Publikačné výstupy
Elementy HERV a ich funkcia v ľudskom genóme
Nezanedbateľnou súčasťou ľudského genómu sú transponovateľné elementy, ku ktorým sa radia ľudské endogénne retrovirálne elementy (HERV). Neustále sa objavujú nové funkcie elementov HERV v ľudskom organizme, či už fyziologické, alebo patologické a poskytujú unikátny pohľad na interakciu hostiteľskej bunky s pozostatkami zdedených retrovírusových infekcií.
Charakterizácia genetickej variability a génovej expresie ERVW-1 v placentách preeklamptických žien
Preeklampsia a s ňou súvisiace komplikácie sú jednou z najčastejších príčin morbidity a mortality, nie len tehotných žien, ale aj ich detí. Preeklampsia má dokázaný multifaktoriálny charakter s komplexným patofyziologickým pozadím. Vyskytujú sa rôzne subtypy preeklampsie, ktoré môžu a nemusia byť komplikované inými syndrómami (IUGR, HELLP). Tieto subtypy majú výrazne iný klinický obraz, a aj priebeh komplikácií počas gestácie. Uvádzaná heritabilita preeklampsie kolíše od 40 % do 55 % v závislosti od veľkosti analyzovaného súboru a zahrnutých subtypov preeklampsie. Každopádne má toto ochorenie významné genetické pozadie. Pravdepodobne neexistuje jeden spúšťač ochorenia, ktorý vysvetlí všetky patologické procesy vedúce k preeklampsii a asociovaným syndrómov. Jedným z možných kontribútorov rozvoja preeklampsie je aj syncytín-1, produkt endogénneho retrovírusového elementu ERVW-1. Syncytín-1 má pleiotropné účinky a jeho produkcia je najvyššia v placente. Ovplyvňuje široké spektrum dejov od regulácie bunkového delenia, fúzie trofoblastových buniek, apoptózu až po moduláciu imunitnej odpovede. Presná úloha syncytínu-1 v preeklampsii nie je doposiaľ odhalená. Navrhli sme hypotézu, že sekvenčný variant v regulačnej oblasti ERVW-1 môže byť asociovaný so zmenou expresie ERVW-1, a že táto zmena môže byť jedným z významných spúšťačov patologických procesov vedúcich k preeklampsii, respektíve vedúca k prechodu ľahších foriem preeklampsie na závažnejšie. Zaviedli a optimalizovali sme sekvenačnú analýzu pre regulačný región ERVW-1 a stanovenie úrovne expresie génu ERVW-1 v placentárnych vzorkách. Uskutočnili sme čiastočnú optimalizáciu kvantifikácie syncytínu-1 v placentárnych vzorkách, ktorá bude pokračovať v novozačatom projekte. Rozšírili sme poznatky o sekvenčnej variabilite génu ERVW-1 v slovenskej populácii. Experimenty potvrdili rozdielne vlastnosti génu ERVW-1 vo fyziologicky normálnych a gestačných hypertenzných vzorkách, ktoré zahŕňali preeklampsiu, IUGR a HELLP. Dopad a význam zistených zmien bude potrebné otestovať na väčšom analyzovanom súbore vzoriek. Naša práca zdôraznila potrebu správnej a striktnej klasifikácie preeklamptických subtypov v spolupráci s klinickými odborníkmi na dostatočne veľkom súbore pacientok v pokračujúcich výskumoch.
Optimalizácia analýzy expresie génu ERVW-1 v placentách preeklamptických žien
Preeklampsia (PE) je multifaktoriálne ochorenie objavujúce sa v tehotenstve. Hlavné symptómy predstavujú zvýšený krvný tlak a výskyt proteínov v moči. PE patrí k najčastejším príčinám smrti matky a plodu počas tehotenstva. Do dnešného dňa sa vedeckej komunite nepodarilo identifikovať primárne príčiny vzniku PE. Hlavným faktorom podieľajúcim sa na rozvoji PE je pravdepodobne nesprávna diferenciácia placenty. Gén ERVW-1 je retrovírusový gén, ktorý sa podieľa na diferenciácii placenty a viaceré štúdie preukázali jeho narušenú reguláciu v prípade PE. V tejto práci optimalizujeme metódy na analýzu regulačnej oblasti génu ERVW-1. Nachádzame nové výsledky a navrhujeme efektívnejší postup pre analýzu prípadov PE.
