DGM- Tema 1. Introducció (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 3º curso
Asignatura Diagnòstic Genètic Molecular
Año del apunte 2015
Páginas 15
Fecha de subida 16/03/2016
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

DGM- Tema 1 mfiguls TEMA 1: INTRODUCCIÓ 10/2/15 En aquesta assignatura parlarem de DGM bàsicament aplicat a malalties humanes. Tractarem la malaltia com si fos un fenotip.
1- VARIABILITAT: Components del valor fenotípic Els éssers vius presenten un elevat grau de variabilitat. La variabilitat inter i intraespecífica té components genètics i ambientals: V F= V G+ V E El que significa que el fenotip depèn tant de la genètica com l’ambient: P=G+E El pes del valor ambiental i genètic pot variar depenent del fenotip. Quan major sigui el nombre de factors que hi influeixen, més complicat serà el diagnòstic.
A continuació es presenten diferents caràcters i el component dels quals depèn més el seu fenotip: Alhora, la component genètica es pot descompndre en diferents parts: P= [A+(D+I)] + E - Additiva: depèn dels al·lels que s’hereten. És el factor que s’hereta, pel que la capacitat millorant d’un individu depèn d’aquest component.
No additiva (dominant + epistàsica): depèn de com els al·lels estan combinats i la interacció entre ells.
Alguns casos depenen molt del component additiu i molt poc del no additiu, aquest casos son fàcils de diagnosticar. El diagnòstic consisteix en determinar si un individu porta un al·lel o no.
Exemple: Fenilcetonúria: És una malaltia on hi intervenen factors ambientals i d’interacció que determinaran el nivell de severitat de la malaltia.
Aquesta malaltia està causada per una mutació al gen de la fenilalanina hidroxilasa (passa de fenilalanina a tirosina), que dona lloc a un enzim PAH alterat.
1 DGM- Tema 1 mfiguls Si l’enzim actua de forma defectuosa, tindrem poca tirosina i s’acumularà la fenilalanina, la qual no sintetitzem sinó que obtenim de la dieta. La fenilalanina, es pot acumular al cervell provocant defectes cognitius.
A part de la mutació en l’enzim del PAH, hi ha altres loci que intervenen en el metabolisme de la fenilalanina i intervenen en la seva excreció de l’organisme.
Per tant, en funció dels al·lels del genotip de l’individu (A), de l’ambient (E), la combinació dels al·lels (D) i altres loci (I) que intervenen en el metabolisme i excreció de la fenilalanina es podrà fer un diagnòstic.
Alhora, la severitat de la malaltia també dependrà del input, és a dir, del tipus de dieta que tingui l’individu. (component ambiental) Si es fa un diagnòstic aviat (en el nadó) es pot canviar la dieta i així s’evita l’acumulació de la fenilalanina, pel que evitem un factor determinant de la malaltia.
Per tant, per diagnosticar la fenilcetonúria podem analitzar diferents nivells: gènic, enzimàtic, metabòlic i cognitiu.
El diagnòstic sovint combina diversos nivells. Però sobretot en aquest cas es basarà en determinar el component genètic del gen de l’enzim (al·lels que conté) i els al·lels dels loci que hi afecten. El diagnòstic però, s’ha de complementar amb altres nivells.
Com major sigui el coneixement dels nivells determinants en una malaltia, el diagnòstic és millor i té més probabilitats de millorar la vida del pacient.
Les malalties poden ser de diferents tipus: - Malalties monogèniques: depenen sobretot d’un gen, que té un gran pes en la component fenotípica. Això no vol dir, però, que no hi hagi més loci que hi intervenen.
Aquestes malalties són molt poc freqüents.
- Malalties oligogèniques - Malalties poligèniques/ complexes: són la majoria. (Ex/constipat) El diagnòstic comporta un anàlisi global que permet predir la predisposició/susceptibilitat genètica a patir la malaltia. En les malalties complexes però, també hi ha una predisposició ambiental que s’ha de tenir en compte en el diagnòstic.
La susceptibilitat a patir una malaltia té un llindar que depèn del factor genètic i ambiental.
o Pot ser que un individu tingui baixa predisposició genètica però degut l’ambient es pateixi la malaltia. Així també a l’inrevés.
