Analysis of interactions between inflammatory and vasoregulatory pathways in chronic heart failure: application of logical analysis of data, a novel data-mining tool  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
72689
Type NF
Principal investigator Prohászka, Zoltán
Title in Hungarian Analysis of interactions between inflammatory and vasoregulatory pathways in chronic heart failure: application of logical analysis of data, a novel data-mining tool
Title in English Analysis of interactions between inflammatory and vasoregulatory pathways in chronic heart failure: application of logical analysis of data, a novel data-mining tool
Keywords in Hungarian systems-biology, data-mining, pathway analysis, chronic heart failure, inflammation, vasoregulation, event prediction
Keywords in English systems-biology, data-mining, pathway analysis, chronic heart failure, inflammation, vasoregulation, event prediction
Discipline
Bioinformatics (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Biological basis of diseases related to the above (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Genetic epidemiology (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent HAS-Semmelweis University Inflammation Biology and Immungenomics Research Group (Office for Research Groups Attached to Universities and Other Institutions)
Participants Aladzsity, István
Cervenak, László
Füst, György
Gombos, Tímea
Makó, Veronika
Schaffer, Gyula
Szalai, Csaba
Szilágyi, Ágnes
Varga, Lilian Ágnes
Starting date 2008-07-01
Closing date 2011-12-31
Funding (in million HUF) 54.000
FTE (full time equivalent) 12.24
state closed project
Summary in Hungarian
A jelen pályázat célkitűzése egy olyan, komplex kölcsönhatások vizsgálatát lehetővé tevő adatbányászati módszer bevezetése a klinikai gyakorlatba, melyet az operációkutatás területén nem orvosi problémák megoldására fejlesztettek ki. Ezt a célkitűzést egy modell klinikai vizsgálat megszervezésével, nagy számú genetikai és biokémiai faktor meghatározásával fogjuk elérni. Adatbázisunk, melyet a krónikus szívelégtelenségben szenvedő betegek vizsgálatával alakítunk ki, nagy mennyiségű, útvonalakra fókuszált genomikus adathalmazt fog tartalmazni a betegek részletes klinikai jellemzői, és fenotípusuk oll betegségük kimenetele mellett. Az adatbázis elemzését a logikai adatanalízis (logical analysis of data, LAD) módszerrel fogjuk elvégezni. A LAD kifejezetten alkalmas egymással kölcsönhatásban álló változók mintázatának azonosítására, melyek segítségével a klinikai fenotípusok és események előre jelezhetőek. A LAD modellekkel nyert eredményeket össze fogjuk vetni hagyományos, többváltozós prediktív modellekkel. A LAD modellekhez felhasznált mintázatok összetevőit (molekuláris vagy egyéb kölcsönhatások) új in vitro vizsgálatokban fogjuk ellenőrizni és biológiailag validálni. Ezekhez a kísérletekhez funkcionális genetikai, endothel-sejtes és immunkémiai módszereket fogunk alkalmazni ill. fejleszteni. A pályázat legfőbb eredményei ezek alapján olyan, molekuláris kölcsönhatások azonosításán alapuló és biológiailag validált rizikó becslő modellek lesznek, melyek alkalmasak krónikus szívelégtelenségben szenvedőkben a betegség kimenetelének előrejelzésére. Ezek mellett a modellek jól jellemezhetik majd az egyes klinikai fenotípusokat is, valamint alapot szolgálhatnak új diagnosztikai és terápiás eljárások fejlesztéséhez. A klinikai használatra továbbfejlesztett LAD szoftver alkalmas lesz még ezeken kívül egyéb, pl. genomikai vizsgálatok eredményeinek elemzésére, különösen akkor, ha a cél változók közötti kölcsönhatások megtalálása.