Preeklampsia: Ochorenie spôsobené nesprávnou funkciou retrovirálneho elementu?
Preeklampsia (PE) predstavuje závažné ochorenie počas tehotenstva, pre ktoré v dnešnej dobe neexistuje efektívna liečba a ani rýchle a spoľahlivé markery na jej včasnú diagnostiku. Jej hlavné príznaky sú vysoký tlak počas tehotenstva a zvýšený obsah proteínov v moči. PE vzniká predovšetkým nesprávnym formovaním trofoblastu v tehotenstve. Abnormálna diferenciácia trofoblastu je z veľkej miery zapríčinená zníženou expresiou syncytínu-1 kódovaným génom ERVW-1. ERVW-1 je gén patriaci do rodiny endogénnych retrovirálnych elementov (ERV). Expresia týchto sekvencií je bežne v somatických bunkách potlačená, narozdiel od bunkovej línie trofoblastu, kde je jeho expresia výrazne zvýšená. Jeho úloha spočíva predovšetkým v tvorbe mnohojadrového syncýtia, regulácii bunkového cyklu, regulácii apoptózy a imunosupresívnej odpovedi. Všetky tieto úlohy sú nevyhnutné pre správnu tvorbu placenty a deregulácia expresie ERVW-1 prináša komplexné problémy vyúsťujúce do patogenézy PE. Vzhľadom na to, že PE je multisystémové ochorenie, je tiež možné, že tiež možné, že príčiny jej vzniku budú tiež komplexné a polygénne.
Preeklampsia - druhá najčastejšia príčina úmrtia gravidných žien
Preeklampsia je hypertenzné multisystémové ochorenie postihujúce ženy počas gravidity alebo bezprostredne po nej. Je jednou z najvýznamnejších príčin mortality a morbidity tehotných žien v Európe i celosvetovo. Doteraz presne neobjasnená etiológia ochorenia robí z preeklampsie závažný medicínsky problém. Prinášame preto stručný prehľad známych rizikových faktorov a markerov preeklampsie, pričom konštatujeme, že neexistuje žiaden spoľahlivý prediktívny marker pre predpovedanie a stratifikáciu rizika preeklampsie.
Sledovanie výskytu polymorfizmov v géne HERV-W v preeklamptických embryách
Gén HERV-W patrí do skupiny endogénnych retrovirálnych elementov. Produktom génu je proteín syncytín 1, ktorý hrá významnú úlohu pri diferenciácii syncytiotrofoblastu počas tehotenstva. Úspešná diferenciácia syncytiotrofoblastu je nevyhnutná pre optimálne prebehnutie placentácie u tehotných žien. Jednou z hlavných príčin maternálnej a perinatálnej morbidity a mortality počas tehotenstva je preeklampsia, multifaktoriálne ochorenie vyznačujúce sa heterogénnym súborom symptómov. Pri ťažkých formách ochorenia sa pravidelne vyskytuje abnormálna placentácia, ktorá môže mať tragické následky pre matku aj plod. Počas preeklampsie dochádza k narušeniu expresie syncytínového génu, pravdepodobne na úrovni transkripcie. Cieľom diplomovej práce je analýza génu HERV-W a snaha o identifikáciu DNA polymorfizmu asociovaného s preeklamptickými embryonálnymi vzorkami. Jednotlivé kapitoly teoretického literárneho prehľadu popisujú HERV-W gén, spôsoby jeho regulácie a úlohu v blastogenéze. Záverečná časť literárneho prehľadu približuje patológiu preeklampsie a úlohu HERV-W v nej. Praktická časť je zameraná na analýzu regulačných oblastí génu HERV-W sekvenovaním a metódou SSCP. Prínosom našej práce je rozšírenie poznatkov o géne HERV-W a identifikácia DNA polymorfizmov špecifických pre slovenskú populáciu.
