Vizí dalšího rozvoje Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, v. v. i. v období 2023–2027 je pokračovat v budování sebevědomé výzkumné instituce v rámci rezortu Ministerstva zemědělství, která je, v souladu se zřizovací listinou, zaměřena na základní a aplikovaný výzkum a vývoj v oborech veterinárního lékařství, veterinární hygieny a ekologie a příbuzných biomedicínských, zemědělských a potravinářských věd.
Ve snaze navázat na výsledky v předchozím období byly připraveny, nebo jsou připravovány, další strategické projekty, které reflektují strategické odborné a politické směry České republiky nebo Evropské unie definované v dokumentech:
• Strategie „od zemědělce ke spotřebiteli“ pro spravedlivé, zdravé a ekologické potravinové systémy
• Strategie EU v oblasti biologické rozmanitosti do roku 2030
• Národní politika výzkumu, vývoje a inovací České republiky 2021+
• Koncepce výzkumu, vývoje a inovací Ministerstva zemědělství na období 2023+
Misí Výzkumného ústavu veterinárního lékařství, v. v. i. zůstává nadále výzkumnou prací přispívat k udržitelnému rozvoji českého zemědělství a potravinářství při současné snaze o zlepšení podmínek chovaných zvířat a snížení spotřeby antimikrobik v živočišné produkci.
Cíle Dlouhodobé koncepce rozvoje výzkumné organizace na období let 2023-2027
Projekt Dlouhodobé koncepce rozvoje výzkumné organizace je základním finančním pilířem pro dosažení všech cílů a vizí dalšího rozvoje VÚVeL. Ty by se daly shrnout do čtyř klíčových oblastí:
1) Oblast vědecká
• udržet, příp. zvýšit počet publikací v kvalitních časopisech s impakt faktorem nad mediánem oborů,
• zvýšit počet publikací v časopisech určených pro odbornou veterinární a zemědělskou veřejnost.
2) Oblast aplikační
• zvýšit počet výstupů s právní ochranou a s uplatněnou licencí,
• zvýšit spolupráci s komerčními partnery pro využití aplikovaných výstupů a pro lepší cílení definovaných témat výzkumu.
3) Oblast projektová
• udržet objem finančních prostředků z projektů účelové podpory,
• zvýšit počet projektů účelové podpory získané ve spolupráci s partnery z aplikační sféry,
• zvýšit objem finančních prostředků získaných fakturovanou činností,
• zvýšit objem finančních prostředků získaných z mezinárodní spolupráce.
4) Oblast rozvojová
• pokračovat ve snaze o snížení energetické náročnosti budov,
• vybudování nové stavební infrastruktury.
Napříč těmito oblastmi je cílem zvýšit mezinárodní dosah, podíl orientovaného výzkumu a zapojení mladých talentovaných vědeckých pracovníků.
Výzkumný záměr se věnuje problematice infekčních chorob hospodářských zvířat s přesahem do zoonóz. Je zaměřen na infekční choroby skotu, prasat, drůbeže, ryb a včel. Další aktivity se cíleně orientují na skupiny patogenů, například zoonózy virového původu nebo rotavirové infekce hospodářských zvířat. Významná je rovněž aktivita zaměřená na stanovení epidemiologických cut-off a návrh break-pointů pro testování citlivosti/rezistence bakteriálních patogenů hospodářských zvířat.
Bakteriální infekce se vyskytují v chovech hospodářských zvířat v různé míře po celém světě a způsobují chovatelům značné ekonomické ztráty. Ztráty zahrnují nejen náklady na léčbu, ztráty způsobené úhynem postižených zvířat, ale také sníženým množstvím a kvalitou masa nebo mléka a vyšším počtem vyřazených zvířat. Jedním z důležitých preventivních opatření proti bakteriálním chorobám je navození imunity zvířat, zejména vakcinací a přenosem protilátek kolostrem a mlékem na sající mláďata. Součástí výzkumných aktivit tak bude hledání cest vakcinace proti chorobám, vůči kterým nejsou dosud dostupné účinné vakcíny (Streptococcus suis, Streptococcus uberis). Mnoho bakteriálních infekcí nelze potlačit jinak než užitím antibiotik, avšak při jejich nesprávném používání, ať už výběrem nevhodného antibiotika či nedostatečnou dávkou či délkou léčby, může docházet k šíření rezistencí v bakteriální populaci. V chovu pak může selhávat léčba infekčních onemocnění, navíc při kontaktu člověka s nemocným zvířetem hrozí i šíření rezistencí v lidské populaci. Předmětem našeho výzkumu je monitoring rezistencí u bakteriálních původců onemocnění a také screening genů, které jsou zodpovědné za zvýšenou virulenci kmenů nebo, v případě mastitid, genů, které umožňují bakteriím perzistovat v mléčné žláze s následným přechodem do chronického onemocnění, které je obtížně léčitelné a vyžaduje dlouhodobější aplikaci vyššího množství antimikrobik. Zaměříme se rovněž na odhad promořenosti stád skotu původcem paratuberkulózy.