2 DGM- Tema 1 mfiguls Interacció genotip ambient: - - Hi ha casos en que el fenotip té una component ambiental nul·la. El fenotip solament dependrà dels gens. P=G, E=0 o Ex/ Distròfia muscular de Duchenne Altres fenotips depenen solament de l’ambient: P=E, G=0 En altres casos hi ha una component genètica i ambiental, que no interaccionen: P=G+E També hi ha casos en que l’ambient influeix diferent segons el genotip, pel que hem de tenir en compte la interacció genotip-ambient: P=G+E + G·E Exemples: La següent taula mostra el risc de patir la malaltia en funció de si hi tenim el factor ambiental, genètic, cap o els dos.
• Xenoderma Pigmentosa (XP): encara que el genotip sigui normal, l’exposició a llum UV incrementa el risc de carcinomes i alteracions dèrmiques. Però si no s’està exposat a l’agent que indueix els dímers de pirimidina tot i que hi hagi la mutació, el risc és baix.
Quan es treben presents els dos factors, el risc es veu molt incrementat.
• Fenoticelonúria (PKU): només hi ha un risc elevat si hi ha la mutació i si hi ha fenilalanina a la dieta, pel que estem parlant d’un cas en que hi ha interacció genètica i ambiental.
• Emfisema pulmonar, el cas és molt diferent. Tant el genotip com l’ambient i la seva interacció tenen un pes important.
El valor fenotípic depèn de tres factors: genètic, ambiental i interacció. Com menys elements de precisió s’incorpori al diagnòstic, més imprecís serà.
3 DGM- Tema 1 mfiguls 2- Causes de la variació fenotípica Al fer el diagnòstic una malaltia necessitem seguir uns passos: - descripció - etiologia - diagnòstic de la malaltia En molts casos, una malaltia es pot associar a una proteïna. La malaltia pot estar causada per: - Manca de proteïna - Poca quantitat de proteïna - Major quantitat de proteïna - Proteïna alterada o diferent Tipus d’al·lels mutants El defecte en la proteïna o la seva expressió, en ultima instància està associat a un canvi genètic, una mutació, que pot donar lloc a una alteració en la proteïna o la seva síntesi. El que acabarà donant lloc a una alteració del fenotip. Per tant, podrem trobar diferents mutacions causants d’aquests tipus de malalties: - Al·lels nuls o amòrfics: manca de producte gènic - Al·lels hipomòrfics: poca quantitat de producte gènic - Al·lels hipermòrfics: major quantitat de producte gènic - Al·lels neomòrfics: producte gènic alterat o nou Whole genome sequencing (WGS) i Whole-exome sequencing (WES) Per tal de determinar el genotip d’un individu afectat i detectar l’al·lel causant de la malaltia, es pot fer un estudi cas-control (comparant genotips d’afectats i no afectats).
En els últims anys, per seqüenciar el genoma s’ha utilitzat la seqüenciació dels exons (WGS); una manera més ràpida, econòmica i senzilla per obtenir informació.
El gen eucariota Els exons formen una petita part del genoma (>1-2%). Hi ha més seqüències que podrien ser les causants de la patologia (enhancers, promotors, senyals poliA...).
Ara bé, en la majoria de casos, almenys, es pot detectar el gen causant, que després s’analitzarà més exhaustivament.
2.1. Canvis genètics: Substitucions que afecten a codons Un canvi en la seqüencia codificant de DNA no sempre implica sempre un canvi en la seqüència d’aminoàcids de la proteïna codificada pel gen. És a dir, que detectem una mutació en un gen, no significa que causi una malaltia, per exemple, com a causa de la degeneració del codi genètic.
Hi ha diferents tipus de mutacions que afecten als codons: - Mutació silenciosa / sinònima: es una mutació on no es canvia el sentit del codó (codó sinònim). Aquesta mutació, en principi, no alterarà la proteïna - Mutació neutra: es canvia el sentit del codó. Es canvia l’aminoàcid per un de característiques similars, pel que l’estructura i funció de la proteïna no canvia.
