Tema 4 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 3º curso
Asignatura Genética Humana
Año del apunte 2015
Páginas 27
Fecha de subida 18/02/2015
Descargas 8
Subido por

Vista previa del texto

GH-­‐Tema  4   TEMA  4:  MAPATGE  I  IDENTIFICACIÓ  DE  GENS    RELACIONATS   AMB  MALALTIES     Tipus  de  malalties:   -­‐ Cromosòmiques.   -­‐ Monogèniques  (o  mendelianes).  D’herència  mendeliana.   -­‐ Mulifactorials.     1. MAPATGE  DE  CARÀCTERS  MENDELIANS     1.1. IDENTIFICACIÓ  INDEPENDENT  DE  LA  POSICIÓ Volem  conèixer  quin  gen  influeix  en  una  malaltia  mendeliana,  el  mapatge  pot  ser  fixant-­‐nos   en  on  està  el  gen  o  bé  només  sabent  la  proteïna  que  està  alterada.  Aquest  últim  és  un   mapatge  independent  de  posició.     En  el  mapatge  independent  de  posició,    partint  de  la  proteïna  alterada,  podré  acabar   posicionant  el  gen  codificant  per  aquesta  proteïna.       La  identificació  independent  de  la  posició  es  pot  fer  a  partir  de:   -­‐ Clonatge  funcional   -­‐ Models  animals     El  clonatge  funcional  es  basa  en  partir  del  producte  proteic  i  a  través  de  sondes  de  DNA  i   anticossos,  conèixer  el  gen  codificant  de  proteïnes:       Síntesi  de  sondes  de  DNA:   Per  sintetitzar-­‐les  hi  ha  diferents  passos:   1. Creació  d’una  biblioteca  de  DNA  (genoteca):  a  partir  de  la  fragmentació  del   genoma  humà  amb  enzims  de  restricció.  Aquesta  fragments  els  inserim  en   plàsmids  utilitzant  la  lligasa,  una  vegada  tenim  els  fragments  de  DNA   recombinant,  transferim  aquestes  molècules  de  DNA  recombinant  a   bacteris  (normalment  E.coli  )i  aquests  els  cultivem.  Cada  colònia  nomes   tindrà  un  fragment  del  genoma  de  la  biblioteca.  Aquest  conjunt  de  bacteris   conformen  la  biblioteca  genòmica.         1   GH-­‐Tema  4   2. Construcció  de  la  sonda:  a  partir  de  la  proteïna  alterada  construïm  la  sonda   de  DNA.  En  base  a  la  seva  seqüencia,  inferim  una  seqüencia  nucleotídica   (que  pot  canviar  en  posicions  perquè  el  codi  genètic  és  degenerat).  La   sonda  de  DNA  es  sintetitza  utilitzant  oligonucleòtids  degenerats.  A   continuació  es  fa  una  PCR  per  amplificar  la  sonda.  (L’exemple  que  es  mostra   es  la  construcció  de  la  sonda  per  la  detecció  del  gen  causant  de  l’hemofília)     3. Hibridació  de  la  sonda  en  la  biblioteca  genòmica.  .La  sonda  marcada  es   posa  a  hibridar  sobre  la  genoteca  mitjançant  un  filtre  de  nylon  que  conté  la   sonda.  A  continuació  es  fa  el  revelat  d’aquest  filtre,  així  doncs  podrem   saber  sobre  quina  colònia  hibrida.  On  hi  hagi  senyal,  significarà  que  les   colònies  el  fragment  del  gen  que  codifica  per  la  proteïna  alterada       4. FISH  sobre  cromosomes:  A  continuació  es  pot  fer  una  hibridació  in  situ   sobre  cromosomes  (FISH)  per  tal  de  mapejar  el  gen  (veure  en  quin   cromosoma  i  braç  es  troba).         2   GH-­‐Tema  4   Anticossos  contra  una  genoteca  d’expressió  de  cDNA:     Es  basa  en  construir  una  biblioteca  o  llibreria  de  cDNA.     1. Retrotranscripció  del  mRNA:  Es  parteix  de  mRNA,  que  es  retrotranscriu  obtenint   cDNA.   2. Creació  d’una  biblioteca  de  vectors  d’expressió:  El  cDNA  es  posa  dins  de  vectors   d’expressió  i  es  construeix  una  biblioteca  amb  vectors  d’expressió,  que  tenen  un   promotor  molt  fort  que  indueix  l’expressió  del  cDNA   3. Transferència  en  bacteris:  Es  transfereix  el  vector  d’expressió  als  bacteris.  Cada   colònia  doncs,  expressarà  el  gen  que  s’ha  introduït,  per  tant,  cada  colònia  tindrà   una  proteïna  diferent  segons  el  gen  que  contingui.  Posteriorment  es  cultiven   aquests  bacteris.   4. Detecció  de  la  proteïna  mitjançant  anticossos:  utilitzem  un  filtre  amb  anticossos   contra  la  proteïna  que  volem  identificar  i  el  posem  sobre  un  cultiu.  L’anticòs   reacciona  contra  la  colònia  que  conté  el  gen  que  codifica  per  aquella  proteïna.         A  més,  també  es  poden  utilitzar  models  animals  amb  malalties  semblants  a  humans  en  els   quals  es  coneix  quin  gen  està  mutat.     1.2. IDENTIFICACIÓ  DEPENDENT  DE  LA  POSICIÓ:   Es  va  fer  servir  per  mapejar   el   gen   causant   de   malalties  de  les  que  no  en  coneixem  gairebé   res,   de   manera   que   anem   directament   a   buscar   on   esta   situat   el   gen   de   la   malaltia.   En   aquest   cas  no  tenim  informació  i,  per  tant,  s’agafa  tot  el  genoma  i  es  busca  a  quin  cromosoma  està  el   gen   que   creiem   que   provoca   la   malaltia.     Quan   ja   hem   identificat   a   quin   cromosoma   està,   després   cal   aprofundir   la   cerca   al   braç,   regió   del   braç,   banda...   fins   saber   a   quina   posició   exacta  es  troba  el  gen.       3   GH-­‐Tema  4     Les  estratègies  que  es  segueixen  en  la  identificació  dependent  de  la  posició  són  múltiples,   però  n’hi  ha  tres  que  són  les  principals:     -­‐ Hi  ha  malalties  que  se  sap  que  estan  causades  per  una  alteració  cromosòmica   -­‐ Anàlisi  de  lligament:  és  un  estudi  basat  en  famílies   -­‐ Desequilibri  de  lligament:  basat  en  poblacions       En  tots  els  casos  acabo  obtenint  una  regió  del  genoma  on  dic  que  allà  hi  ha  d’haver  el  gen,   posteriorment  busco  a  les  bases  de  dades  quins  gens  hi  ha  en  aquella  regió.  