Virové infekce představují další hospodářsky významnou skupinu chorob. Na rozdíl od bakteriálních infekcí není dostupná cílená léčba. O to důležitější je účinná prevence, ať už v podobě vakcinace, tak také formou depistáže a diagnostiky. Jednou ze studovaných skupin virů jsou rotaviry. Vzhledem k povaze rotavirů je vhodné je studovat komplexně. Proto se zaměříme společně na rotaviry prasat, skotu a drůbeže. Na základě sběru vzorků a základní genotypizace budou probíhat pokusy o kultivační záchyt na buněčných liniích. Posléze bude následovat celogenomové sekvenování získaných kmenů a jejich podrobná genetická, případně biologická charakterizace.
Zoonotické virové nákazy představují značný zdravotnický problém. Na rozdíl od virů, které exkluzivně infikují člověka, zoonotické viry využívají jako rezervoáry divoká zvířata a zoonotické arboviry jsou navíc ještě přenášeny na člověka pomocí bezobratlých vektorů. Tato skutečnost komplikuje proces cirkulace těchto virů v přírodě a v důsledku toho též možnosti jejich kontroly. Mnohé virové zoonózy patří mezi tzv. emergentní nákazy, ať už z toho důvodu, že se objevily zcela nově, či z důvodu změn jejich geografického rozšíření nebo epidemiologických charakteristik. Studium zoonotických virových patogenů a jimi způsobovaných onemocnění a též možností prevence, či léčby těchto nákaz tak patří mezi priority globálního významu.
Ekonomičnost chovů ryb v ČR je do značné míry limitována infekčními onemocněními, zejména virovými nákazami povinnými hlášením: herpesvirózou koi (KHVD) u kapra a virovou hemoragickou septikemii (VHSV) a infekční hematopoeticou nekrózou (IHNV) u lososovitých ryb. Od roku 2013 způsobuje v tuzemských chovech významné úhyny rovněž edémová nemoc kaprů (carp edema virus disease, CEVD). Sběrem a charakterizací patogenů hospodářsky významných ryb a rozšiřováním spektra diagnostických metod budeme studovat cesty diseminace a perzistence patogenů v českých rybničných soustavách a chovech lososovitých ryb. Zaměříme se také na vývoj pokročilých metod aplikace antiparazitárních léčiv pro použití v chovech lososových ryb a kapra obecného.
Chov včel se podobně jako jiná odvětví zemědělské produkce neustále potýká s mnoha výzvami, které mohou vést až k úhynům včelstev. Mezi jejich příčiny jednoznačně patří patogeny a parazité včetně původců viróz. V roce 2010 byly virózy vyhodnoceny jako čtvrtá nejčastější příčina úhynů včelstev, hned za infestací Varroa destructor, moru včelího plodu (původce Paenibacillus larvae) a nosematóze (Nosema apis a N. ceranae). Studium včelích virů a P. larvae tak bude důležitou součástí našich aktivit.
Hlavní řešitel: MVDr. Ján Matiašovic, Ph.D.
Výzkumný záměr (VZ) „Imunologie a preventivní medicína“ zahrnuje široké spektrum aktivit navazujících na dosavadní výzkumnou a poradenskou činnost pracoviště. Klade si za cíl reagovat na praktické potřeby chovatelů a veterinárních lékařů, ale také efektivně uplatňovat kvalitní biotechnologické zázemí, například využitím modelu hospodářských zvířat při vývoji a testování nových léčebných postupů v oblasti humánní medicíny nebo zaváděním nových in vitro buněčných modelů pro sledování imunomodulace.
Významným cílem VZ je také přispět k boji proti antimikrobiální rezistenci pocházející z produkce zvířat na farmách. Budou testovány ekonomicky schůdné alternativy k běžnému používání antibiotik, jako například využití výlisků pecek hroznového vína pro léčbu kožních infekcí prasat. Pro účely snižování a racionalizaci spotřeby antimikrobik u dojeného skotu bude vytvořen soubor nástrojů vhodný pro podmínky ČR.