Spôsobuje COVID-19 preeklampsiu?
Od marca roku 2020 je ochorenie COVID-19, spôsobené vírusom SARS-CoV-2 (z angl. Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus 2), vyhlásené za pandémiu. Toto ochorenie, hlavne u mladých pacientov, sa klinicky často prejavuje symptómami podobnými chrípke. Závažný (až fatálny) priebeh je frekventovanejší u seniorov. Najnovšie výskumy naznačujú zvýšené riziko závažného priebehu ochorenia u tehotných žien. Tehotné ženy sú náchylnejšie na infekciu SARS-CoV-2 z dôvodu nadprodukcie receptoru ACE2 počas tehotenstva, ktorý tento vírus používa na preniknutie do bunky. Symptómy objavujúce sa u tehotných žien pozitívnych na COVID-19 sú veľmi podobné ženám s preeklampsiou.
Úloha ERVW-1 a syncytínu-1 pri rozvoji gestačných hypertenzných ochorení
Preeklampsia (PE) je závažné multifaktoriálne ochorenie objavujúce sa počas tehotenstva. Medzi jeho hlavné symptómy patrí zvýšený krvný tlak a proteinúria. Vznik PE je spojený s nesprávnym formovaním trofoblastu a placenty počas tehotenstva a je druhou najčastejšou príčinou úmrtia gravidných žien. Aj napriek vysokej incidencii (5 – 8 % tehotenstiev), nemá ani v dnešnej dobe efektívnu liečbu, či markery pre včasnú diagnostiku. Jedným z faktorov zodpovedných za správny priebeh placentácie je proteín syncytín-1 kódovaný génom ERVW-1. Hlavným cieľom tejto práce bolo porovnanie expresie génu ERVW-1 medzi zdravými a PE placentami pomocou metódy qPCR a analýza regulačnej oblasti génu ERVW-1, identifikácia prítomných variantov a ich potenciálneho vplyvu na expresiu syncytínu-1. Optrimalizovali smeviacero metód používaných pri analýze expresie génu ERVW-1, ktoré budú viesť k presnejším a spolahlivejším výsledkom. Optimalizovali sme protokol ošetrenia vzoriek RNA pomocou DNázy, metódu reverznej transkripcie a predstavili sme nový protokol odberu vzoriek z tkaniva placenty, ktorého úlohou je zaručiť, čo najspolahlivejšie výsledky. Výsledky sekvenačnej analýzy odhalili v našich vzorkách tri prítomné varianty, z ktorých sa najčastejší (rs4727276) nachádzal v regulačnej oblasti– URE, a tak mohol mať vplyv na reguláciu expresie ERVW-1. Dáta z našej kvantitatívnej PCR, pomocou ktorej sme analyzovali deväť PE a sedem fyziologických vzoriek, oponujú predchádzajúcim publikáciám, ktoré v prípade preeklampsie identifikovali zníženú expresiu génu ERVW-1. Avšak tieto dáta neboli vyhodnotené ako štatisticky významné. Meranie génovej expresie použitím kvantitatívnej PCR je široko používaná a spoľahlivá metóda. V prípade heterogénneho tkaniva akým je placenta sa však stretáva s viacerými problémami ktoré je potreba pre efektívnu analýzu vhodne optimalizovať.