Dels  gens  que  hi   hagi,  miro  la  funció  que  tenen  i  penso  quins  poden  estar  relacionats  amb  la  malaltia.  Acabo   obtenint  un  o  dos  gens  candidats.  Finalment  seqüenciem  el  gen  en  els  pacients  (per  tal  de   veure  si  hi  tenen  mutacions).   Mitjançant  aquest  mètode  s’han  caracteritzat  moltes  malalties.       Anirem  explicant  les  estratègies  que  hem  descrit  anteriorment  segons  el  que  vulguem   identificar   Per  alteracions  cromosòmiques:     Sabem  en  quin  cromosoma  està  l’alteració,  per  exemple  una  translocació,  però  no   sabem  en  quin  punt  del  cromosoma  està.     Partim  del  punt  de  trencament  i  es  creen  clons,  normalment  BACs  que  contenen   fragments  d’aquest  cromosoma.   Es  a  dir,  agafem  tota  la  regió  de  trencament  i  construïm  sondes  amb  els  BACs   (fragments  d’ADN)  recorrent  tota  la  zona  de  trencament  i  les  posem  a  hibridar  sobre   els  cromosomes  de  les  persones  afectades.  Així,  segons  on  hibridin  puc  saber  el  lloc  de   trencament.       Ex/  En  l’exemple,  es  mostren  els  resultats  per  identificar  el  punt  de  trencament  en  un   individu  amb  una  translocació  entre  el  cromosoma  8  i  16.     o la  sonda  que  conté  el  fragment  A  hibrida  amb  el  cromosoma  8  i  el  der(8).  Per   tant,  no  s’ha  produït  el  trencament  peraquest  fragment     4   GH-­‐Tema  4   o la  sonda  del  fragment  B  hibrida  igual  que  A.   o la  sonda  que  conté  el  fragment  D,  hibrida  amb  el  cromosoma  8,  der(8)  i   der(16),  per  tant,  el  punt  de  trencament  és  el  D.               En  el  cas  d’una  malaltia  causada  per  una  deleció,  buscarem  el  pacient  amb  la  deleció   més  petita.       Anàlisi  de  lligament:     És  un  estudi  basat  en  famílies.  Igual  que  per  a  l’anàlisi  de  desequilibri,  s’utilitzen   marcadors  genètics.       Què  és  un  marcador?   o Polimòrfic  (té  diferents  al·∙lels)   o Amb  herència  mendeliana   o Amb  al·∙lels  fàcilment  localitzables   o Sabem  en  quin  punt  físic  del  genoma  es  localitza     Alguns  marcadors  són:  STRP,  VNTE,  RFLPs  (és  una  manera  d’identificar  SNPs  a   través  d’enzims  de  restricció  i  gels  d’agarosa)  i  SNPs   Els  marcadors  genètics  són  útils  perquè  permeten  seguir  un  fragment  cromosòmic  a   través  d’una  genealogia.       Què  és  el  lligament?   El  lligament  es  basa  en  la  tendència  dels  al·∙lels  de  loci  que  estan  propers  en  el  mateix   cromosoma  de  ser  transmesos  junts  d’una  generació  a  la  següent  (en  la  meiosi)       Ex.1/  Imaginem  que  anomenem  D  al  gen  de  la  malaltia  (D>d,  autosòmic  dominant)  i  un   marcador  B  (amb  dos  al·∙lels,  B>b).  El  que  volem  veure  és  si  el  gen  D  està  prop  del   marcador  B  o  lluny.       5   GH-­‐Tema  4   Per  mirar  si  dos  loci  estan  lligats,  ens  fixem  si  aquests  segreguen  junts  (estan  lligats)  o   no  (no  estan  lligats).  Per  a  fer  això,  a  mes  de  conèixer  el  fenotip,  cal  que  genotipem   tots  els  individus  d’una  família  per  aquell  marcador.    Posteriorment  comparem  els   individus  que  tenen  un  al·∙lel  del  marcador  i  la  malaltia.     El  que  s’observa  en  aquest  cas  és  que  els  loci  lligats  perquè  tots  els  individus  que  tenen   l'al·∙lel  B  estan  malalts.         Els  dos  arbres  següents  mostres  dos  casos,  el  primer  en  que  el  marcador  i  el  gen  estan   lligats  i  el  segon  en  que  no  estan  lligats.           Ex.2/  En  aquest  pedigrí  es  mostren  diferent  individus  i  el  seu  genotip.  El  que  observem   és  que  hi  ha  4  al·∙lels  possibles,  de  manera  que  el  marcador  ha  de  ser  un  microsatèl·∙lit.     En  aquest  cas,  el  marcador  i  el  gen  estan  lligats,  ja  que  el  marcador  1  i  la  malaltia   sempre  segreguen  junts,  tot  i  que  hi  hagi  alguns  casos  de  recombinants.  (degut  a  que   nomes  hi  ha  2  fills  recombinants,  podríem  dir  que  estan  bastant  lligats).   La  freqüència  de  recombinació  es  2/8=  0.25.  La  freqüència  de  recombinació  ens  indica   la  distància  entre  els  dos  marcadors,  quan  mes  gran  sigui,  mes  separats  estan.     En  aquest  cas  estan  bastant  a  prop.     6   GH-­‐Tema  4     Per  tal  de  calcular  si  el  lligament  és  estadísticament  significatiu,  s’utilitzen  taxes  de   probabilitat,  els  logaritmes  de  les  quals  es  coneixen  com  la  puntuació  LOD   (Logarithm  of  the  odds,  logaritme  de  la  probabilitat).  Aquest  valor,  s’obté  en  funció  de   la  recombinació.   o Si  LOD>  3,  es  considera  que  els  locus  estan  lligats.       Anàlisi  de  lligament   o S’utilitzen  marcadors  genètics   o Estudi  de  la  segregació  de  la  malaltia  en  grans  famílies  amb  marcadors   polimòrfics  de  cada  cromosoma.  S’identifica  un  marcador  que  es  segrega  junta   amb  la  malaltia  més  sovint  del  que  s’esperaria  per  atzar,  és  a  dir,     o Els  loci  del  marcador  i  la  malaltia  estan  lligats.     o Es  mira  si  el  marcador  i  el  loci  de  la  malaltia  estan  lligats.  No  estem  mirant  la   variant  del  marcador  està  lligada  amb  el  de  la  malatia,  sinó  que  son  els  loci  que   estan  lligats.  Per  tant,  depenent  de  la  família,  l’al·∙lel  lligat  al  gen  de  la  malaltia   variarà  (potser  tindrà  4,  6,  8  repeticions...)  ,  per  això  es  mira  el  locus.  Aquesta   és  una  diferència  important  respecte  el  desequilibri  de  lligament.       Ex  2/  Es  mostren  dues  famílies  on  hi  ha  un  marcador  (microsatèl·∙lit).  Es  fa  una   electroforesi  capil·∙lar  en  la  qual  es  veuen  les  bandes  en  forma  de  pics.  Els   microsatèl·∙lits  s’analitzen  posant  primers  a  la  regió  que  els  flanqueja.  Es  tracta  de   malalties  en  famílies  molt  petites,  el  que  observem  és  que:   o El  gen  mutat  de  la  malaltia  està  lligat  al  marcador  200  (primer  pedigrí)   o Podríem  pensar  que  el  gen  mutat  de  la  malaltia  està  lligat  al  184  rebut  del  pare,   però  com  que  l’individu  sa  també  l’ha  rebut  direm  que  no  estan  lligats.  (segon   pedigrí)         7   GH-­‐Tema  4     Anàlisi  de  desequilibri:         També  utilitza  marcadors  genètics.  L’utilitzem  quan  hem  mirat  malalties  però  no  hem  vist   lligament  dins  de  famílies.  Llavors  en  aquest  moment  vaig  a  mirar  la  població.     Linkage  disequilibrium  (LD)   -­‐ El  desequilibri  de  lligament  (LD)  és  una  situació  en  la  qual  una  combinació  particular   d’al·∙lels  en  dos  loci  propers  es  dona  més  freqüentment  que  el  que  s’esperaria  per  atzar   donada  la  seva  freqüència  en  la  població.   -­‐ En  l’anàlisi  de  desequilibri  estudiarem  poblacions   -­‐ LD  és  resultat  no  només  de  la  distància  genètica  sinó  també  del  temps  (que  fa  que  s’ha   originat  la  combinació  i  per  tant  tot  el  temps  en  que  hi  ha  pogut  haver  recombinació)     Ex/  Ens  fixem  en  un  marcador  (locus  1)  amb  dos  variants;  A  i  a.  A  més  s’indica  les   freqüències  d’aquests  al·∙lels  a  la  població,  calculades  a  partir  de  l’equilibri  Hardy-­‐ Weinberg.   1. En     el   primer   cas,   la   combinació   D-­‐A   es   troba   en   un   5%   ,   D-­‐a   5%   i   les   altres   dues   combinacions  en  un  45%.    Aquestes  combinacions  coincideixen  amb  el  que  esperaríem   en  funció  de  les  freqüències  al·∙lèliques  en  Hardy-­‐  Weinberg.   Ja  que  segons  l’equilibri  Hardy-­‐Weinberg,  el  producte   de   les   freqüències   al·∙lèliques   ha   de  ser  igual  a  la  freqüència  de  combinacions.    Així  doncs  f(D-­‐A)  =  fD  ·∙  fA=  0,1  ·∙  0,5  =   0,05.       a. En  aquest  cas,  per  tant,  el  desequilibri   de   lligament   es   zero  (LD=0)  i  per  tant,   ens  trobem  en  una  situació  d’equilibri.     b. El  desequilibri  de  lligament  total  es  calcularia  mitjançant  la  següent  formula:   𝐷 =  𝑓 𝐴𝐷 · 𝑓 𝑎𝑑 + 𝑓 𝑎𝐷 · 𝑓(𝐴𝑑)   c. El  desequiibi  de  lligament  sempre  és  en  valor  absolut.           2. En  el  segon  cas,  el  que  s’observa  és  que  tots  els  individus  portadors  de  D  també  son   portadors  d’a.    (  f  (Da)=10%  ,  f(DA)=0%,  d(dA)=  50%,  f(da)=  40%)  per  tant  la  freqüència   de   les   combinacions   no   coincideix   amb   el   producte   de   les   freqüències   al·∙lèliques.   En   aquest  cas,  D=  0.05.  per  tant,  com  que  D≠  0,  hi  ha  desequilibri  de  lligament.             8   GH-­‐Tema  4           El  desequilibri  pot  ser:     o Complet:  tots  els  que  tenen  un  al·∙lel  (com  D)  tenen  l’altre  (a).  Una  combinació   no  existeix.  (ex/  tots  els  malalts  tenen  l’al·∙lel  a).   o No  complet   Com  s’origina  l’LD?   S’origina  en  el  moment  que  un  individu  té  una  mutació  en  el  gen  de  la  malaltia  i  al  locus   del  costat  porta  l’al·∙lel  X,  com  per  exemple  l'al·∙lel  a.  Així  doncs  en  aquest  moment,  l'al·∙lel   de  la  malaltia  i  l'al·∙lel  del  marcador  (a)  sempre  estaran  associats.     Però  si  ha  passat  molt  de  temps,  hi  haurà  hagut  suficients  meiosis  com  perquè  hi  hagi   hagut  processos  de  recombinació  i  que  per  tant  el  lligament  no  sigui  tant  fort.       Així  doncs,  pel  que  fa  al  LD  ens  fixem  en:   o Distància  entre  els  locus  (entre  el  locus  de  la  malaltia  i  el  marcador).     o Temps  des  que  es  va  originar  el  desequilibri  de  lligament   à  L’LD  és  més  quan  més  propers  estan  els  dos  loci  i  quan  menys  temps  hagi  passat   des  de  la  mutació  fundadora.     Només  veurem  desequilibri  de  lligament  per  aquells  locus  propers.  En  el  moment  que  hi   hagi  un  LD  entre  el  locus  d’una  malaltia  i  altres  marcadors,  tindrem  un  HAPLOTIP   ASSOCIAT  A  LA  MALALTIA  (que  contindrà  l'al·∙lel  de  la  malaltia  i  els  al·∙lels  dels  marcadors   adjacents  a   aquest  locus).                             9   GH-­‐Tema  4   Hap  Map   Per  estudiar  quins  marcadors  estan  en  LD  amb  el  gen  de  la  malaltia  necessitem  saber   quins  estan  en  LD  entre  ells  i  quin  és  aquest  LD  entre  els  marcadors.     Això  és  el  que  es  va  estudiar  en  el  projecte  Hap  Map,  un  mapa  dels  marcadors  del   genoma  que  estan  en  desequilibri  entre  ells.   El  Hap  Map  estudiava  els  marcadors  i  mirava  quin  desequilibri  de  lligament  hi  havia  entre   ells,  per  tant  estudiaven  blocs.  Sobretot  es  van  utilitzar  SNPs,  ja  que  són  més  simples.  Els   dos  objectius  eren:   o dibuixar  la  composició  genètica  del  genoma  a  una  escala  més  precisa   o trobar  variants  genètiques  relacionades  amb  malalties     El  projecte  es  va  fer  sobre  1300  individus  de  poblacions  de  tot  el  món  on  s’hi  van  estudiar   majoritàriament  SNPs.  