- Mutació de canvi de sentit: en aquest cas, es canvia el sentit del codó i a més, l’aminoàcid té diferents característiques bioquímiques. Aquesta mutació pot alterar la funció i estructura de la proteïna.
4 DGM- Tema 1 - mfiguls Mutació sense sentit: comporta un codó de finalització. Molts dels al·lels nuls o amòrfics són deguts a aquest tipus de mutacions.
11/2/15 Mutacions sinònimes No obstant, moltes mutacions silencioses poden causar una malaltia. En alguns casos poden provocar una pèrdua de funció. Són els casos en que la mutació afecta a un punt de splicing.
Exemple: Alteració splicing gen LGMD2A. La mutació provoca un canvi en l’splicing del gen, ja que el lloc on es produeix la mutació forma part d’un punt de splicing. El canvi en l’splicing doncs, provocarà un corriment de la pauta de lectura.
A la següent taula es mostren els efectes que poden produir les mutacions silencioses: efectes en splicing, estructura del RNA, taxa de traducció...
Canvis en l’”splicing”: - En general, les mutacions que produeixen canvis en l’splicing provoquen la pèrdua de funció de la proteïna.
- Les mutacions es poden també produir en els introns, així doncs es manté una part de l’intró.
- També es pot activar o desactivar un punt de splicing.
El grau de severitat de les mutacions que afecten al splicing és variable, n’hi ha que provoquen pèrdua de funció i altres que permeten el processat correcte del mRNA, pel que no tenen efecte. Moltes vegades el grau de severitat s’associa a la capacitat de processar el mRNA. (diapositiva 4, tema 1b) 5 DGM- Tema 1 mfiguls Conseqüències dels canvis en l’splicing: o Alteració de l’estabilitat del mRNA o Pèrdua de funció del producte gènic o Funció modificada del producte gènic Article: “Alternative splicing: multiple control mechanisms and involvement in human disease” RNA no codificant (ncRNA) No tot l’RNA que es transcriu porta informació codificant per proteïna, no tot el mRNA es transcriu. Hi ha seqüències que no es tradueixen (UTR’s) o simplement el producte gènic no és una proteïna (ex/ gens de RNA). La immensa quantitat de RNA que es transcriu és RNA no codificant.
- més del 50% del genoma es transcriu - el RNA no codificant (ncRNA) correspon al 97-98% del RNA transcrit, aquest, té funcions estructurals, catalítiques i reguladores. Per tant les mutacions poden afectar indirectament afectant el RNA regulador d’un altre gen.
En les malalties causades per defectes en aquests gens, necessitarem, a més de tècniques d’anàlisi del DNA, tècniques d’anàlisi del RNA.
Articles: “Non-coding RNAs in human disease” Funcions ncRNA (diapositives 10 i 11, tema 1b) 2.2. Canvis epigenètics:, La malaltia, a part de les mutacions en el DNA, també pot venir donada per canvis que no afecten a la seqüencia de DNA, es a dir, canvis epigenètics.
Epigenoma: resultat de les modificacions no gèniques que afecten al material genètic. A partir d’un genoma es produeixen diversos epigenomes (per exemple, en els càncers).
Així doncs, estem parlant d’una epimutació. Que ens produirà un canvi epigenètic, i, per tant, un canvi fenotípic. Les epimutacions poden afectar a: - Metilació del DNA (citosines) - Complexes de remodelació de la cromatina - RNAs no codificants - Modificacions químiques de les histones Metilació del DNA Sol ser al C5 de les citosines de les illes CpG, que es troben prop de la regió promotora. El procediment es fa gràcies a metiltransferases que metilen de novo o en regions que mantenen el patró de metilació..
- La hipermetilació de les illes CpG produeix silenciament 6 DGM- Tema 1 mfiguls - Hi ha altres illes CpG allunyades dels gens, la seva hipermetilació també produeix efectes en els gens.
- Les regions repetitives estan hipermetilades, una hipometilació causaria inestabilitat genòmica Per tant la metilació del DNA té diferents funcions: o Regulació exressio gènica o Protecció Pel que fa al càncer, és un resultat complex en que hi intervenen canvis genètics i epigenètica. Les alteracions durant el procés cancerigen es poden deure en molts casos com a causa de canvis epigenètics.
