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Unidad de Medicina Molecular Departamento de Medicina
Rogelio González Sarmiento Diciembre 2012
LA REVOLUCIÓN GENÓMICA Y SU IMPACTO EN CÁNCER
Aproximación al paciente con cáncer
Historia clínica Exploración física Analítica
Marcadores tumorales
Diagnóstico del cáncer
Radiografía
Cáncer de pulmón
Mamografía
Cáncer de mama
CT
Tumor SNC
Ecografia
Cáncer de ovario
RM
Osteosarcoma
PET
Cáncer de esófago
CT- PET
Cáncer de pulmón
Gammagrafía
Linfoma
Diagnóstico del cáncer
Colonoscopia
Gastroscopia
Broncoscopia
Colonoscopia virtual
Diagnóstico del cáncer
Hematoxilina-Eosina
Tinciones
PAS
Adenocarcinoma de próstata
Metástasis peritoneal
Inmunohistoquímica
Cáncer de mama
Receptor de estrógenos
Genes reparadores
Cáncer de colon
Diagnóstico del cáncer
Cáncer de pulmón
Cáncer de pulmón de célula pequeña (microcítico)(SCLC)
(19%)
Cáncer de pulmón de célula no pequeña
(no microcítico)(NSCLC) (80%)
Adenocarcinoma (40%)
Carcinoma Epidermoide
(25-30%)
Carcinoma de célula grande
(10-15%)
Otros tipos (1%)
Indiferenciados (15%)
Adenocarcinoma Clásico
(75-90%)
Adenocarcinoma de cél. broncoalveolares
(10-25%)
Clasificación anatomopatológica
Clasificación por estadios clínicos
GCC GGC GGT Ala Gly Gly
11 12 13
GCC GGC GGT Ala Gly Gly
GCC GTC GGT Ala Val Gly
11 12 13
Inmortalización celular
El cáncer es una enfermedad genética
hibridación
Southern blot / Northern blot
Jg2.3
Jg1.3
Sonda: Jg
TR C
Diagnóstico de clonalidad Detección de deleciones
Sonda: P16
Detección de translocaciones
Sonda: BCR
Southern blot
Northern blot
Detección de tránscritos aberrantes
Cáncer de cabeza y cuello
Detección de tránscritos
Cáncer de próstata
Hibridación “in situ” fluorescente (FISH) Amplificación
Traslocación
Hibridación genómica comparada (CGH)
El cáncer es una enfermedad multigénica
Genes mutados en cáncer de pulmón
El cáncer es una enfermedad multigénica
95ºC
60ºC Cebador 1
Cebador 2
TaqDNA pol.
95ºC
60ºC
30 veces
desnaturalización
anillamiento
extensión
2º Ciclo
PCR / RT-PCR
PCR RT-PCR
ASO
Multiplex
Digestión con enzimas de restricción
Oligonucleótidos generadores de
sitios de restricción
Diagnóstico del mutaciones conocidas
Sondas TaqMan
KRAS
KRAS BRCA1
CYP2D6
GST-T1 / GST-M1
dHPLC
PCR RT-PCR
SSCP
PTT
DGGE
Heteroduplex
Diagnóstico del mutaciones desconocidas
BRAF
BRCA2
MLH1 BRCA1
Diagnóstico de tránscritos aberrantes
b2a2
b3a2
Detección de enfermedad residual
BCR-ABL
Detección de translocaciones cromosómicas
Secuenciación (Sanger)
A T C G
A T C G
Cys 609 ex10 FMTC/MEN2A Cys 611 ex10 FMTC/MEN2A Cys 618 ex10 FMTC/MEN2A Cys 620 ex10 MEN2A/FMTC Cys 630 ex11 FMTC Cys 634 ex11 MEN2A/FMTC
Dominio cadherina
Dominio rico en cisteína
Dominio Tirosina kinasa
Glu 768 As ex13 FMTC Leu 790 Phe ex13 FMTC Tyr 791 Phe ex13 FMTC Val 804 Met/Leu ex14 FMTC
Ala 883 Phe ex15 MEN2B Ser 891 Ala ex15 FMTC Met 918 Thr ex16 MEN2B
Fenotipos asociados con mutaciones en el oncogén RET
Inestabilidad de microsatélites
Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA)
Detección de grandes deleciones
BRCA1
Diagnóstico molecular
Inmunohistoquímica
FISH
Mutaciones
orina
heces
esputo
K-ras
Diagnóstico precoz