Quan  es  va  estudiar  el  Hap  Map  es  va  veure  que  el  90%  dels  SNPs   son  compartits  entre  totes  les  poblacions  del  món,  amb  freqüències  al·∙lèliques   semblants.  Estudiant  la  variació  de  SNPs  es  va  poder  determinar  també  el  flux  de  les   poblacions  a  través  del  món.                                     Amb  el  HAP  map  s’obtenen  blocs  de  LD,  clústers  de  SNPs  amb  alts  nivells  de  LD  entre  ells   però  no  amb  SNPs  de  fora  el  clúster.  A  més,  per  cada  bloc,  hi  ha  un  haplotip  més  freqüent.   Al  costat  de  cada  bloc  hi  haurà  un  hot  spot.     10   GH-­‐Tema  4       Per  cada  bloc  de  LD  es  fa  una  mena  de  mapa  en  forma  de  piràmide  formada  per  quadrats.   On  quan  més  fosc  sigui  el  color  del  quadrat,  més  alt  és  l’LD.  La  mesura  dins  de  cada   2 quadrat  es  r  ,  que  depèn  de  D  i  també  mesura  el  desequilibri  de  lligament,  que  és  màxim   si  r2=1  .  De  manera  que  mirant  a  cada  quadradet  podrem  saber  el  desequilibri  de  lligament   per  a  qualsevol  combinació.                     Hi  ha  una  sèrie  de  programes  que  calculen  aquests   blocs  desequilibri  de  lligament  i  fan   representacions  en  forma  de  piràmide  de  tot  un   cromosoma  com  la  que  es  veu  a  continuació.       11   GH-­‐Tema  4   El  que  ens  interessarà  mirar  és  si  tots  els  malalts  tenen  un  haplotips  concret  en  un  bloc   de  desequilibri  de  lligament.  Això  significarà  que  el  gen  de  la  malaltia  està  dins  el  bloc.       Al  fer  els  estudis  dels  haplotips,  a  cada  individu  se  li  ha  de  Genotipar  cadascun  dels  SNPs   dels  blocs.  Però  això  es  molta  feina,  per  això  s’ha  desenvolupat  un  nou  mètode  per  fer-­‐ho   els  Tag  SNPs,  és  a  dir,  el  nombre  mínim  de  SNPs  que  he  de  genotipar  per  saber  quin   haplotips  tenim  (ja  que  nomes  hi  ha  unes  poques  combinacions)  amb  la  mínima   redundància.  Per  exemple  la  figura  del  b  ens  indica  un  haplotip,  sabent  només  tres  SNPs,   podem  ser  capaços  d’identificar  de  quin  haplotip  es  tracta.             CONSULTA  DE  BASES  DE  DADES:   De  totes  les  maneres,  acabem  tenint  una  regió  on  possiblement  hi  ha  el  gen  de  la  malaltia.   Una  vegada  tenim  una  regió,  el  següent  pas  és  saber  quins  gens  hi  ha,  per  saber-­‐ho  anem  a  la   base  de  dades,  hi  ha  dos  tipus  de  bases  de  dades;     -­‐ Ensembl   -­‐ Genome  Browser.  En  el  Genome  Browser  es  posa  la  regió  del  genoma  o  bé  un  SNP  i   dona  informació  sobre  quins  gens  hi  ha  o  bé  en  quina  posició  es  troba.         A  continuació  he  de  mirar  de  tots  els  gens,  quin  té  significat  biològic  per  la  malaltia   (depenent  de  la  seva  funció)  i  finalment  ens  quedem  amb  pocs  gens,  de  manera  que  són  els   gens  candidats.           12   GH-­‐Tema  4   CONFIRMACIÓ  DEL  GEN  CANDIDAT:   Un  vegada  tinc  els  gens  candidats  necessito  la  confirmació,  per  això  miro  si  els  malalts  tenen   el  gen  mutat.  Això  ho  faig  de  diverses  maneres:   -­‐ Buscar  la  mutació:  La  manera  més  directa  i  efectiva  de  fer-­‐ho  (però  cara)  és  la   seqüenciació.     -­‐ Restablir  el  fenotip  normal  in  vitro:  Si  la  mutació  provoca  una  pèrdua  de  funció  de  la   proteïna  podem  agafar  cèl·∙lules  del  pacient  i  transfectar-­‐li  el  gen  wt,  a  continuació   miro  si  es  restableix  el  fenotip  normal.   -­‐ Simular  la  malaltia  en  un  ratolí:     o Fer  un  knockout:  si  la  mutació  crec  que  provoca  pèrdua  de  funció.  Mirem  si   aquest  knockout  expressa  la  malaltia.   o Fer  un  transgènic:  si  creiem  que  la  mutació  genera  un    guany  de  funció.     Amb  aquest  mecanisme  s’ha  descobert  moltes  malalties  mendelianes.       Si  s’ha  descobert  un  nou  gen,  posteriorment  hem  de  descobrir  quina  és  la  funció  de  la   proteïna  normal.           2. MAPATGE  DE  CARÀCTERS  COMPLEXES     Les  tècniques  explicada  no  serveixen  per  malalties  multigèniques.     En  el  cas  de  les  malalties  complexes:   -­‐ Hi  ha  molts  factors   -­‐ Els  factors  ambientals  tenen  molta  importància     A  mesura  que  passem  de  malalties  mendelianes  a  multifactorials  ens  podrem  trobar  amb   malalties  amb  diferent  penetrància,  amb  diferents  locus  implicats  però  un  de  més  important,   fins  a  arribar  a  les  realment  multigèniques,  on  hi  ha  molts  locus  implicats  d’igual  manera  i  on   l’ambient  té  un  paper  important.             13   GH-­‐Tema  4   Diferències  entre  malalties  mendelianes  i  multigèniques:   -­‐ Malalties  mendelianes:   o Poc  freqüents,  rares   o És  fàcil  determinar-­‐ne  l’herència   o Hi  ha  un  gen  implicat  en  la  malaltia   o La  mutació  del  gen  és  igual  en  tots  els  malalts  i  famílies   o L’impacte  de  la  mutació  té  un  efecte  del  100%     -­‐ Malalties  complexes  (multifactorials)   o Molt  freqüents   o Patró  d’herència  complex  i  difícil  de  determinar  (cada  gen  té  un  pes  i  patró   d’herència  diferent)   o Causada  per  molts  gens,  molts  es  troben  de  forma  polimòrfica  en  els  individus   normals.   o Cada  gen  té  un  pes  molt  petit  en  la  determinació  de  la  malaltia.     o El  risc  és  diferent  per  cada  individu,  i  per  tant,  mai  arriba  al  100%.   