej podstaty monogénnych a polygénnych ochorení, ako aj infekčných ochorení založených na celogenómových next-gen princípoch (next-gen DNA sekvenovanie, DNA microarray, analýzy celogenómovej komparatívnej hybridizácie (CGH), SNP analýzy, copy number variation (CNV) analýzy, atď.)

V rámci 2. fázy projektu sa bude pokračovať v aktivitách a ukončovať ich a dopracujú sa nespracované a nedokončené výstupy, resp. budú sa vytvárať podmienky na publikovanie ďalších výsledkov výskumu realizované v 1. a 2. fáze, pričom sa využijú plne prístrojové vybavenie UVP UK. Súčasne výsledky, ktoré sa získali v prvej fáze budú zverejnené formou prednášok a publikácií. V 2. fáze sa bude pokračovať v realizácii výskumu, pričom budú skúmané o 3 metodiky prozápalových znakov a génov, ktoré ich určujú.

V rokoch 2016 - 2017 sa rozšíri zavedenie metód na skvalitnenie diagnostiky metabolických chorôb  lyzozómového a peroxizómového kompartmentu,  neurogenetických a muskulárnych chorôb o ďalších 10 metodík k zvýšeniu validity, resp. k jednoznačnému určeniu molekulovej patológie, čím sa otvoria aj efektívne prístupy k prevencii a k zníženiu frekvencie daných chorôb.

Budú vyvíjané molekulárno-bilologické a behaviorálne metódy na zistenie etiopatogenézy autizmu a následnej intervencie.

Tiež sa budeme venovať vývoju a optimalizácii genomickej diagnostiky pomocou NGS prístupov v širokom rozsahu jednotlivých doteraz riešených tém ako sú personalizovaná medicína a molekulárna mikrobiológia.

2.2 Biomedicína pre 21. storočie - nové diagnostické postupy – Metabolomika

Garant aktivity: doc. RNDr. Ivan Ostrovský, CSc.

Moderná metabolomika je súčasťou tzv. personalizovanej medicíny (Medicína 21. storočia), ktorá je zameraná na individualizáciu vyhľadávania, prevencie či terapie porúch a ochorení. Skúmanie metabolických dráh a jednotlivých zložiek metabolómu modernými metódami analytickej chémie umožňuje čoraz viac takýto individuálny prístup k pacientom. Súčasné kombinované analytické metódy a integrácia výskumu viacerých disciplín umožňujú nielen individualizáciu vyšetrení, ale podstatným spôsobom rozširujú paletu porúch a ochorení organizmu (ľudského, zvieracieho, či rastlinného), ktoré dnes vieme vyhľadávať, identifikovať a diagnostikovať. Cieľom tejto aktivity je rozšírenie doterajších poznatkov v oblasti metabolomiky o nové, zamerané špecificky na prípravu ucelených metód vyhľadávania, diagnostiky a/alebo skríningu vybraných skupín humánnych ochorení akými sú metabolické, endokrinologické, neurologické a ďalšie.

Pokračovanie aktivity v 2. fáze znamená pokračovanie vývoja nových analytických metód pre vybrané poruchy a ochorenia akými sú poruchy metabolizmu biotínu, metabolizmu kreatínu a ďalších, najmä neurometabolických porúch. Výber porúch a ochorení sa opiera o aktuálne potreby diagnostickej praxe na Slovensku.

Predĺženie realizácie projektu vytvorí priestor na vývoj a pilotné overenie nových analytických metód, ale aj transfer a prípravu na komerčné využitie týchto poznatkov v rámci diagnostickej praxe za účelom zefektívnenia a maximalizácie poskytovaných možností. Potreba presnejšej diagnostiky pre vybrané poruchy a ochorenia sa vzťahuje na ďalšie ochorenia a poruchy metabolizmu, a aj novozistené poruchy na základe aktuálnych požiadaviek a prognóz potreby indikácie diagnostickej praxe na Slovensku, pričom táto odzrkadľuje situáciu nielen v Európe, ale aj ostatných krajinách sveta.  Predĺženie obdobia realizácie aktivity poskytne možnosť nielen vyvinúť nové postupy a metódy, ale aj prispôsobiť už testované postupy požiadavkám praxe. 

2.3 Biomedicína pre 21. storočie - nové látky a materiály pre diagnostiku

Garant aktivity: prof. RNDr. Anton Gáplovský, DrSc.