Amplificación por PCR Heteroduplex Secuenciación
Consejo genético
Ex 12 BRCA2
• Identificación de pacientes con riesgo de efectos adversos
Irinotecán Irinotecán oxidado
CYP3A
SN-38 Actividad
antitumoral
SN-38-G
UGT1A1
Bilis
Carboxilestarasa
(TA)nTAA…
(TA)7TAA… (TA)6TAA…
15% 38%
expresión expresión
baja glucuronización
alta glucuronización
diarrea leucopenia
TOLERANCIA
UGT1A1
Farmacogenética
•Identificación de pacientes con buena respuesta
Promotor
5-FU Dihidro 5-FU (inactivo) DPD
5-FdUMP TS
repeticiones de 28pb
2 repeticiones actividad buena respuesta 5-FU
3 repeticiones actividad mala respuesta 5-FU
Timidilato Sintetasa (TS)
Farmacogenética
KRAS
Anti-EGFR
•Identificación de pacientes con buena respuesta
Farmacogenética
Farmacogenética
•Identificación de nuevas estrategias terapéuticas
Cisplatino Carboplatino Oxalaplatino
Proyecto genoma humano
Genome wide association studies GWAS
Susceptibilidad al cáncer
Célula A Célula B
50.000 oligonucleótidos
cDNAs Lector de
fluorescencia
Gen expresado en la célula B
Gen expresado en la célula A
Gen expresado en las dos células
Micromatrices (Microarrays)
Micromatrices (Microarrays)
Cáncer de mama
inclasificables
Carcinomas ductales invasivos 80% de todos los tumores
Clasificación molecular
Bajo en Claudina (12-14%) ER-, Claudin-, K3/4/7 bajo, vimentina+ E-cadherina bajo, Zeb1+
Basal like (15-20%) ER-, PR-, HER2- K5/14+ bajo, EGFR+
Rico en HER2 (10-15%) HER2+,ER-
Luminal A (40%) ER+ alto HER2 bajo
Luminal B (20%) ER+ bajo, HER2 bajo Elevada proliferación
Cáncer de mama
Clasificación molecular
Pronóstico del Cáncer de mama
Liang Y et al. PNAS 2005;102:5814-5819
Micromatrices (Microarrays)
Glioblastomas
Respuesta a la radioquimioterapia habitual
Respuesta a la radioquimioterapia agresiva
Posible respuesta a inhibidores de vias de HIF, PI3K y PDGFRA
Mala Respuesta a la radioquimioterapia habitual
¿?
Clasificación molecular Pronóstico Glioblastomas
Definición de Gen
Fenotipo heredable (definición genética)
Regón que se transcribe
Región que codifica una proteína (definición bioquímica)
rRNA
tRNA
snRNA
snoRNA
RNAi
miRNAs en el diagnóstico del cáncer
Diferenciación de tejido normal y tumoral con perfiles de
expresión de miRNA
Diferenciación del origen tumoral con
perfiles de expresión de miRNA
Detección precoz del cáncer detectando
miRNAs circulantes
Predecir predisposición al cáncer estudiando SNPs
en los genes de miRNA, en los sitios de unnión en el mRNA o en los genes que codifican proteínas de maduración de miRNA
Distinción de subtipos tumorales usando paneles de expresión diferencial de miRNAs
miRNAs
Cáncer de colon
miRNAs
Secuenciación de nueva generación
Secuenciación de nueva generación
Cáncer de mama
Secuenciación de nueva generación
Secuenciación de nueva generación
Investigación en cáncer
ONCOGENÓMICA Identificación sistemática de los genes que pueden causar
cáncer
DIAGNÓSTICO Empleo de mutaciones génicas como marcadores para la detección precoz
del cáncer
PRONÓSTICO Empleo de mutaciones génicas como
marcadores para clasificar los cánceres y predecir su pronóstico
TRATAMIENTO Empleo de mutaciones génicas como dianas para el tratamiento del cáncer