Úloha retrovírusového proteínu syncytínu-2 pri vzniku preeklampsie
Preeklampsia predstavuje hlavnú príčinu materskej/prenatálnej morbidity a mortality počas tehotenstva na celom svete. Príčiny a patogénne mechanizmy preeklampsie nie sú zatiaľ dobre definované. Zdá sa, že práve genetická predispozícia by mohla byť dôležitým etiologickým faktorom pre vznik tohto ochorenia. Vo vzťahu k preeklampsii bolo skúmaných mnoho kandidátnych génov a polymorfizmov. Jedným z možných dôležitých hráčov v patogenéze tohto ochorenia je aj gén ERVFRD-1 kódujúci syncytín-2
Preeklampsia – druhá najčastejšia príčina úmrtia gravidných žien
Preeklampsia je hypertenzné multisystémové ochorenie postihujúce ženy počas gravidity alebo bezprostredne po nej. Je jednou z najvýznamnejších príčin mortality a morbidity tehotných žien v Európe i celosvetovo. Doteraz presne neobjasnená etiológia ochorenia robí z preeklampsie závažný medicínsky problém. Prinášame preto stručný prehľad známych rizikových faktorov a markerov preeklampsie, pričom konštatujeme, že neexistuje žiaden spoľahlivý prediktívny marker pre predpovedanie a stratifikáciu rizika preeklampsie.
Analýza prediktívnych faktorov pre-eklampsie
Pre-eklampsia je jednou z najvýznamnejších príčin mortality a morbidity tehotných žien v Európe a celosvetovo. Táto štúdia poskytuje prehľad známych rizikových faktorov a markerov pre-eklampsie a konštatuje, že neexistuje žiaden spoľahlivý prediktívny marker pre predpovedanie a stratifikáciu rizika pre-eklampsie. Štúdia navrhuje, aby boli preskúmané mutácie génu ERVW-1 ako potenciálne prediktívne markery, ktoré by mohli byť použité v klinickej praxi samostatne alebo v rámci modelov s viacerými premennými. Práca zároveň poskytuje metodológiu pre takýto výskum, vrátane modelu s viacerými premennými na základe logistickej regresie. Táto metodológia je testovaná na simulačných dátach. Simulácia poukazuje na obmedzenú schopnosť malých štúdií, s počtom vzoriek menším ako sto, identifikovať rizikové faktory s nízkou prevalenciou. Štúdia napriek tomu argumentuje, že má zmysel vykonávať malé štúdie, lebo tieto sú schopné identifikovať rizikové faktory s veľkým rizikom, ktoré by mohli zvýšiť presnosť prediktívnych modelov.
A proper placental sampling for syncytin-1 analysis
Syncytin-1 (gene ERVW-1) has been proposed as a marker of pre-eclampsia and malfunctions in placental development. Placenta is heterogeneous tissue, hence the method of biopsy can significantly affect the outcome of analyses. A total of 44 placentae were analyzed by taking 3–30 samples from each. Relative levels of ERVW-1 expression in the placental biopsies were characterized by RT-qPCR. Evaluation of ten biopsies from one placenta individually (not pooling them) is recommended due to the high variability of expression. No significant correlation was found between biopsy localization and level of ERVW-1 expression; therefore, random sampling is recommended. A long cut from the umbilical cord to the edge of the placenta is a convenient approach to placental sampling.
Analysis of predictive factors of pre-eclampsia
OBJECTIVES: Identification of genetic association between the gene ERVW-1 and preeclampsia.
BACKGROUND: Preeclampsia is a multifactorial disease affecting women during pregnancy and it is one of
the main causes of perinatal and maternal morbidity and mortality. The pathophysiology of preeclampsia is very
complex and several aspects of the disease have not been elucidated yet. Abnormal placentation frequently
occurs during severe preeclampsia. Protein syncytin 1, a product of the ERVW-1 gene, plays a crucial role in
the syncytiotrophoblast differentiation and optimal placentation. The syncytin 1 expression is disturbed during
preeclampsia. The main focus of this study was the analysis of the ERVW-1 regulatory regions and identification
of DNA polymorphisms associated with preeclamptic cases in Slovak population.
METHODS: Regulatory region of gene ERVW-1 was analyzed by sequencing to identify genetic variants.
RESULTS: We identified four DNA variants, namely rs4727276, rs148592540, rs569899772 and rs555416193,
in samples of Slovak population.
CONCLUSION: No relation between polymorphisms and preeclampsia was observed, indicating that further
investigations with a larger sampling are still required. However, our work represents new original approach in
genetic differential diagnosis of preeclampsia with possible useful findings in the future (Tab. 3, Fig. 1, Ref. 34).
