Proyecto Genoma Humano y Medicina Human Genome Project Information Website: http://www.ornl.gov/TechResources/Human_Genome/home.html Guttmacher, A., Collins, F., Genomic Medicine - a primer, N Engl J Med, Vol. 347 (19): 1512-1520, 2002. Collins, F., Medical and societal consequenses of the Human Genome Project, N Engl J Med, Vol. 341(1): 28-37, 1999.

Proyecto Genoma Humano Metas (1998 – 2003) Determinar la secuencia de los 3.000.000.000 de pb del ADN humano Identificar todos los genes del ADN humano (unos 35.000) Hacer accesible esa información en bases de datos Desarrollar herramientas para analizar esa información Considerar asuntos legales, éticos y sociales que la investigación genómica genera. Secuenciación de otros genomas: simios, ratones, parásitos y microorganismos

Nuevas herramientas

Nuevas herramientas Mapas genéticos Genes causantes de patologías Mutaciones en esos genes Genes asociados a patologías multifactoriales Polimorfismos de predisposición Frecuencias alélicas en distintas poblaciones Marcadores cromosómicos

“Parkinson” + “Disease” + “Genetics”

Genética de grupos y genética molecular Evidencia epidemiológica de componente genético de la enfermedad Construcción de un modelo genético a testar Mapeo genético de baja resolución por estudios de ligamiento Mapeo de alta resolución por estudios de desequilibrio de ligamiento Identificación de genes candidatos en loci mapeados Identificación de polimorfismos en genes candidatos Estudios de asociación de polimorfismos con fenotipo patológico

Genética aplicada a la Medicina Localizar genes causales o de susceptibilidad: Positional Cloning Genes Candidatos   Aumentar el conocimiento de la etiopatogenia – caracterización molecular de las enfermedades Mejorar el diagnóstico Inicio de la prevención más temprano al detectar individuos en etapa presintomática Desarrollar tratamientos dirigidos e identificar nuevos blancos terapéuticos Determinar de pronósticos específicos Predecir efectos adversos y respuesta a la terapia farmacológica Medicina Genómica  Medicina Personalizada

Etiología

Genes y Etiopatogenia del Asma

ADAM33 is a member of a family of genes that encode membrane-anchored zinc-dependent metalloproteinases that are implicated in cell–cell interactions, cell fusion and cell signalling. One of two known ADAM33 transcripts is expressed predominantly in human airway smooth muscle and airway fibroblasts, indicating that it is involved in the remodelling of airway tissues rather than in the immunological aspects of the disease. The functional consequences of ADAM33 variants to asthma pathogenesis are currently not known.

Una nueva taxonomía de las enfermedades comunes

HTA “esencial”

Genética de la Obesidad Multifactorial: entre un 30-80% de la varianza de BMI es debido a factores genéticos (h2): Más de 200 genes Ser363 Receptor de Glucocorticoides Receptor adrenérgico Beta3 Grelina (péptido cerebro-intestinal) LPL POMC (ARG236GLY) Uncoupling protein 2 (UCP2) Fosfatasa Ácida Leptina Adipogene Polimorfismo Mt15497G-A QTL Formas monogénicas Síndromes que incluyen obesidad: SPW / Sd. Angelman Sd. BARDET-BIEDL Sd. SOTOS MEHMC Sd. Simpson-Golabi-Behmel Sd. Cohen Sd. Alstrom Sd. Borjeson-Forssman-Lehmann

Formas monogénicas de obesidad Recesivas: Deficiencia de Leptina Deficiencia del Receptor de Leptina Defectos del procesamiento de prohormonas: Carboxypeptidasa E Prohormona convertasa 1 (PC1) Deficiencia de Proopiomelanocortina (POMC) Receptor de Melanocortina-4 (MC4R) Dominantes: PPARg2 (Pro115Gln) Receptor de Melanocortina-4 (MC4R): 3-5% de los individuos con BMI>40

Caracterización molecular de las enfermedades Patogenia Caracterización molecular de las enfermedades

Expresión génica en falla cardiaca Fen-Lai Tan et al, The gene expression fingerprint of human heart failure, PNAS 2002; 99 (17): 11387–11392

Diagnóstico

cardiac b-myosin heavy chain

Diagnósticos moleculares en enfermedades monogénicas Sd. X frágil Fibrosis Quística Distrofia Miotónica Distrofia oculofaríngea Hipercolesterolemia Familiar Hemocromatosis hereditaria

Tratamiento

Tratamientos dirigidos Farmacogenética y Farmacogenómica Nutrigenómica Nuevos blancos terapéuticos Tratamientos dirigidos Farmacogenética y Farmacogenómica Nutrigenómica Terapias Genéticas: Terapia génica Células madre Terapias basadas en la Genética Molecular

Nuevos blancos terapéuticos

Farmacogenética Las diferencias genéticas entre los individuos influencian la variabilidad de la respuesta a los fármacos Este conocimiento permite: Terapéutica individualizada para obtener el mayor beneficio terapéutico Prevención de efectos adversos Mayor efectividad de prodrogas Potenciar el efecto protector de fármacos sobre la evolución hacia el daño de parénquimas blanco en patologías crónicas

Farmacogenética y tratamiento con psicofármacos

Angiogénesis

Prevención

Detectar individuos en riesgo y en etapa presintomática Farmacogenética (efectos adversos de fármacos) Epidemiología Genética

Polimorfismos de predisposición Factor V de Leiden Protrombina Glicoproteína plaquetaria IIb/IIIa MTHFR ApoE BRCA 1 y 2 ACE I/D Subunidad beta3 Proteína G Alfa Adducina

Pronóstico

ApoE e4 en diabetes La frecuencia de portadores del alelo E4 de la ApoE entre los individuos con complicaciones macrovasculares fue mayor que entre los individuos libres de estas complicaciones (43.5% vs 26.2%) (NS) La frecuencia de portadores del alelo E4 fue significativamente mayor en los individuos con Cardiopatía Isquémica (CI) (56% vs 25%) respecto de los que no presentaron esta complicación (p<0.05) La presencia de un alelo E4 para la ApoE se asoció significativamente con un diagnóstico de diabetes antes de los 40 años (p<0,005)

Aplicación clínica de la Genética Molecular Aspectos de costo-efectividad Potencial mal uso de la información genómica Validez clínica y analítica de los test genéticos Utilidad clínica de la información genómica Acceso a los servicios Educación y divulgación en Genética Humana y Médica

The complexities of predictive genetic testing James P Evans, Cécile Skrzynia,Wylie Burke BMJ 2001;322:1052–6