SI ens fixem en la metilació del DNA, es veu que, en analitzar en general el DNA, s’observa: - Hipometilació en generalà Inestabilitat genòmica - Hipermetilació en punts específics, aquests són, en molts casos gens supressors de tumors. à Inactivació GST La hipometilació pot permetre expressar gens típics del desenvolupament fetal (ex/ alfafetoproteina) o associar-se a la pèrdua d’imprinting.
Diapositives 19 i 20 (Tema 1b): Gens hipermetilats en càncer i el tipus de teixits associats 7 DGM- Tema 1 mfiguls En el diagnòstic (també el pronòstic), per tant, a més hem de tenir en compte utilitzar tècniques específiques per valorar el factor epigenètic.
GST hipermetilats en càncer Exemple: MGMT hipermetilat: és un enzim que intervé en la reparació de les alquilacions. La seva hipermetilació produeix un silenciament i està present en els tumors. Aquesta hipermetilació es pot utilitzar per a dur a terme una mort dirigida de les cèl·lules tumorals mitjançant un agent alquilant. Per tant el fet que els MGMT dels glioblastomes estiguin hipermetilats és un predictor de bona resposta al tractament amb els agents alquilants.
Exemple: GSTP1 hipermetilat: la seva hipermetilació s’ha associat en càncer de pròstata. Actualment és un biomarcador (indicador de risc) en aquest tipus de càncer i es pot detectar en orina i sèrum sanguini. En aquest cas detectem presència/absència del producte gènic.
Article “DNA methylation profiling in the clinic: application and challenges” Variabilitat epigenètica Els canvis epigenètics ens poden alterar el fenotip. Això ens genera una variabilitat de fenotips en alguns casos, com per exemple el cas de ratolins isogènics portadors de l’al·lel yellow d’agouti, en els quals les diferències en el color de la capa són degudes a diferències epigenètiques del promotor del gen.
El patró de metilació s’hereta, ara bé el patró de metilació d’una regió es pot alterar, tant per factors intrínsecs com ambientals. Això conduirà a un canvi en l’expressió gènica i, per tant, en el fenotip. En el cas dels ratolins, depenent de l’alimentació del ratolí femella, es poden canviar les modificacions epigenètiques dels descendents i per tant, tindran un fenotip diferent.
8 mfiguls DGM- Tema 1 A la taula de la diapositiva 28 (Tema 1b) apareixen alteracions epigenètiques que causen malalties i poden estar afectades per agents ambientals. Aquests agents ambientals no serien mutàgens, sinó que afectarien als processos epigenètics.
Article “Epigenetic and the environament: emerging paterns and implications”.
L’ambient pot modificar tant el genoma com l’epigenoma, el que pot modificar el fenotip.
Les modificacions epigenètiques intervenen en molta variabilitat fenotípica.
Diapositives 1-5, Tema 1b 12/2/15- No passat 3- Polimorfismes genètics A part de les mutacions que afecten a gens de proteïnes o RNA, el coneixement dels polimorfismes genètics ens pot ajudar a estimar la propensió a desenvolupar certes malalties o la resposta a determinats fàrmacs o ambients.
Els polimorfismes son variacions en la seqüencia de DNA que estan present en almenys un 1% (o més) en la població. Un polimorfisme es refereix a la freqüència a la població, però no deixa de ser una mutació. I no sempre té perquè afectar al fenotip.
Molt sovint s’utilitza el terme de polimorfisme de DNA a una variació sense conseqüències fenotípiques i que no causa malaltia.
Moltes vegades, els polimorfismes poden estar lligats al gen causant de la malaltia, pel que podem trobar haplotips que augmenten la susceptibilitat a malalties.
Els polimorfismes es poden utilitzar per en les PROVES GENÈTIQUES per: - GENÈTICA MÈDICA: Diagnòstic / pronòstic de malalties: tant mendelianes (trobar “gens causals”) com complexes (calcular “susceptibilitat” a malalties) - FARMACOGENÈTICA: Resposta a certs fàrmacs o ambients: gens pel metabolisme i/o acció dels fàrmacs, perfils de SNPs pel metabolisme i/o acció dels fàrmacs.
