Hospital Italiano - X Jornadas Universitarias de Sistemas de Información en Salud Introducción a la Genómica En ciencias de la salud Ms. Sc. Matías Butti CINIBA Facultad de Cs. Médicas UNLP CAETI - UAI matias.butti@gmail.com
Recorrido de la charla ADN Genoma Genómica Proyecto genoma humano Genómica en medicina Nuestros proyectos Conclusiones
ADN
Genoma Es el conjunto de toda la información genética de un organismo. Si nos abstraemos de la estructura del ADN, podemos pensar el genoma como una secuencia de caracteres A,C,G,T
Genómica Es el estudio global de toda la información genética (y molecular) de un organismo con el objetivo de identificar nuevas hipótesis biológicas. En el enfoque de la genómica, primero se observa el comportamiento global de muchos genes o biomoléculas en un organismo (ARN mensajero, proteínas, metabolitos, etc.) y eventualmente se llega a conclusiones más particulares que conciernen solo a algunas biomoléculas. Es este enfoque el que le permite a las ciencias genómicas abordar preguntas que requieren de una comprensión global del problema. Generar nuevas hipótesis biológicas.
Secuenciación genómica Cortar el ADN en segmentos (no puede leer el ADN entero) Secuenciar los segmentos luego de amplificados Y como vuelvo a armar la secuencia completa? Genoma de referencia.fastq @IRIS:7:1:17:800#0/1 GGAAACACTACTTAGGCTTATAAGATCNGGTTGCGG +IRIS:7:1:17:800#0/1 ababbaaabaaaaa`]`ba`]`aaaayd\\_a``xt @IRIS:7:1:17:1757#0/1 TTTTCTCGACGATTTCCACTCCTGGTCNACGAATCC +IRIS:7:1:17:1757#0/1 aaabaa`]baaaaa_aab]d^^`b`aydw]abaa`^
Proyecto genoma humano Proyecto de investigación llevado a cabo por un consorcio público internacional, para determinar la secuencia de pares de bases nueclotídicas del genoma humano. Presupuesto de 3.000 millones de dólares iniciado en 1990. En 1998 la empresa Celera Genomics (Dirigida por Venter) lanzó el reto de conseguir la secuencia humana en un tiempo récord, antes del previsto por el Consorcio Público Se inició una carrera para ver quien terminaba primero
Proyecto genoma humano El 26 de Junio de 2000, se anunció de forma conjunta la consecución de dos borradores de la secuencia completa del genoma humano. El Consorcio publicó su secuencia en la revista Nature, mientras que Celera lo hizo en Science. Las publicaciones correspondientes de ambas secuencias no aparecieron hasta Febrero de 2001. Se dio por concluido en el año 2003 (dos años antes de los previsto).
Sólo información estática? Lo descripto hasta el momento abarca solamente la genómica estructural. Es un análisis estático de la secuencia de bases nucleotídicas. Para enfermedades complejas, como el cáncer, necesitamos disponer de más información molecular para formar el perfil genómico del paciente. Por ejemplo: Transcriptoma (ARNSeq) mirna Metilación
Para qué la genómica en medicina? Favorece decisiones médicas más adaptadas a la biología del paciente. Para abordar aspectos fundamentales de una enfermedad. 1. Entender las causas moleculares de las enfermedades. 2. Análisis de predisposición a enfermedades. Con capacidad predictiva es más fácil prevenir. Se puede poner en marcha un plan preventivo para evitar los factores de riesgo ambientales modificables. 3. Diagnóstico precoz. 4. Pronóstico de la enfermedad. 5. Farmacogenómica: Personalización de los tratamientos. 6.
3 Líneas de trabajo Análisis genómico Desarrollo de software genómico Laboratorio de biología molecular
The molecular landscape of breast ductal carcinoma in situ. Carcinoma Ductal In-Situ de alto grado Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease, Eighth edition. 2010
The molecular landscape of breast ductal carcinoma in situ: RNA-Seq
The molecular landscape of breast ductal carcinoma in situ.
www.cancergenomics.net Bioplat Bioplat: Plataforma para la identificación, validación y optimización de Biomarcadores con valor pronóstico en cáncer.
