Seminario investigacion
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Cuando se acaban las herramientas diagnósticas, ¿qué pueden decir los genes? Dr. David Cano González Dr. Alfonso Leal Cerro Instituto de Biomedicina de Sevilla Unidad de Gestión Clínica de Endocrinología y Nutrición Hospital Universitario Virgen del Rocío
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Seminario de investigacion 10 de Noviembre
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Cuando se acaban las herramientas
diagnósticas,
¿qué pueden decir los genes?
Dr. David Cano GonzálezDr. Alfonso Leal Cerro
Instituto de Biomedicina de SevillaUnidad de Gestión Clínica de Endocrinología y Nutrición
Hospital Universitario Virgen del Rocío
El análisis directo de los genes y su expresión
como herramienta diagnóstica
Diagnóstico Molecular Ejemplos
Nuevos métodos
1
2
3
Diagnóstico Molecular
Disciplina que captura los patrones de expresión genómicos
y proteómicos y utiliza la información para distinguir entre
tejidos normales y patológicos con el fin de crear nuevas
herramientas para mejor detección y diagnóstico de
las enfermedades.
National Institute of Health, US
Microarrays
Proteínas
ADN
Tradicional
Molecular
Genómica
Proteómica
Patología
Bioquímica
- Mayor especificidad, mayor sensibilidad, y mayor rapidez.
- Diagnóstico precoz.- Monitorización durante tratamiento
- Decisión sobre tratamiento- Coste/Aplicabilidad
Diagnóstico Molecular
Name GeneMODY1 HNF-4a MODY2 Glucokinase MODY3 HNF-1a MODY4 IPF-1 (PDX-1) MODY5 HNF-1b MODY6 Neuro-D1 / BETA-2MODY7 Klf11MODY8 CEL
Heterozygous Gene Mutations Identified in MODY
Paez JG, Janne PA, Lee JC, Tracy S, Greulich H, Gabriel S, Herman P, Kaye FJ, Lindeman N, Boggon TJ, Naoki K, Sasaki H, Fujii Y, Eck MJ, Sellers WR, Johnson BE, Meyerson M.
EGFR mutations in lung cancer: correlation with clinical response to gefitinib therapy.
Science 304:1497-500, 2004
Lynch TJ, Bell DW, Sordella R, Gurubhagavatula S, Okimoto RA, Brannigan BW, Harris PL, Haserlat SM, Supko JG, Haluska FG, Louis DN, Christiani DC, Settleman J, Haber DA.
Activating mutations in the epidermal growth factor receptor underlying responsiveness of non-small-cell lung cancer to gefitinib.
N Engl J Med 350:2129-2139, 2004
Cáncer de pulmón - inhibidores EGFR EGFR somatic mutation
EGFR mutations in lung cancer: Correlation with clinical response to
gefitinib therapy. Science 304:1497, 2004Pre-treatment tumors from treated patients: 6 responders, 4 non-responders
• Medicina Personalizada.
• El estudio de la influencia de • las diferencias genéticas en la respuesta a fármacos.
Farmacogenómica
Gen de inmunoglobulina
ARNm de inmunoglobulina
Gen de miosina
El miocito tiene ambos genes, pero. . .
El linfocito tiene ambos genes, pero. . .
No produce ARNm de miosina
No produce ARNm de inmunoglobulina
Gen de inmunoglobulina
ARNm de miosina
Gen de miosina
Cambios de Expresión Con el Tipo de Célula
Célula normal Célula cancerosa
Cambios de Expresión Con el Tipo de Célula
Una visión general del metabolismo o actividad celular
Interacciones acumulativas de muchos fenómenos difíciles de detectar.
¿Por qué medimos la expresión génica?
Microarrays
Proteínas
ADN
Tradicional
Molecular
Genómica
Proteómica
Patología
Bioquímica
DNA
RNA
Proteína
metabolito
Fenotipo/patología
Medida
Genomica
Transcriptómica
Proteómica
Metabolómica,fenómica (etc.)
Fácil
Díficil
Medida de la expresión génica en masa
Genoma◦Todas los genes en una célula, tejido, órgano u organismo
Transcriptoma◦Todas los transcriptos de ARNm en una célula, tejido, órgano u organismo
Proteoma◦Todas las proteínas en una célula, tejido, órgano u organismo
Diferentes tipos de “omas”
1. FORMA TRADICIONAL: Un único gen analizado en múltiples muestras.
2. MICROARRAYS:Miles de genes analizados simultáneamente en una única muestra.
Medida de la expresión génica
Differential Display Serial Analysis of Gene Expression (SAGE)
Rapid Analysis of Gene Expression (RAGE)
RT-PCR (real-time PCR) Northern/Southern Blotting DNA Microarrays or Gene Chips
Medida de la expresión génica
Encontrando Genes Con Microarrays
Chip de gen
ADN
ADNc fluorescente
Microarreglo escaneado
Utilizando Microarrays para medir la expresión de genes
Miocito
El ADNc fluorescente del linfocito “ilumina” al gen de inmunoglobulina
El ADNc fluorescente de la célula muscular “ilumina” al gen de miosina
ADNc fluorescente
ADNc fluorescenteARNm de inmunoglobulina
ARNm de miosina
+ transcriptasa inversa
Inmunoglobulina
Linfocito
Miosina
+ transcriptasa inversa
Perfil expresión génica
Perfil génico vs IPI
Ash et al. Distinct types of diffuse B-cell lymphoma identified by gene expression profiles. Nature 2000, 403:503-11
Linfomas e Investigación de Microarrays
Linfomas e Investigación de Microarrays
Biopsia de nódulo linfático
Paciente Bcon linfoma
Paciente Acon linfoma
Células tumorales de linfocitos
“viejos”
Quimioterapia estándar
~ 30 por ciento de curación
~ 60 por ciento de curación
Células tumorales de linfocitos
“jóvenes”
Quimioterapia estándar
Biopsia de nódulo linfático
Working with Agilent to develop microarray based diagnostic
Genoma
Transcriptoma
Proteoma
Diferentes tipos de “omas”
El Diagnóstico Molecular y la Proteómica
Gen
Proteínas
ARNm
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elly
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200
2.
De Muestras Conocidas a Proteínas de Suero
Proteínas marcadoras normales
Proteínas
Espectrometría de masa
Muestra de
sangre
Sano
Enfermo
“Huella digital” molecular con mejor ajuste
Proteínas marcadoras de
cáncer
Muestra de
sangre
Proteínas
Espectrometría de masa
Los Patrones de Proteínas y el Diagnóstico
Patrón ováricoMuestra de sangre
del paciente
Espectrometría de masa
Proteínas
Cáncer de
ovario
Gracias
