genÉtica para mÉdicos - genotipia · quizá el genoma sea una excepción al principio de la...

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Genómica en medicina

Aplicaciones del estudio de exoma y del genoma

Futuro a corto plazo de la secuenciación genómica

GENÉTICA PARA MÉDICOS

Juan López Siles


Quizá el genoma sea una excepción al principio de la navaja de Ockham

“Pluritas non est ponenda sine necessitate”

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Aplicaciones del estudio de exoma y del genoma

Tipo de enfermedad genética

Línea germinalLínea somática

Epigenética

Test genético vs genómico

Genético: Individual-familiarUnos pocos genes

Genómico: Individual-familiarCélulas/TejidosComplejo y BigDataGenes y ADN

Tipos de Test

Diagnóstico y Tratamiento

Screening

Directo al consumidor


DISCAPACIDAD INTELECTUAL

Cromosómicas

Single-GENE

MultifactorialEpigenética

Aplicaciones del estudio de exoma y del genoma: Diagnóstico enfermedades raras


Paso 1 –CNVs/SNVs/INDELs

EXOMA

Paso 1 –CNVs

Paso 1 –CNVs/SNVs/INDELs/reordenamientos

GENOMA

Comparative genomic hybridisation as a first option in genetic diagnosis: 1,000 cases and a cost-benefit analysis☆. NeusCastells

Whole-exome sequencing effective at diagnosing elusive genetic disorders: tests diagnose about 25 % of patients, find a variety of mutation types. Levenson D.



C. Gilissen et al. Nature Vol 511.



¿GENOMA, EXOMA O PANEL GÉNICO?

Aspectos Genoma Exoma Panel Array

Cobertura Baja Media Alta Depende

Performance Alta Media Baja Baja

Interpretación Alta complejidad Alta complejidad Baja complejidad Baja complejidad

Bioinformática ¿? ¿? ¿? ¿?

Almacenaje de datos ¿? ¿? ¿? ¿?

Coste ¿? ¿? ¿? ¿?



Cobertura, Performance e Interpretación

Exomas: Cobertura media 160x 99,2%

Genomas: Cobertura media 30x



Janine Meienberg. Hum Genet (2016) 135:359–362

Cobertura de regiones codificantes




Profundidad de lectura

Score GQ calidad

MRR minor-read

Aziz Belkadia, PNAS | April 28, 2015 | vol. 112 | no. 17.




CGH array versus NGS Cr. X

CGH array versus NGS Cr. 21

CGH array versus NGS del

CGH array versus NGS dup




Qian Liu1, Peng Zhang2, Depeng Wang2, Weihong Gu3 and Kai Wang1,4*Liu et al. Genome Medicine (2017) 9:65

HMM Normal

HMM Patogénica

BAM Normal

BAM Patogénico




Qian Liu et al. Genome Medicine (2017) 9:65




Bahloet al. F1000 Research (2018) 736





Aspectos Genoma Exoma Panel

Cobertura Baja Media Alta

Performance Alta Media Baja

Interpretación Alta complejidad Alta complejidad Baja complejidad

Bioinformática Alto Medio Bajo

Almacenaje de datos Alto Medio Bajo

Coste ¿? ¿? ¿?



Bioinformática WGS y almacenaje de datos




Bioinformática WES

eBAM

SNVs CNVs

Bioinformática WGS

SNVs

Reordenamientos

CNVs

Mutaciones dinámicas

gBAM



Interpretación:BiologíaMolecular

Genética Clínica, Fundamentos clínicos

Conocimientos Multi-OMICS

Herramientas/DB:Software

Integración de datosEstadísitca

Fundamentos clínicos

BioinformáticaTEAM

Minería de Datos: Programación

EstadísticaBases de Datos

Fundamentos clínicosTécnicasde minería

BIG DATA:Biología MolecularMachine learning

Fundamentos clínicosAlgoritmos

IT: ProgramadoresAlmacenajePrivacidad

Mantenimiento



Tera

Peta

Exa 1000 x 106

Zetta 1000 x 107


Google Genetics Microsoft




Aspectos Genoma Exoma Panel

Cobertura Baja Media Alta

Performance Alta Media Baja

Interpretación Alta complejidad Alta complejidad Baja complejidad

Bioinformática Alto Medio Bajo

Almacenaje de datos Alto Medio Bajo

Coste ¿Será barato? Es mas barato Es lo mas barato



Coste secuenciación WGS

250€/muestra




Caso práctico: Mestek-Boukhibar L, et al. J Med Genet 2018;55:721–728.

Urgencias pediátricas: Etiología desconocida sugerente de causas genética TRIO rWGS 5 días.24 casos: 5,8 x 106 variantes



Caso práctico: Mestek-Boukhibar L, et al. J Med Genet 2018;55:721–728.

Conclusiones del estudio: Uso de fenotipo HPOPipeline bioinformático rápido42% tasa diagnósticoWGS mas eficaz que WES


https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.08.006


Todas las muestras

WGS

WES

WGSbs

RNA

ChIP-seq

https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2017.08.006


-MICROBIOTA

Cambios epigenéticos Alteración expresión génica

RIESGO

enfermedades complejas

Genes

SNPs de Predisposición


GENOMAEnfermedad Monogénica


Caracterización Molecular

de la enfermedad

Tratamiento Individualizad

o

Aplicaciones clínicas de WES y

WGS

ScreeningPrenatal

Screeningde

Poblaciones

Farmacogenómica

TranscriptómicaProteómica Metabolómica

GenómicaEpigenómica

SecretómicaMetagenómica

Genómica funcional

BIG DATA

3D/4D

Thank you!


Instituto de Medicina Genómica, S.L.

Agustín Escardino 9,

Parc Científic de la Universitat de València

46980 Paterna (Valencia, España)

+34 963 212 340

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