Dále budou vyvíjeny bioanalytické metody na stanovení reziduí, účinnosti a farmakokinetických parametrů vybraných antimikrobiálních látek s cílem významně snížit účinnou aplikační dávku používanou pro léčbu zvířat. Další soubor aktivit se bude věnovat stále sílícímu tématu environmentálních polutantů a jejich vlivu na zvířata, zejména na zdraví ryb. Jedním z dílčích cílů bude studium směsí různých environmentálních polutantů, kde budou aplikovány především metody z oblasti transkriptomiky, proteomiky a cílené i necílené metabolomiky.
Hlavní řešitel: Mgr. Hana Štěpánová, Ph.D.
Stoupající počet infekcí vyvolaných multirezistentními bakteriemi má závažné společenské a ekonomické dopady. Proto je snížené používání antibiotik v chovech hospodářských zvířat jednou z celosvětových priorit. Jednou z možností, jak nahradit antibiotika a současně přispět k udržitelné produkci zvířat, je využití správně definovaných probiotik. Stejně tak je jednou z priorit vlády ČR bezpečnost potravin. Výzkum v této oblasti se provádí na úrovni primární produkce (rostlinná, živočišná výroba) a/nebo v různých fázích potravinového řetězce (zpracování potravin, tržní síť).
Mezi aktivity předkládaného výzkumného záměru bude patřit sledování výskytu a vlastností původců infekčních onemocnění zoonotického charakteru s alimentární cestou přenosu. Zároveň bude ve vybraných mléčných a masných produktech sledována komplexní skladba mikrobiálního společenstva (mikrobiom) a přítomnost genů rezistence k antimikrobiálním látkám (rezistom). Dalším cílem bude charakterizace mikrobiálních populací v různých kompartmentech hospodářských zvířat (trávicí trakt, kůže, respirační trakt, bursa Fabricii případně i interní orgány jako je slezina či játra) a jejich prostředí. Tímto způsobem identifikujeme bakteriální druhy charakteristické pro dané prostředí, ty získáme v čistých kulturách, stanovíme jejich celogenomovou sekvenci a eliminujeme klony rezistentní k antibiotikům. Takto selektované a dobře charakterizované kmeny s probiotickými vlastnostmi uplatníme v chovech hospodářských zvířat, k manipulaci mikrobiálního prostředí hospodářských zvířat, a i fermentovaných produktů živočišného původu. Jinými slovy, budeme studovat interakce mezi bakteriálními druhy v rámci mikrobiálních populací a cíleně využívat baktérie, které budou potlačovat růst nežádoucí flóry. Dle úhlu pohledu se tato činnost dá nazvat jako selekce nových typů probiotik, příprava mikrobiálních směsí pro nový způsob biologického čištění vybraných prostor, nebo také selekce klíčových startovacích kultur v potravinářském průmyslu, a to včetně jejich uložení do sbírky mikroorganismů.
Hlavní řešitel: doc. RNDr. Ivan Rychlík, Ph.D.
Reprodukce je jedním z hlavních sledovaných ukazatelů živočišné produkce. A reprodukční biotechnologie představují nejrychlejší a nejefektivnější způsob šlechtění a zvyšování užitkovosti hospodářských zvířat. Cílem výzkumu v oblasti reprodukce hospodářských zvířat obecně, a také cílem tohoto výzkumného záměru, je především zlepšení genetické kvality zvířat a prevence reprodukčních poruch. Pro splnění těchto cílů budou aktivity zaměřeny především na možnosti analýzy ukazatelů kvality zárodečných buněk a embryí, a také na zlepšení technik získávání, uchovávání, kultivace in vitro a analýzy jejich funkčních a genetických parametrů.
K dosažení těchto cílů budeme využívat celou řadu moderních výzkumných metod a postupů. Konkrétně využijeme metody molekulární cytogenomiky k analýze genomů hospodářských a mimoprodukčních druhů, včetně modelových organismů a hmyzích škůdců. Metody laserové mikrodisekce a průtokové cytometrie budou využity k izolaci individuálních chromozomů nebo jejich částí, tyto budou dále analyzovány a použity k přípravě sond pro fluorescenční in situ hybridizaci (FISH). Sondy značené různými fluorochromy budou využity k charakterizaci struktury genomu jednotlivých zkoumaných druhů, k detekci chromozomálních abnormalit, pro komparativní cytogenomiku a k identifikaci změn, spojených s manifestací geneticky podmíněných chorob, včetně onkologických onemocnění a poruch reprodukce. Bude využito i sekvenování DNA k získání poznatků pro genetickou charakterizaci, taxonomii a management hospodářských, zájmových, modelových, škodlivých a ohrožených druhů a pro zachování genetické rozmanitosti v lokálním i globálním měřítku. Metodami klasické spermatoanalýzy, průtokové cytometrie a molekulární biologie budou analyzovány gamety různých druhů hospodářských a mimoprodukčních zvířat, s cílem charakterizovat jejich základní znaky a kvalitu ve vztahu k etiologii poruch způsobujících reprodukční dysfunkce. Metody mikromanipulace budou využity k získávaní genetického materiálu z vyvíjejících se embryí anebo k metodám umělého oplodnění. Analýza genové exprese na úrovni jednotlivých buněk a sledování růstu embrya za využití časosběrné mikroskopie, budou využity k odhalení vlivu hormonálních faktorů a jiných komponent média na časný vývoj a kvalitu embryí.