Bioplat: Validación estadística de Gene Signatures via R
Bioplat: Gene Signature (Potencial biomarcador)
Bioplat: Integración con otras herramientas bioinformáticas
Bioplat: Integración con otras herramientas bioinformáticas
Conclusiones Podemos aprovechar la genómica desde la medicina! Tanto desde la ciencia básica como desde la clínica. La genómica bien utilizada -y bajo un conjunto claro de normas éticas y legales sobre su uso- puede dar mucho provecho a la medicina. Cada uno, desde su especialidad, podrá aprovechar esta información y tecnología genómica para en conjunto perseguir una medicina más personalizada en Argentina y en la región.
Referencias Antoniou A, Pharoah PD, Narod S, et al. Average risks of breast and ovarian cancer associated with BRCA1 or BRCA2 mutations detected in case series unselected for family history: A combined analysis of 22 studies. American Journal of Human Genetics2003; 72(5):1117 1130. Chen S, Parmigiani G. Meta-analysis of BRCA1 and BRCA2 penetrance. Journal of Clinical Oncology 2007; 25(11):1329 1333. U.S. Preventive Services Task Force. Risk Assessment, Genetic Counseling, and Genetic Testing for BRCA-Related Cancer in Women: Clinical Summary of USPSTF Recommendation. AHRQ Publication No. 12-05164-EF-3. December 2013. http://www.uspreventiveservicestaskforce.org/uspstf12/brcatest/brcatestsumm.htm King MC, Wieand S, Hale K, et al. Tamoxifen and breast cancer incidence among women with inherited mutations in BRCA1 and BRCA2: National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project (NSABP P1) Breast Cancer Prevention Trial. JAMA 2001; 286(18):2251 2256. Phillips KA, Milne RL, Rookus MA, et al. Tamoxifen and risk of contralateral breast cancer for BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. Journal of Clinical Oncology 2013; 31(25):3091-3099. Gronwald J, Tung N, Foulkes WD, et al. Tamoxifen and contralateral breast cancer in BRCA1 and BRCA2 carriers: An update. International Journal of Cancer 2006; 118(9):2281 2284. van 't Veer LJ, Dai H, van de Vijver MJ, et al. (2002). "Gene expression profiling predicts clinical outcome of breast cancer". Nature 415 (6871): 530 6. doi:10.1038/415530a. PMID 11823860. Cardoso F, Piccart-Gebhart M, Van't Veer L, Rutgers E (December 2007). "The MINDACT trial: the first prospective clinical validation of a genomic tool". Mol Oncol 1 (3): 246 51. doi:10.1016/j.molonc.2007.10.004. PMID 19383299. Cardoso F, Van't Veer L, Rutgers E, Loi S, Mook S, Piccart-Gebhart MJ (February 2008). "Clinical application of the 70-gene profile: the MINDACT trial". J. Clin. Oncol. 26 (5): 729 35. doi:10.1200/jco.2007.14.3222. PMID 18258980.
Referencias EpiPro Colon Brochure: http://www.fda.gov/downloads/advisorycommittees/committeesmeetingmaterials/medicaldevices/medicaldevicesadvi sorycommittee/molecularandclinicalgeneticspanel/ucm390238.pdf http://www.fda.gov/drugs/scienceresearch/researchareas/pharmacogenetics/ucm236280.htm http://www.fda.gov/drugs/scienceresearch/researchareas/pharmacogenetics/ucm238050.htm http://www.ambrygen.com/tests/colonext RODRÍGUEZ YUNTA, E., Ética en innovación tecnológica y farmacogenómica en Ética y Farmacia. Una perspectiva latinoamericana, Monografías de Acta Bioethica, Centro Interdisciplinario de Estudios en Bioética (CIEB)-Universidad de Chile, Programa de Bioética OPS/OMS, n. 2, Chile (2009).