Seminario de investigacion 10 de Noviembre

1. 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

2. El análisis directo de los genes y su expresión
como herramienta diagnóstica

3. Diagnóstico Molecular
Ejemplos
Nuevos métodos
1
2
3

4. 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

5. Microarrays
Proteínas
ADN
Tradicional
Molecular
Genómica
Proteómica
Patología
Bioquímica

6. - Mayor especificidad, mayor
sensibilidad, y mayor rapidez.
- Diagnóstico precoz.
- Monitorización durante tratamiento
- Decisión sobre tratamiento
- Coste/Aplicabilidad
Diagnóstico Molecular

7. Name Gene
MODY1 HNF-4a
MODY2 Glucokinase
MODY3 HNF-1a
MODY4 IPF-1 (PDX-1)
MODY5 HNF-1b
MODY6 Neuro-D1 / BETA-2
MODY7 Klf11
MODY8 CEL

8. 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

9. EGFR mutations in lung cancer: Correlation
with clinical response to gefitinib therapy.
Science 304:1497, 2004
Pre-treatment tumors from treated patients: 6 responders, 4 non-responders

10. • Medicina Personalizada.
•El estudio de la influencia de
•las diferencias genéticas en la
respuesta a fármacos.
Farmacogenómica

11. 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

12. Célula normal Célula cancerosa
Cambios de Expresión Con el Tipo de Célula

13.  Una visión general del metabolismo o
actividad celular
 Interacciones acumulativas de muchos
fenómenos difíciles de detectar.
¿Por qué medimos la expresión génica?

14. Microarrays
Proteínas
ADN
Tradicional
Molecular
Genómica
Proteómica
Patología
Bioquímica

15. DNA
RNA
Proteína
metabolito
Fenotipo/
patología
Medida
Genomica
Transcriptómica
Proteómica
Metabolómica,
fenómica (etc.)
Fácil
Díficil

16.  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”

17. 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

18.  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

19. Encontrando Genes Con Microarrays
Chip de gen
ADN
ADNc fluorescente
Microarreglo escaneado

20. 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

21. 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

22. Linfomas e Investigación de Microarrays
Biopsia
de nódulo
linfático
Paciente B
con linfoma
Paciente A
con 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

23. Working with Agilent
to develop microarray
based diagnostic

25. Genoma
Transcriptoma
Proteoma
Diferentes tipos de “omas”

26. El Diagnóstico Molecular y la Proteómica
Gen
Proteínas
ARNm

27. 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

28. Los Patrones de Proteínas y el
Diagnóstico
Patrón ovárico
Muestra
de sangre
del paciente
Espectrometría
de masa
Proteínas
Cáncer
de
ovario

30. Gracias