o El  risc  pot  dependre  de  l’ambient   o Aquesta  susceptibilitat  és  molt  diferent  entre  famílies  (perquè  en  algunes  un   gen  té  més  pes  que  en  d’altres).   Per  mapejar  els  caràcters  complexes  hi  ha  dues  estratègies:   -­‐ Anàlisi  de  lligament  en  famílies  (Affected  pedrigree  membre  method)   -­‐ Estudis  d’associació  a  malaltia,  que  es  fan  en  la  població.         2.1.  ANÀLISI  DE  LLIGAMENT   En  la  caracterització  de  les  malalties  complexes  hi  tenim  un  problema  afegit,  que  hi  participen   molts  gens.     Per  tant  el  que  es  fa  és  analitzar  un  pedigree  comparant  el  genotip  dels  membres  afectats   per  veure  quins  gens  comparteixen  amb  una  freqüència  més  gran  de  l’esperada  a  l’atzar.   Amb  això  es  poden  estudiar  caràcters  qualitatius  i  quantitatius.       14   GH-­‐Tema  4     El  mètode  com  hem  dit,  permet  el  mapatge  de:   -­‐ Susceptibilitat  a  una  malaltia  (caràcters  qualitatius)à  Anàlisi  de  parella  de  germans   afectats   -­‐ Mesures  fisiològiques  (caràcters  quantitatius)     Anàlisi  de  parella  de  germans  afectats  (caràcters  qualitatius)   -­‐ -­‐   S’analitzen  parelles  de  germans  afectats  per  detectar  si  hi  ha  loci  en  els  quls  les   parelles  de  germans  afectats  comparteixen  al·∙lels  mes  freqüentment  que  el  que   s’esperaria  per  atzar.   Es  genera  un  LOD  no-­‐paramètric  (NPL)  per  una  excessiva  coincidència  d’a·∙lels.     o Un  valor  de  LOD  >  3,6  es  considera  que  hi  ha  lligament  i  si  es  major  a  5,4  es   considera  que  estan  lligats  molt  fort   Els  marcadors  que  s’utilitzen  solen  ser  de  4  al·∙lels,  els  més  freqüents  son  els   microsatèl·∙lits.       El  que  es  mira  en  aquestes  parelles  de  germans  afectats  es  la  probabilitat  que   comparteixin  2,  1  o  cap  al·∙lel.  En  general,  aquestes  probabilitats  per  atzar  serien  les   que  es  mostren  a  la  taula:     -­‐ -­‐   En  una  família  a  l’atzar,  la  probabilitat  que  dos  germans  comparteixin  dos   al·∙lels  es  25%.  Que  en  comparteixin  un  50%  i  que  no  en  comparteixin  cap  un   25%   Si  en  les  famílies  analitzades  les  freqüències  són  majors,  significarà  que  els  loci   estan  lligats.       Els  següents  pedigrís  mostren  diferents  casos  que  ens  podem  trobar:   -­‐ Figura  a).  Freqüències  esperades  per  l’atzar     -­‐ Figura  b).  S’observa  que  la  opció  que  els  germans  no  comparteixin  cap  al·∙lel   (BD)  no  hi  és  de  manera  que  en  aquest  cas,  si  veiem  aquest  patró  en  moltes     15   GH-­‐Tema  4   -­‐ famílies,  podríem  dir  que  l’al·∙lel  A  esta  lligat  amb  el  gen  de  la  malaltia.    En   aquest  cas,  el  patró  d’herència  del  gen  de  la  malaltia  és  autosòmic  dominant.     Figura  c).  Mostra  un  desequilibri  de  lligament  entre  l’al·∙lel  A  i  el  gen  de  la   malaltia.  En  aquest  cas,  el  patró  d’herència  del  gen  de  la  malaltia  és  autosòmic   recessiu  (perquè  tots  els  germans  estiguin  afectats,  han  de  compartir  els  dos   al·∙lels).     El  que  faig  es  mirar  quants  al·∙lels  comparteixen  els  germans,  si  en  comparteixen  un  o   dos  es  que  el  marcador  estan  lligats  al  gen  de  la  malaltia.  Aquest  esquema  general  cal   que  es  repeteixi  a  totes  les  famílies  analitzades,  és  a  dir,  no  es  necessari  que  sempre   sigui  el  mateix  al·∙lel  del  marcador  però  si  que  tots  els  fills  comparteixin  1  o  2  al·∙lels.       2.2.  ESTUDIS  D’ASSOCIACIÓ  A  MALALTIA     -­‐       -­‐ -­‐ Es  compara  la  freqüència  d’un  al·∙lel  determinat  entre  individus  d’una  població   afectats  (casos)  i  no  afectats  (control).    Per  tant,  tenim  un  grup  de  malalts  i  un  de   control  i  comparem  la  freqüència  d’un  al·∙lel  determinat  entre  els  grups.   Aquests  estudis  es  fan  en  una  població.     Els  marcadors  que  utilitza,  solen  ser  microsatèl·∙lits.   Ex/  S’ha  genotipat  un  marcador,  que  és  específicament  un  marcador  en  els  individus  de   cada  grup  i  s’ha  determinat  la  freqüència  de  cadascun  dels  al·∙lels.  Si  ens  hi  fixem  en  l’al·∙lel   A6,  veiem  que  és  molt  més  freqüent  en  els  malalts.       Tipus  d’estratègia  d’estudi:   Aquests  estudis  es  poden  fer  en  estudis  casos-­‐control  o  en  cohort.   -­‐ Casos  -­‐  controls:  els  individus  es  separen  en  dos  grups:  malalts  (casos)  i  no  malalts   (control).  Després  es  mira  el  genotip  de  cada  individu.   -­‐ Cohort;  és  un  estudi  prospectiu  la  majoria  de  les  vegades.  En  aquest  cas  es  selecciona   una  mostra  de  la  població  i  s’observa  durant  un  temps  per  a  determinar  qui   desenvolupa  la  malaltia  i  qui  no  ies  determinen  i  comparen  els  genotips  i  les     16   GH-­‐Tema  4   exposicions  ambientals.  La  cohort  es  pot  seleccionar  a  l’atzar  o  pot  ser  dirigida  a   individus  que  comparteixin  un  genotip  o  una  exposició  ambiental.       Per  saber  si  un  al·∙lel  està  associat  a  una  malaltia  s’utilitza  l’  ODD  ratio  i  el  RISK  ratio:   -­‐ ODD  ratio:  son  com  una  aposta,  com  tirar  un  dau.  La  probabilitat  que  surti  1  es  1  i   la  probabilitat  que  no  en  surti  son  5.  Els  odds  es  el  risc  o  probabilitat  que  passi  un   esdeveniment  sobre  la  probabilitat  que  no  passi   o Ex  dau:  1/5     -­‐ RISK  ratio:  probabilitat  que  passi  un  esdeveniment  sobre  totes  les  possibilitats.     