9 DGM- Tema 1 mfiguls Quin és el risc d’una persona de patir càncer de pulmó si el seu avi, fumador, va patir-ne? Més del 90% de càncers de pulmó s’associen a fumar (els derivats de PAH alliberats formen adductes al DNA), però hi ha no-fumadors que el desenvolupen, això és perquè tenen informació genètica que els predisposa a patir-la. La susceptibilitat depèn de l’ètnia, salut, nutrició, edat, polimorfismes genètics...
Els adductes dels derivats de PAH, també es formaran segons el metabolisme de la persona.
Segons la genètica, els enzims seran més o menys diferents i es formaran més o menys metabòlits que formen adductes. Els adductes es repararan per enzims, que estan codificats en el genoma, per tant l’eficàcia de reparació també vaira entre individus.
S’ha vist que alguns individus que tenen el gen de la p53 mutat desenvolupen la malaltia, tot i que l’associació no és directa. A més, el fet de que es doni mutació en aquest gen dependrà de la resta del genoma (gens involucrats en el control del cicle cel·lular i la integritat del DNA). Per tant, intervenen molts gens que moltes vegades desconeixem.
Les diferències ètniques són genètiques i ambientals.
Article “Environment and Càncer: Who Are Susceptible?” El coneixement dels polimorfismes genètics ens pot ajudar a determinar la resposta d’un pacient als medicament, i per tant, la dosi òptima.
Quimioteràpia: Els agents anticàncer arriben al tumor, on hi ha cèl·lules sanes i cancerígenes. Si sabem quins gens (variants polimòrfiques) intervenen en la incorporació i transformació del fàrmac a les cèl·lules normals, podrem determinar la DOSI adient del fàrmac.
Els quimioteràpics són molt nocius, per tant, hem d’ajustar la dosi optima per no danyar altres teixits.
Ara bé, l’anàlisi genètic de les variants polimòrfiques també s’hauria de fer en les cèl·lules del teixit tumoral per calcular L’EFICÀCIA del tractament segons la dosi.
10 DGM- Tema 1 mfiguls L’evolució de les cèl·lules metastàtiques fa que, en molts cops, el tractament d’aquestes tingui uns requisits diferents de les del tumor primari, i, per tant, no podrem eliminar les metastàtiques, que són les que ens interessen.
Ex/ 5’-florouracil (5FU): és un agent quimioteràpic. És un anàleg que es transforma a trifosfat, que és la forma activa.
La transformació es ja mitjançant un enzim, la timidina fosforilasa . A més, hi ha un altre enzim que el desactiva (excreció i eliminació), el DPD.
• • Hi ha individus que són nuls pel DPD o el seu enzim DPD és ineficaç. A aquestes, se’ls ha d’administrar una dosi més baixa perquè sinó pot ser tòxic.
Hi ha persones també, que tenen l’enzim timidina fosforilasa inactiu, aquests necessiten més dosi.
La timidina fosforilasa inhibeix la timidilat sintasa (TS), que sintetitza nucleòtids. Per tant si s’ataca a aquests es para la divisió de les cèl·lules tumorals. S’han trobat variants polimòrfiques que fan més forta o més feble aquesta inhibició. A més, hi ha una ruta secundària de síntesi dinucleòtids per part de l’enzim MTHFR, que també intervindrà en la resposta al fàrmac.
Per tant, amb 4 gens podríem saber més o menys la resposta als fàrmacs. I es poden definir diferents poblacions: - Resposta òptima al tractament - No-resposta al tractament = utilitzar un altre fàrmac - No-resposta al tractament + efectes adversos. És un cas molt habitual. = baixar la dosi o canviar el fàrmac Article “Pharmacogenomics in càncer therapy: is host genome variability important?” “Moltes malalties són complexes” Treballar en el camp de les malalties complexes té una dificultat afegida: hi ha molta heterogeneïtat genètica (el mateix fenotip es causa per mutacions en diferents gens), multifactorials, en molts casos hi ha penetrància incompleta, expressió variable de fenotips, interaccions gen-gen i interaccions gen-ambient.