Našim cílem bude maximalizovat použitelnost biotechnologických reprodukčních přístupů tak, aby byla zvýšena jejich výtěžnost, a tím i uplatnitelnost v praxi. Náš výzkum přispěje k možnostem rychlého obratu stáda a maximalizaci uplatnění geneticky elitních jedinců ve šlechtění. Tím bude nepřímo dosaženo i klíčových cílů intenzifikace živočišné výroby, a to snížení nákladů na výrobu potravin a snížení dopadů živočišné výroby na životní prostředí.
Hlavní řešitel: doc. MVDr. Martin Anger, CSc.
Aktivity výzkumného záměru zahrnují studium mechanismů účinků cizorodých látek se zaměřením na polutanty životního prostředí a potravního řetězce a potenciální léčiva. Studie budou zahrnovat detekci buněčných stresových markerů jako metodu vhodnou pro hledání aktivace hlavních toxikologických drah, dále identifikaci potenciálních endokrinních disruptorů, nádorových promoterů a látek narušujících vývoj nervové soustavy. Výsledky budou sloužit k hodnocení rizika environmentálních cizorodých látek, kvantifikaci jejich toxických efektů a k průkazu bezpečnosti potenciálních léčiv.
Ve studiu působení cizorodých látek budou aktivita zaměřeny také na aktuální problematiku exozomů a tzv. toxikolipidomiku. Obojí může sloužit k porozumění fyziologických a patofyziologických funkcí lipidních látek v organismu a bude využito k hledání potenciálních farmakologických cílů a biomarkerů např. karcinogeneze nebo infekčních onemocnění.
Hlavní řešitel: RNDr. Miroslav Machala, CSc.
Aktivity výzkumného záměru budou zaměřeny zejména na rozvoj moderních lékových forem a nanotechnologií v oblasti doručení aktivních látek a vakcín (tzv. „drug delivery“ systémů) s cílem zvýšení jejich biologické dostupnosti po perorálním i topickém podání. Dále budou rozvíjeny výzkumné aktivity v oblasti terapie veterinární parazitologie, zejména s důrazem na vývoj nových preparátů a s tím související diagnostiku parazitů a stanovení rezistence k terapeutikům. Budou testovány nové kandidátní látky s biologickou aktivitou, a to látky jak přírodního původu, tak látky syntetické. Bude rozvíjena metodologie ex-vivo testování látek s ohledem na jejich biologickou dostupnost, tak preklinické animální modely pro veterinární a humánní aplikace. Důraz bude kladen zejména na vývoj vhodných farmakokinetických modelů a souvisejících analytických metod, a dále na vývoj funkčních animálních modelů (např. modelové parazitární infekce, alergie, diabetes, nádorová onemocnění, zánětlivé stavy, hojení ran, mozkové mrtvice a pod). K tomu budou mimo jiné využité pokročilé preklinické zobrazovací techniky. Bude nadále rozvíjena spolupráce s industriálními partnery v oblasti společného výzkumu a vývoje moderních lékových forem pro veterinární a humánní aplikace. V rámci výzkumného záměru se bude jednat o aktivity designu, formulace, a charakterizace lékových forem a dále jejich testování in-vitro, ex-vivo a in-vivo. Ve spolupráci s industriálními partnery budou prováděny aktivity scale-up úspěšně vyvinutých prototypů do poloprovozního měřítka.
Hlavní řešitel: PharmDr. Josef Mašek, Ph.D.
Výzkumný záměr „Národní plán udržitelnosti“ je v roce 2023 posledním rokem finanční podpory aktivit navazujících na odbornou problematiku, která byla řešena v rámci projektu Národního programu udržitelnosti I (NPU I), ev.č. LO1218 s názvem „OneHealth - Zdravé zvíře jako zdroj zdravé potraviny“.
Hlavní řešitel: MVDr. Martin Faldyna, Ph.D.