o Ex  dau:  1/6       Ex/  Podem  tenir  persones  que  tenen  un  al·∙lel  X  i  altres  que  no  i  de  cadascuna  n’hi  haurà   persones  malaltes  i  sanes.       Case  (disease)   Controls   Allele  X   a   b   No  allele  X   c   d     Odds  ratio:  Quan  fem  l’ODD  ratio  es  calculen  les  ODDs  de  manifestar  la  malaltia  respecte  els   que  no  la  tenen  de  tots  els  que  porten  l’al·∙lel  X.   𝑶𝒅𝒅  𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐 = 𝒂/𝒃   𝒄/𝒅     17   GH-­‐Tema  4   Risk   ratio:  calculem  el  risc  de  manifestar  la  malaltia  en  els  que  porten  l’al·∙lel  X  respecte  risc  de   portar  la  malaltia  dels  que  no  porten  l’al·∙lel  X.       𝒂 𝒃 𝑹𝒊𝒔𝒌  𝒓𝒂𝒕𝒊𝒐 = 𝒂 + 𝒄   𝒄+𝒅 -­‐ -­‐   El  risk  ratio  nomes  es  pot  utilitzar  en  cohorts.     El  risk  ratio  es  pot  assemblar  al  Odd  ratio  quan  la  malaltia  és  poc  freqüent    (llavors  a  i   c  seran  petites).     Risc  relatiu;  El  risk  ratio  es  pot  interpretar  segons  el  seu  resultat:   -­‐ -­‐ -­‐     Si  RR=1,  significa  que  aquells  que  porten  l’al·∙lel  X,  tenen  el  mateix  risc  de  patri  la   malaltia  respecte  als  que  no  el  porten.      Així  doncs,  quan    RR=1  tenir  l'al·∙lel    X  no  està   associat  a  tenir  la  malaltia.     Si  RR>  1.  Significa  que  tenir  l'al·∙lel    X  incrementa  “x”  vegades  el  risc  de  tenir  la  malaltia   (si  RR=3,  s’incrementa  el  risc  de  patir  la  malaltia  tres  vegades).   Si  RR<1.  Significa  que    tenir  l’al·∙lel  X  protegeix  a  tenir  la  malaltia.       18   GH-­‐Tema  4   Tipus  d’estudis  d’associació:     Hi  ha  dos  tipus  d’estudis  d’associació:   -­‐ Sabem  el  gen  que  hem  d’estudiar,  llavors  tenim  gens  candidats   -­‐ No   coneixem   cap   causa   genètica   de   la   malaltia,   llavors   mirem   tot   el   genoma   (GWAS)  i  busquem  nous  gens  de  susceptibilitat  a  la  malaltia     Gens  candidats:     Hi  ha  estudis  que  ens  donen  pistes  sobre  els  gens  candidats  de  la  malaltia,  llavors  estudiem   aquests.     Els  gens  candidats  els  podem  obtenir  per:   -­‐ Coneixent  la  biologia  de  la  malaltia  (com  és  el  cas  de  la  diabetis)   -­‐ A  través  de  la  seva  posició   -­‐ A  partir  d’estudis  de  famílies  que  ens  donin  pistes  d’alguns  gens     -­‐ A  partir  de  models  animals  d’una  malaltia  de  la  que  coneixem  el  gen  causant  en  l’animal     Una  vegada  tenim  els  gens  candidats,  busquem  els  polimorfismes  que  hi  ha  en  aquests.     Fem     estudis   d’associació,   és   a   dir,   agafem   una   cohort   i   separem   els   individus   per   casos   i   controls,   a   continuació   genotipem   els   individus   per   als   gens   candidats   (si   per   exemple   estudiem  SNPs,  busquem  canvis  en  els  gens  a  partir  de  la  genotipació  dels  gens  candidats)  i   mirem   si   la   freqüència   dels   SNPs   en   casos   i   controls   és   diferent   a   través   de   l’ODD   RATIO.     Aquests   estudis   casos-­‐control,   s’han   de   fer   amb   milers   d’individus,   a   més,   han   d’estar   equilibrats    (sexe,  procedència...)     Els  resultats  poden  ser:   -­‐ Associació  positiva  (OR  significatiu):     o Replicar   els   resultats:   si   la   ODD   és   significativa,   s’ha   de   fer   un   altre   estudi   casos-­‐controls    en  un  altre  grup  d’individus  per  assegurar  els  resultats.     o Anàlisi  funcional  de  la  variant:  Si  el  resultat  del  segon  estudi  també  dona  una   associació  positiva,  mirem  què  implica  el  canvi  en  el  gen     o Si  el  resultat  és  negatiu,  estudiem  un  altre  gen  candidat.     -­‐ Associació  negativa  (OR  no  significatiu):     o Repetim  el  procés                               19   GH-­‐Tema  4   Genome-­‐Wide  Association  Studies  (GWAS)   Son   estudis   de   tot   el   genoma   utilitzant   microarrays.   També   es   fan   estudis   d’associació:   s’utilitzen  dos  grups,  els  casos  i  controls  i  es  miren  els  SNPs  de  tot  el  genoma  dels  individus.       Hi  ha  molts  tipus  de  microarray.  Bàsicament  són  portaobjectes  on  hi  ha  molts  puntets  on  hi  ha   al   DNA   fixat,   i   per   cadascun   dels   SNPs   hi   ha   la   possible   base   que   hi   pot   haver.   El   DNA   de   l’individu   es   trosseja   i   marca   amb   fluorescència   i   es   posa   a   hibridar   al   portaobjectes.   Si   l’individu  es  heterozigot,  el  DNAg  hibridarà  en  dos  punts  i  per  tant  veurem  dos  senyals  de  llum   (dos  spots).   Cada   microarray   es   per   una   persona,   això   significa   una   gran   quantitat   de   diners   tenint   en   compte  que  cada  porta  pel  microarray  val  uns  300  euros.     El  que  acabem  calculant  són  ODD  ratios  per  cada  SNP.       Els   GWAS   que   s’han   fet   en   individus   malalts   i   controls   han   donat,   en   general,   odd   ratios   baixos,  i  en  molts  casos  quan  l’ODD  ha  donat  positiu,  el  segon  estudi  ha  donat  negatiu.  Hi  ha   molt  poques  malalties  on  s’hagi  pogut  trobar  els  gens  causants  d’una  malaltia.       à   Pels   estudis   GWAS   es   poden   utilitzar   els   tagSNPs   (pocs   centenars   de   milers)   enlloc   d’utilitzar  1  milió  de  SNPs.  Això  redueix  el  cos  dels  microarray  ja  que  no  s’ha  de  posar  tantes   sondes.     