4- Malalties mitocondrials Les alteracions mitocondrials es poden deure tant a alteracions al genoma nuclear com al genoma mitocondrial, ja que parts de les proteïnes mitocondrials estan codificades en el genoma nuclear.
Article “Human mitochondrial DNA: roles of inherited and somatic mutations” 11 DGM- Tema 1 mfiguls Si les alteracions tenen origen mitocondrial ,el defecte genètic pot estar al nucli o al genoma mitocondrial.
A més, com que el repartiment dels mitocondris no està regulat, una dona afectada d’aquesta malaltia pot tenir diferents fills, més o menys afectats o bé no afectats.
5- Mosaicisme Moltes malalties presenten mosaicisme. Són els casos en que en un individu afectat hi ha diferents poblacions cel·lulars. Hem de tenir en compte els casos de mosaics.
24/2/15 El mosaicisme pot complicar el diagnòstic, ens podem trobar amb situacions d’heterogeneïtat genètica.
Organismes amb línies cel·lulars amb diferències genètiques Podem trobar en un organisme, diferents cèl·lules amb diferents composicions genètiques.
Aquests poden ser: - MOSAICS: l’origen de totes les cèl·lules és del mateix zigot. Els canvis genètics s’han donat en un moment del desenvolupament - QUIMERA: les cèl·lules tenen origen diferent, provenen de zigots diferents. En humans, podem torbar quimeres, per exemple el cas d’una persona que s’hagi fet un transplantament (Ex/ Una persona que rebi una transfusió de sang d’una altra persona).
Els mosaics sí que son més freqüents en humans.
Els mosaics poden ser de diferents tipus en funció del teixit afectat: si la mutació de novo afecta a una cèl·lula somàtica, tenim un mosaic en línia somàtica, si afecta a la línia germinal, tenim un mosaic en línia germinal. Aquests últims, poden no estar afectats d’una malaltia i tenir diferents fills afectats o no, en funció de si han heretat la mutació o no. Hi haurà diferents gàmetes, uns amb la mutació o no.
Si és un mosaic somàtic, no afectarà a la descendència.
En aquests casos de mosaics amb malaltia, ens trobem que en el pedigrí, no hi ha cap antecedent en la malaltia. Això és perquè la mutació s’ha produït de novo.
Pel que fa al diagnòstic, segons quin tipus de cèl·lules mirem, pot ser que no trobem la mutació, bé perquè no hem mirat les cèl·lules on hi és present o bé perquè no afecta al DNA.
- Hi ha molts casos de mosaics, és per això que en el diagnòstic hem de agafar les mostres de les cèl·lules adequades. Fins i tot, dins un mateix teixit hi pot haver diferents tipus cel·lulars.
- A mes, en funció el percentatge de cèl·lules amb la mutació, hi ha més o menys gravetat en la malaltia.
Origen: Qualsevol alteració que produeixi un canvi genètic pot donar un mosaic, i es pot donar en qualsevol moment del desenvolupament. à Mutació de novo - Mutació en el desenvolupament: es produeix en una cèl·lula que donarà lloc a un teixit (ex/ fetge). En funció del percentatge de teixit amb la mutació, mes greu serà la patologia.
- Reversió de la mutació en afectats: ens podem trobar en el cas que un individu afectat amb una mutació, reverteixi la mutació, llavors tindrem igualment un mosaic en el fetge. Però en aquest cas s’haurà produït per una reversió de la mutació.
Aquestes situacions són freqüents i s’han de tenir en compte en el diagnòstic 12 mfiguls DGM- Tema 1 Mosaicisme d’origen mitocondrial Els mitocondris no es reparteixen equitativament: Això implica que ens podem trobar cèl·lules filles amb molts mitocondris mutats i altres amb menys mitocondris afectat. Així doncs, en el mateix individu podem trobar teixits més o menys afectats.