Summary
The aim of the current project is to introduce a data-mining tool, described in operations-research for non-medical applications, into medical research, allowing the analysis of complex interactions. This goal will be achieved by the organization of a model clinical study and determination of large number of genetic and biochemical markers. Chronic heart failure will be investigated to build up a large database containing pathway-based genomic data together with detailed clinical characteristics, phenotypes and outcomes. Analysis of this database will be done by logical analysis of data (LAD). LAD is able to describe patterns of interacting variables with high power to predict phenotypes/outcomes. The LAD models will be validated against predictive models generated by multivariable methods. The components (molecular-, or other types of interactions) of predictive patterns obtained in LAD models will be checked and biologically validated in new in vitro studies including functional genomic, endothelial cell-based-, and immunochemical assays to delineate the molecular interactions within the models. As a result, interaction based risk-stratification models, together with mechanism of action, will be obtained for characterization of clinical phenotypes; for prediction of outcomes; and for planning of novel diagnostics/therapeutics. Furthermore, the improved LAD software may fuel follow-up research in a wide spectrum of applications where identification of interacting variables is the cardinal question.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Pályázatunk keretein belül a következő feladatokat valósítottuk meg: 1, Klinikai vizsgálatokat tervezetünk és kiviteleztünk szívelégtelenségben, tüdőgyulladás eredetű szepszisben, preeclampsiában és colorectalis carcinomában szenvedő betegek bevonásával. Vizsgálataink során többféle biomarker, genetikai polimorfizmus és alap klinikai adat mérésére és rögzítésére került sor. Méréseink eredményeiről szakkcikkekben és doktori disszertációkban számoltink be, valamint egy szabadalom bejelentésére is sor kerül. A klinikai vizsgálatok során felépített adatbázisok képezték további elemzéseink és vizsgálataink alapját. 2, Az ELTE Operációkutatási Tanszék munkatársai által fejlesztett logikai adatanalízis algoritmus továbbfejlesztésére és valós adatokon történő kipróbálására került sor a szívelégtelenség adatbázis elemzésével. A futtatások eredményeit elemezve kiválasztottuk a legkedvezőbb predikciós jellemzőket mutató változó kombinációkat. Jellemző módon azt találtuk, hogy a leghatékonyabb prediktív kombinációk tartalmazzák az ismert klinikai prediktorokat (gyulladás, veseelégtelenség), azonban nem, vagy elvétve tartalamzzák az ezekkel kapcsolatos genetikai változékonyságot jelző polimorfizmusadatokat. 3, In vitro validálsái modellkísérleteket végeztünk az adatanalízissel megállapított prediktor kombinációk valós biológiai hatásainak elemzésére. Megállapítottuk, hogy önállóan, vagy kombinációban alkalmazva a kiváklasztott biomarkerek nem mutatnak kapcsolatot az endothel diszfunkció paramétereivel.
Results in English
The following tasks were implemented within the framework of this project: 1, Clinical studies enrolling patients with chronic heart failure, pneumonia-associated sepsis, preeclampsia and colorectal cancer were planned and carried out. Several biomarkers, genetic markers and clinical data were measured or registered. Results of the project were published in multiple original artoicles in international peer-reviewed journals and formed the basis of PhD thesis and patent submission. In-depth statistical and mathematical analysis of study databases were also also done. 2, In collaboration with researchers at the ELTE Department of Operation research, amendement and testing of the logical analysis of data algorithm was done with real data. Analysing the results of the different runs variable patterns with good discriminating and predicting power were selected. Typically, the best marker combinations contained the well known clinical predictors in CHF, including markers of renal failure, infalmmation and vasoregulation. However, markers of genetic variability of these biomarkrs occured unlikely in the best patterns. 3, In validation experiments using endothelial cell cultures we aimed to show biological effects of the selected biomarker combinations. It was determined that the selected clinical biomarkers neither alone, nor in combination were able to induce endothelial disfunction.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=72689