Moderná molekulárna medicína je súčasťou tzv. personalizovanej medicíny (Medicína 21. storočia), ktorá je zameraná na individualizáciou vyhľadávania, prevencie či terapie porúch a ochorení. Skúmanie aktuálneho stavu organizmu (ľudského, zvieracieho či rastlinného) umožňuje čoraz viac individuálny prístup k nemu. Súčasné metódy a integrácia výskumu viacerých disciplín umožňujú nielen individualizáciu vyšetrení, ale podstatným spôsobom rozširujú paletu porúch a ochorení organizmu (ľudského, zvieracieho, či rastlinného), ktoré dnes vieme vyhľadávať, identifikovať a diagnostikovať. Súčasťou a potrebou takýchto moderných výskumných, vyhľadávacích či diagnostických postupov sú i príslušné špeciálne látky a materiály, bez ktorých nie je ich realizácia možná. Ako príklad takýchto látok a/alebo materiálov môžu slúžiť značené látky a materiály používané ako štandardy alebo materiály používané v biosenzoroch, atď. Cieľom tejto aktivity je práve rozšírenie doterajších poznatkov v oblasti látok a materiálov používaných na výskumné či diagnostické účely o nové látky a materiály, zamerané špecificky na použitie v molekulárnej medicíne.

V rámci výskumných aktivít 2. fázy využijeme fluorescenčný mikroskop inštalovaný koncom roka 2016 s unikátnym modulom a laser flash spektroskopiu. V tejto oblasti sme nedokázali vyriešiť naplánované úlohy bez zabezpečenia potrebnej infraštruktúry a prístrojov. Táto prekážka bola už odstránená a v súčasnosti sú tieto prístroje inštalované v UVP UK, a preto sa v druhej etape riešenia projektu zameriame spolu s pracovníkmi FaF UK na 100% naplnenie cieľov projektu s využitím spomínaných unikátnych zariadení.

Predĺženie realizácie projektu vytvorí priestor riešenie naplánovaných výskumných úloh, ktoré nebolo možné riešiť pomocou alternatívnych postupov pri absencii požadovanej infraštruktúry pre výskum a vývoj. Predĺženie obdobia realizácie aktivity vytvorí priestor na riešenie týchto úloh, overenie výsledkov výskumu a vývoj riešeného alternatívnymi postupmi prostredníctvom najmodernejšej infraštruktúry a využiť takto získané výsledky v procese transferu technológií do praxe. Vzhľadom na časový harmonogram realizácie plánovaných výskumných úloh a z dôvodu, že doterajší členovia výskumné tímu majú naplánované aj ďalšie aktivity, je potrebné rozšíriť vedecký tím aktivity o nových členov, ktorí sa budú podieľať na dokončení plánovaných výskumných úloh.

Činnosti budú zamerané na ukončenie výskumných úloh z 1. fázy projektu a overenie ich výsledkov, na čo je nevyhnutné využitie infraštruktúry obstaranej v 1. fáze projektu.

2.4 Enviro-medicína pre 21. storočie - Biotické a abiotické faktory krajiny a ich vplyv

Garant aktivity: prof. RNDr. Michal Zeman, DrSc.

Environmentálna medicína sa postupne stáva riadnou súčasťou starostlivosti o životné prostredie ako disciplína, ktorá integruje poznatky z viacerých výskumných či aplikovaných odborov. Integrovaný prístup ku krajine a človeku v nej umožňuje hľadať a nachádzať komplexné riešenia, ktoré zachovávajú a udržujú kvalitu krajiny a zároveň umožňujú aj udržať rozvoj a kvalitu života človeka. Hlavným cieľom aktivity je vyvinúť metódy a postupy detekcie, minimalizácie a prevencie negatívnych vplyvov a dosahov biotických, ako aj abiotických faktorov pôsobiacich v antropizovaných ekosystémoch na zdravie obyvateľstva.

V rámci 2. fázy sa bude realizovať záverečná fáza niektorých čiastkových výskumných úloh v nadväznosti na 1. fázu, najmä: Analýza využitia prírodných a odpadových materiálov ako sorbentov potenciálne toxických prvkov z prostredia rôznych zložiek životného prostredia.

2.5 Enviro-medicína pre 21. storočie - Geografický info-systém a environmentálne zdravie

Garant aktivity: doc. RNDr. Eva Mičietová, PhD.

Informatizácia výskumu, jeho aplikácií a transferu poznatkov do praxe je už dávno integrálnou súčasťou týchto činností. Ich komplexnosť a komplexnosť dnešných riešení nie je možná bez príslušnej informačnej technológie. V oblasti životného prostredia, ale aj medicíny a ostatných odborov, vrátane národnej ekonomiky, národných politík a socioekonomického rozvoja spoločnosti sú dnes geografické informačné systémy základným prostredím a nástrojom (hoci v našich podmienkach nie dostatočne a efektívne využívaným).

Cieľom výskumnej aktivity je využitie technológií geografických informačných systémov (GIS) na integráciu, analýzu a sprístupnenie environmentálnych údajov a verejných údajov o indikátoroch a zdravotnom stave populácie a vývoj informatických nástrojov na hodnotenie  vplyvu rizikových faktorov životného prostredia na zdravie populácie.