Article: Somatic mosaicism in healthy human tissues Somatic mosaicism in Healthy human tissue Mechanisms and consequences of somatic mosaicism in humans DIAGNÒSTIC GENÈTIC MOLECULAR És una eina fonamental en la prevenció de: - naixements d’individus afectats - teràpia d’individus que manifestaran la malaltia: en el cas que no es pugui avortar o bé que l’individu ja hagi nascut Tenim diferents tipus de models que es poden utilitzar en el diagnòstic, ja que pot haver-hi tant alteracions en el DNA, cromatina, RNA i les proteïnes. Així, el diagnòstic es pot fer analitzant - DNA. En aquest es busquen: o Seqüències o Modificacions químiques o ....
- Cromatina: o Modificacions químiques o Organització: s’analitzen les molècules que el composen desestructurant la mostra.
- Cromosomes o Interfàsic o Metafàsic - RNA o Seqüencia o Grandària o Abundància o Estabilitat - Proteïna o Seqüencia o Grandària o Abundància o Estabilitat o Funció Targets for cancer detection En una cèl·lula cancerosa es pot analitzar el DNA i es poden detectar: canvis en la seqüencia de DNA, canvis en les regions repetitives (més o menys repeticions), canvis químics en el DNA, estudiar els RNAs (mida, estructura, modificacions...) o bé les proteïnes (abundància relativa, tant en les cèl·lules com en la sang).
Les malalties genètiques es poden manifestar en diferents moments del desenvolupament: les alteracions es poden trobar des del naixement, des de la infantesa, en edat adulta o bé ja en edats avançades.
- Si la causa són canvis genètics: es poden detectar en el DNA o cromosomes 13 DGM- Tema 1 o o mfiguls Major anticipació: Podem preveure que l’individu estarà afectat: si és un diagnòstic abans del naixement podríem avortar o evitar que es faci un zigot afectat. L’anticipació ens ajuda en la prevenció.
Limitacions: hem de conèixer els factors que afecten a la malaltia que estudiem.
Perquè en funció dels factors, la conseqüència pot ser directa o no, i la nostra predicció pot ser més o menys precisa. Els factors que hi afecten són: gens, ambient i soroll en el desenvolupament (canvis en el desenvolupament). Hi ha factors que no podem saber (com per exemple, si serà fumador) § Ex/ Les gates poden ser de tres colors.
En el diagnòstic es podem analitzar per moltes coses: - Newborn screening: els screenings en recent nascuts són molt freqüents. En ells s’analitzen una sèrie de malalties - Diagnostic testing: confirma un diagnòstic en un cas d’un individu símptomatic.
- Carrier testing: identificar portadors. És típic de fer en famílies afectades d’una malaltia recessiva per estudiar si un individu pot tenir fills afectats.
- Predictive testing: es basa en determinar variants genètiques que puguin donar lloc a malalties - Pre-sympthomatic testing: en aquelles persones amb antecedents familiars i que poden presentar símptomes en edats avançades - Pharmaco genètics: útil per determinar les possibles respostes d’un pacient a un determinat fàrmac (Ex/ Tractaments quimioteràpics à estalvia efectes secundaris i trobar la dosi optima) Obtenció de mostres En el diagnòstic genètic necessitem mostres del individu, que es poden obtenir més o menys fàcilment. en adults, sol ser més fàcil - Oòcits: anàlisi del corpuscle polar (podem predir com és l’oòcit o Diagnòstic previ a FIV - Embrions o DGP - Fetus 14 DGM- Tema 1 - mfiguls o DP Nadons o Diagnòstic neonatal Nens, joves o adults o Diagnòstic de portadors o afectats o Els limfòcits són molt fàcils d’obtenir en individus adults El diagnòstic no és 100% fiable. Per exemple, en un DGP, s’obté una biòpsia de l’embrió i s’analitza per PCR, així es determinen quins embrions es poden implantar en una FIV.
- Però: Es poden donar casos de mosaicsà per reversió de la mutació o bé aparició de novo.
Tipus de diagnòstic: - DIRECTE: quan es coneix la mutació causant de la malaltia que es vol diagnosticar - INDIRECTA: basat en polimorfismes que estan lligats amb la mutació à és un càlcul probabilístic Tècniques d’anàlisi de la mostra La mostra es pot analitzar amb diferents tècniques, algunes més precises, costoses... Per això, en cada cas s’ha de determinar quina és la millor tècnica.
Aquestes tècniques les explicarem als següents temes.
15 ...