Exemple;    GWAS  per  càncer  d’ovari.     -­‐ Es  parteix  de  1.819  casos  i  2.353  controls  genotipats  per  507.094  SNPs.  00  individus  i   es   fa   un   primer   estudi   de   tots   els   SNPs.   Tots   els   SNPs   que   hagin   donat   un   nivell   significatiu  de  0.05  ens  els  quedem  i  amb  aquests  fem  un  segon  estudi.   -­‐ La   segona   cohort   que   utilitzem   és   diferent   a   la   primera   i   conté   4.833   casos   i   5.327   controls,  en  aquesta  mirem  22.634  SNPs.  Aquests  SNPs  que  han  donat  significatiu  amb   una  p>0.001  s’utilitzen  per  al  següent  estudi.   -­‐ Al  final,  s’analitza  una  altra  cohort  amb  4.335  casos  i  5.951  controls  i  es  miren  33  SNPs.   Els  que  siguin  significatius  amb  una  p>10-­‐7  seran  els  gens  involucrats  en  la  malaltia.     -­‐   L’últim  gràfic  representa  els  resultats  que  podem  obtenir  al  final  d’aquests  estudis  de  GWAS.   En   l’eix   X,   cada   punt   és   un   SNP   i   l’eix   Y   mostra   el   valor   de   p   per   a   cada   SNP.     Els   SNPs   que   tinguin  una  p  més  alta,  seran  els  que  probablement  estiguin  associats  a  la  malaltia.       20   GH-­‐Tema  4       Al  final,  els  SNP  que  acabem  trobant  (p  significativa)  que  poden  associar-­‐se  a  la  malaltia  poden   trobar-­‐se   -­‐ Al  mig  d’un  gen  (associació  A  a  la  figura)   o Si  estan  en  un  exó  poden  donar  un  canvi  d’aminoàcid  que  fa  que  la  proteïna   no   funcioni   correctament.   Aquest   seria   el   cas   en   que   el   gen   està   directament  associat  a  la  malaltia   -­‐ En  regions  no  codificants  (associació  B  a  la  figura)   o Aquest   SNP   segurament   esta   en   desequilibri   de   lligament   amb   un   altre   SNP  o  bé  amb  el  gen  causant  de  la  malaltia.       Aquest   tipus   de   malalties   complexes   estan   en   contraposició   amb   les   mendelianes,   que   són   molt  més  fàcils  d’estudiar.  L’esquema  mostra  les  diferències  entre  aquestes  malalties.  A  l‘eix  X   es   mostra   la   freqüència   al·∙lèlica   dels   gens   associats   a   les   malalties   i   en   l’Y   l’ODD   ratio   d’aquests:     -­‐ Malalties  mendelianes:   o La   freqüència   de   la   mutació   és   baixa   però   l’ODD   ratio   (efecte   de   la   mutació)  és  molt  alt.  Es  a  dir,  si  hi  ha  la  mutació  hi  ha  la  malaltia   -­‐ Malalties  complexes:     21   GH-­‐Tema  4   o Hi   ha   molts   polimorfismes   de   gens   que   són   molt   freqüents,   però   l’ODD   ratio   (efecte   dels   polimorfismes)   és   baix.   És   la   suma   de   tenir   tots   els   polimorfismes  el  que  acabarà  donant  la  malaltia.       Identificar  les  variants  de  susceptibilitat  és  important  per:   -­‐ Coneixement  a  nivell  biològic  (saber  la  variant  associada  a  la  malaltia)   o Avenços  clínics   § Dianes  terapèutiques   § Biomarcadors   § Prevenció   -­‐ Mesures  millorades  per  processos  etiològics   o Medicina  personalitzada:   § Diagnòstic   § Pronòstic   § Optimització  de  la  teràpia    (saber  les  variants  donarà  idea  de  si  els   malalts  respondran  bé  o  no  al  tractament)     3. EXEMPLES  DE  SUSCEPTIBILITAT  GENÈTICA  EN  MALATIES   COMPLEXES   Parlarem  de  l’Alzheimer  i  la  Diabetes  mellitus     Factors  genètics  a  l’Alzheimer:   N’hi  ha  de  dos  tipus:   -­‐ APARICIÓ  PRIMERENCA  (apareix  abans  dels  60  anys)     22   GH-­‐Tema  4   -­‐ o Només  un  10  %  dels  casos   o Són  formes  familiars  de  la  malaltia,  de  tipus  mendelià.  Causades  per  un  gen   altament  penetrant,  heretat  de  forma  autosòmica  dominant   o En  aproximadament  la  meitat  (54%)  coneixem  el  gen  causant.  D’aquestes   s’ha  vist  que  hi  ha  mutacions  en  3  possibles  gens.     o Hi  ha  una  forma  monogènica  altament  penetrant  d’AD,  heretada  de  forma   autosòmica  dominant.     APARICIÓ  TARDANA  (apareix  a  partir  dels  60  anys)   o 90%  dels  casos   o Formes  esporàdiques   o En  algunes  famílies  hi  ha  una  predisposició  genètica     Tipus  familiar:  (esquerra)   A  partir  d’estudis  de  LD  i  d’anàlisi  de  lligament  es  van  conèixer  mutacions  en  tres  gens   diferents   § § § § APP     PS1   PS2   El  casos  de  trisomia  21  també  s’ha  vist  que  tenen  més  predisposició  a   causar  la  malaltia.   La  APP  és  una  proteïna  transmembranal  que  és  tallada  per  la    β-­‐secretasa.  Una  part  d’aquesta   proteïna  queda  ancorada  la  membrana  mentre  l’altre  part  s’allibera.  A  continuació,  una  altra   proteasa,  la  Υ-­‐secretasa,  talla  una  part  de  la  proteïna  que  està  a  la  membrana  i      acaba  donant   un  pèptid  (Aβ)  que  s’acumula  en  forma  d’oligòmers  i  acaba  donant  lloc  a  les  plaques   amiloides,  que  acaben  provocant  pèrdua  de  sinapsi  i  mort  neuronal.     Els  gens  PS1  i  PS2  formen  part  de  la  Υ-­‐secretasa.   Les  mutacions  en  aquests  gens  fan  que  es  generin  grans  quantitats  del  pèptid  Aβ.           Tipus  esporàdic:  (dreta)   A  partir  d’anàlisi  de  lligament  i  d’associació  s’ha  acabat  trobant  una  llista  de  gens  associats  a   la  malaltia,  la  llista  l’encapçala  l’APOE  que  s’ha  vist  que  en  tots  els  estudis  i  de  forma   repetitiva  està  associat  a  la  forma  complexa  de  la  malaltia.   