Decision
Yes





 

List of publications

  
Förhécz Z, Gombos T, Borgulya G, Pozsonyi Z, Prohászka Z, Jánoskuti L.: Red cell distribution width in heart failure: prediction of clinical events and relationship with markers of ineffective erythropoiesis, inflammation, renal function, and, Am Heart J. 2009 Oct; 158(4):659-66., 2009
Gombos T, Makó V, Cervenak L, Papassotiriou J, Kunde J, Harsfalvi J, Förhécz Zs, Pozsonyi Z, Borgulya G, Jánoskuti L, Prohászka Z.: Levels of von Willebrand factor antigen and von Willebrand factor cleaving protease (ADAMTS13) activity predict clinical events in chronic heart failure., Thrombosis and Haemostasis; 102(3): 573-80, 2009
Gombos T, Förhécz Z, Pozsonyi Z, Wallentin S, Papassotiriou J, Kunde J, Morgenthaler NG, Jánoskuti L, Prohászka Z.: Adrenomedullin and endothelin-1 are related to inflammation in chronic heart failure., Inflamm Res. 2009 Jun;58(6):298-305., 2009
Czucz J, Cervenak L, Forhecz Z, Gombos T, Pozsonyi Z, Kunde J, Karadi I, Janoskuti L, Prohaszka Z: Serum soluble E-selectin and NT-proBNP levels additively predict mortality in diabetic patients with chronic heart failure., CLINICAL RESEARCH IN CARDIOLOGY 100:(7) pp. 587-594. (2011), 2011
Pozsonyi E, György B, Berki T, Bánlaki Z, Buzás E, Rajczy K, Hossó A, Prohászka Z, Szilágyi A, Cervenak L, Füst G.: HLA-association of serum levels of natural antibodies, Mol Immunol. 2009 Apr;46(7):1416-23., 2009
Széplaki G, Varga L, Füst G, Prohászka Z.: Role of complement in the pathomechanism of atherosclerotic vascular diseases., Mol Immunol. 2009 Sep; 46(14):2784-93., 2009
Megyeri M, Makó V, Beinrohr L, Doleschall Z, Prohászka Z, Cervenak L, Závodszky P, Gál P.: Complement protease MASP-1 activates human endothelial cells: PAR4 activation is a link between complement and endothelial function., J Immunol. 2009 Sep 1; 183(5):3409-16., 2009
Aladzsity I, Madach K, Szilagyi A, Gál J, Pénzes I, Prohászka Z, Fust G: Analysis of the 8.1 ancestral MHC haplotype in severe, pneumonia-related sepsis., CLINICAL IMMUNOLOGY 139:(3) pp. 282-289. (2011), 2011
Kocsis J, Meszaros T, Madaras B, Toth EK, Kamondi S, Gal P, Varga L, Prohaszka Z, Fust G: High levels of acute phase proteins and soluble 70 kDa heat shock proteins are independent and additive risk factors for mortality in colorectal cancer., CELL STRESS & CHAPERONES 16:(1) pp. 49-55. (2011), 2011
Molvarec A, Rigó J Jr, Lázár L, Balogh K, Makó V, Cervenak L, Mézes M, Prohászka Z.: Increased serum heat-shock protein 70 levels reflect systemic inflammation, oxidative stress and hepatocellular injury in preeclampsia, Cell Stress Chaperones. 2009 Mar;14(2):151-9., 2009
Tamási L, Bohács A, Tamási V, Stenczer B, Prohászka Z, Rigó J Jr, Losonczy G, Molvarec A.: Increased circulating heat shock protein 70 levels in pregnant asthmatics., Cell Stress Chaperones. 2010; 15(3): 295-300, 2009
Molvarec A, Derzsy Z, Kocsis J, Boze T, Nagy B, Balogh K, Makó V, Cervenak L, Mézes M, Karádi I, Prohászka Z, Rigó J Jr.: Circulating anti-heat-shock-protein antibodies in normal pregnancy and preeclampsia., Cell Stress Chaperones. 2009 Sep; 14(5):491-8., 2009
Molvarec A, Rigó J Jr, Bőze T, Derzsy Z, Cervenak L, Makó V, Gombos T, Udvardy ML, Hársfalvi J, Prohászka Z.: Increased plasma von Willebrand factor antigen levels but normal von Willebrand factor cleaving protease (ADAMTS13) activity in preeclampsia., Thromb Haemost. 2009 Feb; 101(2):305-11., 2009
Kocsis J, Madaras B, Tóth EK, Füst G, Prohászka Z.: Serum level of soluble 70-kD heat shock protein is associated with high mortality in patients with colorectal cancer without distant metastasis., Cell Stress Chaperones. 2010; 15(2): 143-51, 2010
Prohászka Zotlán, Gombos Tímea, Förhécz Zsolt, Pozsonyi Zoltán, Jánoskuti Lívia: Szívelégtelenség prognosztizálásának javítására szolgáló eljárás és reagenskészlet, Magyar Szabadalmi Hivatal, P0900534, 2009
