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Genotipado masivo: en busca de marcadores para el diagnóstico certero de enfermedades
Ana M. AransayUnidad Genómica Funcional
CIC bioGUNE
San Sebastián, 22.06.06
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Tipos de alteraciones genéticas
Alteraciones a nivel cromosómico- Translocaciones- Amplificación génica o duplicación- Inversiones- Poliploidía- Pérdidas de Heterocigosidad
Alteraciones a nivel génico- Mutaciones puntuales (SNPs)- Delecciones/Inserciones- Hipermetilación
Inestabilidad de secuencias- Microsatélites
SNPs …
Single Nucleotide Polymorphism (SNP) Mutación causada por el cambio
de un único nucleótido Los SNPs son muy frecuentes en el genoma humano: hasta ahora se ha
descrito una media de 1 SNP cada ~1,250 pares de bases (suponen el 90%
de las diferencias entre dos genomas) La mayoría de los SNPs no tienen efecto fenotípico, pero algunos pueden
estar asociados con la susceptibilidad a ciertas enfermedades o con una
respuesta discordante a ciertos tratamientos farmacológicos. Grupos de
SNPs en desequilibrio de ligamiento pueden ser marcadores ideales para
diagnóstico.
¿Para qué podemos utilizar el genotipado masivo de SNPs?
Mapeo genómico Genética de poblaciones Estudios de asociación de enfermedades
!! Antes de elegir la estrategia idónea de genotipado hay que tener muy claro …
a) El objetivo detallado del estudio
b) Qué tecnologías de genotipado tenemos a nuestro alcance (tecnológica y económicamente)
c) Cuántas muestras (casos/controles) podemos conseguir
Metodologías de genotipado de SNPs
a) análisis de SNPs uno a uno
b) análisis de SNPs de Alta densidad, para caracterizar de forma detallada ciertos genes candidatos
c) análisis de SNPs de Baja densidad o rastreo de genoma completo, cuando no se tiene a penas información de los genes implicados.
TaqMan®: single SNP analysis
SNPlex™: 48 SNPs multiplex
Up to 29-plex level
* BeadArrays of 10K - 500K SNPs
Standard and Customized SNP sets
* Pools of 384 - 1,536 SNPs
Búsqueda de SNPs diana …
Indagar a cerca de ...
La Genética de la enfermedad que queremos estudiar:
conocimiento de los genes implicados o potencialmente
implicados:
Investigaciones previas en el mismo campo
La Genética de la enfermedad que queremos estudiar:
conocimiento de los genes implicados o potencialmente
implicados:
Investigaciones previas en el mismo campo Rutas implicadas, interacción de genes, etc.
Estudio detallado de Rutas Metabólicas de interés
La Genética de la enfermedad que queremos estudiar:
conocimiento de los genes implicados o potencialmente
implicados:
Investigaciones previas en el mismo campo Bibliografía (rutas implicadas, interacción de genes, etc.) Arrays de expresión diferencial Etc.
APA1
ALBU
ATP
LKHA
PHB
GAMT
AOP2LKHA
APA1
ATPSODC
MATSBP
PHB
LCAD
ATPLKHA
K1CR
Metabolism (2)
Biological process unknownLipid binding
Transport (2)
Small molecule transportStress response (2)BuddingCell adhesion (1)Signal transduction (1)Developmental processes (3)
AgingHomeostasis Grooming behaviorLocomotory behaviorCirculationCell growth and/or maintenance
Cell death (2)
Response to external stimulus (1)
Cell organization and biogenesis (2) Homeostasis
WEBs de Interés
- HapMap: http://www.hapmap.org/index.html.en
- dbSNP: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi? CMD=DisplayFiltered&DB=snp
LD (linkage disequilibrium): fenómeno por el cual aquellos alelos que están suficientemente cerca en el genoma tienden a ser heredados juntos (haplotipo)
tag-SNP: set reducido de SNPs los cuales representan la mayor parte de la variación genética de una región (cada uno de los tag-SNPs representa un haplotipo)
MAF: Minor Allele Frequency
Si no hay ninguna pista???
* Arrays para rastreo de Genoma Completo
* Secuenciación de alto rendimiento
* otras ideas???
Centros de Salud
Investigación Básica
Bioinformática
Estudios de Asociación
mediante genotipado masivo
Análisis estadísticos
- Elección de algoritmos: puede variar según la estrategia de muestreo y de genotipado
- Consideración de los distintos parámetros médicos asociados a las variaciones significativas
Estudios de Asociación
Centros de Salud
Investigación Básica
Bioinformática
Estudios de Asociación
Centros de Salud
Investigación Básica
Bioinformática
Validación de los polimorfismos asociados
- Estudio del/de los polimorfismo(s) asociado(s) en un número mayor de muestras
- Estudio de la funcionalidad de esas variaciones en un modelo animal como puede ser Drosophila melanogaster o una cepa adecuada de ratón
7 Centros y Empresas: 26 colaboradores
Jose María MatoAna M AransayJon Alvarez
Julio Font Begoña Martínez Iker Ezkerra
Carmen Garaizar Roberto BilbaoMaría AzkarateClara RodriguezCiriaco AguirreMiguel Angel Vesga
Andone EstonbaMikel IriondoAna GilOlatz Oyanguren
Antonio MartínezCorina JunqueraEdurne Entrena
Ana Belén de la HozNaiara TelleríaAmaia Del Villar
Antonio BarbadillaIsabel DuránJordi PuiggeneBruno Aranda
ETORTEK, Programas de investigación estratégica
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Producto de la plataforma
Un Banco de DNA con una colección de muestras caso (con sus
correspondientes historiales médicos) y control indispensables
para estudios de asociación con enfermedades.
Una plataforma de genotipado que ofrece tecnologías de
genotipado de alta y baja densidad a todos los grupos de
investigación interesados.
Una plataforma bioinformática para la gestión y trazabilidad de
datos (data bases), así como para el análisis estadístico (software)
de estudios tanto de genética de poblaciones como de asociación.
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Agradecimientos a todo el personal del
Y a:
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Gracias por vuestra atención
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