Les  proteïnes  APOE  eviten  la  degradació  del  pèptid  Aβ,  el  que  acaba  provocant  l’agregació   d’aquests  i  la  formació  de  les  plaques  amiloides.                                 23   GH-­‐Tema  4   L’APP  té  dues  vies  de  metabolització:   -­‐ Via  no-­‐amiloidogènica  (la  majoria  de  vegades):  la  α-­‐secretasa  talla  la  proteïna,  fent   que  hi  hagi  una  forma  alliberada  i  una  a  la  membrana.  De  manera  que  les  neurones   actuen  normal.   -­‐ Via  amiloidogènica  (també  la  fem  però  en  menys  proporció).  Les  persones  amb  la   malaltia  gairebé  fan  mes  aquesta  via  que  l’altra.  En  aquesta  via  s’acaba  formant  el   pèptid  Aβ  que  provoca  la  formació  de  plaques  amiloides.  S’ha  vist  que  mutacions  en   APP,  PS1  o  PS2  fan  que  gairebé  tota  la  APP  vagi  per  aquesta  via  de  degradació.       Perquè  APOE?   L’al·∙lel  E4  de  l’APOE  està  associat  a  la  malaltia  (és  dels  pocs  gens  dels  que  s’ha  pogut   demostrat)  perquè:   -­‐ S’han  fet  anàlisis  de  lligament  en  famílies  amb  persones  afectades  que  han  donat   positiu   -­‐ A  partir  dels  anàlisi  d’associació  s’ha  observat  que  els  casos  presenten  una  freqüència   més  elevada  de  l’al·∙lel  E4.     -­‐ La  proteïna  APOE  és  un  component  de  les  plaques  amiloides     -­‐ Alguns  estudis  han  vist  que  APOE  pot  interaccionar  amb  el  pèptid  Aβ.       L’APOE  pot  tenir  diferents  al·∙lels,  que  tenen  petits  canvis  en  els  residus.     La  taula  mostra  dos  estudis  de  casos  controls  en  el  Japó  i  EEUU.  Es  va  veure  que  tenir  només   una  vegada  E4  ja  provoca  la  malaltia.                                   24   GH-­‐Tema  4   En  global,  la  freqüència  d’E4  es  25%  i  en  els  malalts  és  del  40%,  això  no  vol  dir  que  no  hi  hagi   persones  sanes  que  tinguin  E4.  Tenir  E4  no  vol  dir  que  sigui  necessari  o  suficient  per  tenir  la   malaltia,  sinó  que  dona  una  certa  predisposició  a  patir  la  malaltia.  També  hi  pot  haver   persones  afectades  que  no  tenen  E4.     S’ha  vist  que  estadísticament  l’al·∙lel  està  associat  a  la  malaltia.     L’ambient  també  pot  augmentar  el  risc  a  patir  la  malaltia.  Alguns  factors  que  modifiquen  el   risc  de  patir  l’Alzheimer  són:   -­‐ Hipertensió   -­‐ Diabetis   -­‐ Hiperlipidèmia   -­‐ Fumar   -­‐ Alcohol   -­‐ Depressió   -­‐ Síndrome  metabòlic   -­‐ Exposició  a  diferents  agents  externs   -­‐ Traumes  cranials   -­‐ Malalties  del  ronyó   -­‐ ...         El  següent  gràfic  mostra  en  l’eix  X  l’edat  i  en  l’Y  la  proporció  dels   individus  no  afectats  (en  tant  per  1)  que  es  va  fer  en  una  cohort   de  la  qual  es  sebia  el  genotip  de  tots  els  individu.     El  que  representa  és  que  al  principi  no  hi  ha  cap  individu  afectat   i  al  cap  del  temps  van  apareixent  afectats.     L’aparició  dels  no  afectats  baixa  en  picat  en  els  casos  que  tenen   els  al·∙lels  E4/E4.  Als  80  anys  tots  aquests  individus  estaran   afectats.    Però  en  els  caso  E2/E3  aquest  canvi  no  és  tant  dràstic,   de  manera  que  no  tots  els  individus  estaran  afectats  quan   tinguin  80  anys.             Diabetes  mellitus   Hi  ha  dues  formes,  ambdues  són  complexes:   -­‐ TIPUS  1   o totalment  dependent  d’insulina   o és  la  menys  freqüent  amb  un  10%  de  la  freqüència   o Els  individus  no  secreten  insulina   -­‐ TIPUS  2.     o Independent  d’insulina   o La  forma  més  freqüent,  amb  un  88%  de  la  freqüència   o La  insulina  es  secreta  però  no  funciona  bé   -­‐ Formes  monogèniques   o Són  el  2%  de  la  freqüència       25   GH-­‐Tema  4     Estudis  d’associació   S’han  fet  molts  estudis  per  conèixer  els  gens  causants  en  els  casos  de  les  malalties  complexes.   En  la  diabetis  tipus  1  s’han  fet  GWAS  i  s’ha  vist  que  el  gen  HLA  (antígens  leucocitaris  humans   –  complex  d’histocompatibilitat)  està  molt  associat  (amb  un  ODD  ratio  elevat)  a  la  malaltia.   L’HLA  és  el  complex  d’histocompatibilitat  i  és  un  dels  pocs  que  s’ha  corroborat  que  està   associat  a  la  diabetis  de  tipus  1.  Hi  ha  dos  altres  gens  que  participen  però  en  un  pes  menor,   que  són:  INS  i  PTPN22.   A  més,  l’ambient  també  hi  afecta.         Genètica/Ambient  relacionats  amb  la  Diabetes:   El  següent  esquema  mostra  el  component  genètic  i  ambiental  de  la  diabetis:     Genètica:   -­‐ HLA,  PTPN22,  INS,  VNTR,  CLTS4,  són  els  principals  gens  relacionats  amb  la  immunitat.   Aquests  donen  lloc  a  la  destrucció  de  les  cèl·∙lules-­‐  β  del  pàncrees.  à  Tipus  1   -­‐ TCF7L2,  KCNJ11,  SLC30A8,  són  gens  involucrats  en  que  les  cèl·∙lules-­‐  β  no  funcionin   tant  bé.  à  Fenotip  entre  tipus  1  i  2.   -­‐ PPARG,  ADIPQQ,  són  gens  que  causen  que  les  cèl·∙lules  siguin  resistents  a  la  insulina.   à  Tipus  2       Ambient:   -­‐ Infeccions   -­‐ Higiene   -­‐ Mala  alimentació   -­‐ Manca  d’exercici   -­‐ Deficiència  de  vitamina  D   -­‐ Manca  de  son   Això  pot  provocar  una  alteració  en  el  sistema  immune  i  pot  estar  relacionat  amb  la   obesitat,  un  factor  relacionat  amb  la  diabetis  tipus  2.         26   GH-­‐Tema  4                   Les  següents  webs  que  es  presenten  a  continuació  són  aquelles  que  ens  presenten  els   SNPs  relacionats  amb  malalties.     -­‐ Els  SNPs  sempre  porten  davant  l’ID  “rs”.       27   ...