V druhej fáze projektu je  potrebná implementácia softvérových riešení (A-E), ako aj implementácia ich aplikácie – prípadovej štúdie Integrovaný geografický informačný systém environmentálneho zdravia – Bratislavský samosprávny kraj na novej technologickej platforme v rámci integrovanej technologickej infraštruktúry Vedeckého parku UK. V druhej fáze projektu bude dokončené recenzné konanie odovzdaných  výskumných vedeckých prác.

V druhej fáze projektu bude na ukončenie výskumných úloh využitá infraštruktúra obstaraná v roku 2016 – Geografický informačný systém (GIS), ktorý je nevyhnutný na ukončenie naplánovaných výskumných úloh.

2.6 Biotechnológie pre 21. storočie

Garant aktivity: prof. RNDr. Ján Turňa, CSc.

Biotechnológie patria už niekoľko desaťročí k najvýznamnejším technológiám nielen vo výskume, ale aj v praxi. Mimoriadny rozsah a tempo pribúdania nových poznatkov v tejto oblasti z nej robia jednu z najperspektívnejších oblastí ďalšieho rozvoja. Medicína a životné prostredie sú svojim obsahom priamo predurčené ako prostredia v rámci ktorých sa biotechnológie rozvíjajú ako výskumná disciplína, ale aj ako prostredia, ktoré nevyhnutne potrebujú biotechnológie a ich výsledky na svoj vlastný rozvoj. Bez biotechnológií by oba tieto sektory nemohli fakticky pôsobiť, resp. ich stav by zodpovedal podmienkam starším ako sto rokov. Preto sa táto aktivita stala organickou a integrálnou súčasťou projektu. V jaj rámci budú medzi ciele patriť návrh a výber konkrétnych rekombinantných proteínov a peptidov s terapeutickým potenciálom (napr. rekombinantný ľudský rastový hormón, rekombinantný ľudský trombín, špecifické proteázy, peptidy a priemyselne využiteľné rekombinantné enzýmy, ale aj konštrukcia vlastných expresných systémov pre heterologickú expresiu (produkciu) rekombinantných proteínov a peptidov a izolácia fágov a vytvorenie ich zbierky využiteľných v medicínskej praxi ako aj v potravinárskom priemysle a výskum v oblasti fytoremediácie a fixácie CO2 v biomase s cieľom jeho praktických aplikácii jeho výsledkov.

V rámci 2. fázy projektu budeme pokračovať v uvedených aktivitách a ich ukončenia, resp. vytvorenia podmienok na ďalší výskum, pričom by sme využili aj prístrojové vybavenie UVP UK.

Otestujeme heterológne expresie a purifikácie niektorých modelových rekombinantných proteínov, či už s terapeutickými vlastnosťami alebo rekombinantnými enzýmami pre priemyselné biotransformácie. Tiež sa budeme venovať ďalšiemu štúdiu v oblasti využitia rastlín pri bioremediáciách.

2.7. Spoločenské výzvy pre 21. storočie - Bioetické výzvy v kultúrnom rámci

Garant aktivity: prof. PhDr. Zlatica Plašienková, CSc.

Skúmanie kultúrno-spoločenských rámcov biomedicínskeho a enviromedicínskeho výskumu a biotechnológií ako výziev modernej spoločnosti, so zameraním na filozofické, etické, antropologické, etnologické, právne, religionistické, lingvistické a informačné aspekty.

V rámci druhej fázy projektu bude splnený monitorovací ukazovateľ OP VaV z prvej fázy:          

Počet vedeckých prác publikovaných v nerecenzovaných vedeckých periodikách a zborníkoch:  

  • Počiatočný stav 2016: 4,83 
  • Konečný stav 2017: 5 

Monitorovacie ukazovatele z OP VaI:

Počet podujatí zorganizovaných na popularizáciu výskumu a vývoja:  

  • Počiatočný stav 2016: 0 
  • Konečný stav 2017: 0,09

V rámci druhej fázy bude realizovaná výskumná úloha využívajúca Eye-tracking systém.

Zároveň sa navrhovanou zmenou zabezpečí efektívnejšie, hospodárnejšie, účelnejšie a účinnejšie využitie poskytnutých finančných prostriedkov. Pokračovaním aktivity v druhej fáze sa zabezpečí priestor pre ukončenie všetkých plánovaných úloh. Uvedené zabezpečí podmienky pre trvalú udržateľnosť celkovej úrovne výskumu v danej oblasti a prispeje k zvýšeniu kvality výskumu nielen na pôde UK, ale aj vytvorí podmienky na zapojenie sa týchto výskumných tímov do medzinárodného výskumu v tejto oblasti.