Madách K, Aladzsity I, Szilágyi A, Fust G, Gál J, Pénzes I, Prohászka Z.: 4G/5G polymorphism of PAI-1 gene is associated with multiple organ dysfunction and septic shock in pneumonia induced severe sepsis: prospective, observational, genetic st, Crit Care. 2010; 14(2):R79, 2010
Makó Veronika1 Megyeri Márton, Beinrohr László, Doleschall Zoltán, Prohászka Zoltán, Cervenak László, Gál Péter: A komplementrendszerbe tartozó MASP-1 beindítja az endotélsejtek gyulladásos jelátvitelét, Konferencia kiadvány/Magyar Élettani Társaság Foruma, 2009
Cervenak L, Makó V, Weiszhár Zs, Kiszel P, Herczenik E, Prohászka Z: LPS szignalizáció sajátosságai endotél sejtekben, Konferencia kiadvány/Magyar Élettani Társaság Foruma, 2009
Prohászka Zoltán, Gombos Tímea, Förhécz Zsolt, Pozsonyi Zoltán, Jánoskuti Lívia: Gyulladásos mechanizmusok szerepe szívelégtelenségben, Konferencia kiadvány/Magyar Élettani Társaság Foruma, 2009
T. Gombos1, V. Mako1, L. Cervenak1, J. Kunde2, Z.S. Forhecz1, Z. Pozsonyi1, L. Janoskuti1, Z. Prohaszka1,: Levels of von Willebrand factor antigen and von Willebrand factor cleaving protease (ADAMTS13) activity predict clinical events in chronic heart failure., European Society of Cardiology, Heart Failure 2009, Nizza, Franciaország, 2009
Z.S. Forhecz1, T. Gombos1, G. Borgulya2, Z. Pozsonyi1, Z. Prohaszka1, L. Janoskuti1: Prediction of clinical events in patients with chronic heart failure by red cell distribution width., European Society of Cardiology, Heart Failure 2009, Nizza, Franciaország, 2009
T Gombos1, Z Forhecz1, Z Pozsonyi1, J Kunde2, L Janoskuti1, Z Prohaszka1: Adrenomedullin and endothelin-1 are novel prognostic markers in chronic heart failure, European Society of Cardiology, Heart Failure 2010,Berlin, Németország, 2010.05.29.-06.01., 2010
ZS Forhecz1, T Gombos1, Z Pozsonyi1, Z Prohaszka1, L Janoskuti1: Changes of red cell distribution width (RDW) values are related to long-term mortality in chronic heart failure, European Society of Cardiology, Heart Failure 2010,Berlin, Németország, 2010.05.29.-06.01., 2010
Förhécz Zsolt; Gombos Tímea, Borgulya Gábor, Pozsonyi Zoltán, Prohászka Zoltán, Jánoskuti Lívia: PROSPEKTÍV KLINIKAI VIZSGÁLAT A SZÍVELÉGTELENSÉGBEN SZENVEDŐ BETEGEK KLINIKAI ESEMÉNYEINEK ELŐREJELZÉSÉRE, Magyar Kardiológusok Társasága 2009 évi Tudományos Kongresszusa,Balatonfüred, 2009.05.06.-09., 2009
Gombos Tímea; Förhécz Zsolt, Pozsonyi Zoltán, Széplaki Gábor, Jánoskuti Lívia, Prohászka Zoltán: A KOMPLEMENT RENDSZER SZEREPE A SZÍVELÉGTELENSÉG PROGRESSZIÓJÁBAN, Magyar Kardiológusok Társasága 2009 évi Tudományos Kongresszusa,Balatonfüred, 2009.05.06.-09., 2009
Pozsonyi Zoltán; Gombos Tímea, Förhécz Zsolt, Morgenthaler NG, Prohászka Zoltán, Jánoskúti Lívia: A C- TERMINALIS PROVASOPRESSZIN (COPEPTIN) A HALÁLOZÁS VONATKOZÁSÁBAN JOBB PROGNOSZTIKAI MARKERE A SZÍVELÉGTELENSÉGNEK, MINT AZ N-TERMINÁLIS PRO B-TÍPUSÚ NATRIURETIKUS PE, Magyar Kardiológusok Társasága 2009 évi Tudományos Kongresszusa,Balatonfüred, 2009.05.06.-09., 2009
Förhécz Zsolt (1), Gombos Tímea (1), Pozsonyi Zoltán (1), Prohászka Zoltán (1), Jánoskuti Lívia (1): A VÖRÖSVÉRTEST SZÉLESSÉG-ELOSZLÁS (RED CELL DISTRIBUTION WIDTH (RDW)) VÁLTOZÁS SZEREPE KRÓNIKUS SZÍVELÉGTELENSÉG PROGNÓZISÁBAN, Magyar Kardiológusok Társasága 2010 évi Tudományos Kongresszusa,Balatonfüred, 2010.05.05.-08., 2010
Gombos Tímea (1), Förhecz Zsolt (1), Pozsonyi Zoltán (1), Jan Kunde (2), Jánoskuti Lívia (1), Prohászka Zoltán (1): AZ ADRENOMEDULLIN ÉS AZ ENDOTHELIN-1 ÚJ PROGNOSZTIKAI MARKEREK KRÓNIKUS SZÍVELÉGTELENSÉGBEN, Magyar Kardiológusok Társasága 2010 évi Tudományos Kongresszusa,Balatonfüred, 2010.05.05.-08., 2010
Prohászka Zoltán, Gombos T, Jánoskuti L, Förhécz Zs, Pozsonyi Z: Method for prognosing heart failure, PCT/IB2010/053750, 2011
Kajdácsi Erika, Jani Péter Károly, Cervenak László, Gombos Tímea, Prohászka Zoltán,: Logikai adatanalízis alkalmazásával azonosított prediktív biomarkerkombinációk szívelégtelenségben: in vitro validálás endothelsejt kultúrákban, Immunológiai Szemle; 2010(4): 56, 2010
Prohaszka Z, Munthe-Fog L, Gombos T, Skjoedt MO, Forhecz Z, Pozsonyi Z, Janoskuti L, Fust G, Garred P: Association of Ficolin-3 with severity and outcome of chronic heart failure., MOLECULAR IMMUNOLOGY 48:(14) pp. 1679-1680. (2011), 2011



Back »