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1. G. Antiñolo
mar2k6

2. Genética y Genómica:
Nuestra herencia, Nuestro futuro
Guillermo Antiñolo
Unidad Clínica de Genética y Reproducción
Hospitales Universitarios Virgen del Rocío
Sevilla

3. G. Antiñolo
mar2k6
Nuestra herencia
Nuestro futuro
 Genética ¿el pasado?
 Genómica
 El Proyecto Genoma Humano
 Medicina Genómica
 Medicina Genómica, genética e
investigación
 Genómica y Sociedad

4. ¿Por qué es importante el genoma?
 El genoma contiene toda la información
necesaria para todos los aspectos
relacionados con:
 Embriogénesis
 Desarrollo
 Crecimiento
 Metabolismo
 Reproducción

5. ¿Cómo se organiza el genoma?
 Los genes, ADN, gracias a diversas
proteínas (estructurales y reguladoras)
están empaquetados formando los
cromosomas.
 Excepto durante la división celular, la
cromatina está homogéneamente
distribuida en el núcleo.

6. Genética vs Genómica
 Genética: estudio de los
genes y sus efectos (por
ejemplo CFTR y la Fibrosis
Quística)
 Genómica: estudio de
TODOS los genes del
genoma, incluyendo sus
interacciones con los
factores medio
ambientales.

7. Genética, ¿el pasado?
 Enfermedades causadas por la presencia o
ausencia de un cromosoma o región
cromosómica
 Enfermedades causadas por mutaciones de
un único gen

8. Carga Genética
 Enfermedades Monogénicas 3,6/1000
Autosómicas dominantes 1,4/1000
Autosómicas recesivas 1,7/1000
Ligadas al X 0,5/1000
 Anomalias cromosómicas 1,8/1000
 Enfermedades Multifactoriales 46,4/1000
 Anomalías congénitas 26,6/1000
 Otras 1,6/1000
El 8% de las personas es diagnosticado antes de los 25 años de
una enfermedad que tiene un componente genético

9. Enfermedad rara
 Es aquella enfermedad con una prevalencia de:
 1/1350 (National Institute of Health)
 1/2000 (Unión Europea)
 Entre las enfermedades denominadas raras, más del 80%
presenta una base genética.

10.  Prevalencia en R.N. vivos de EBG > 2%
 30-50% de los ingresos pediátricos
 Primera causa de mortalidad en Andalucía hasta los 14 años
 Afectan a la seguridad reproductiva
 5% de la carga de enfermedad en nuestra población
 Morbimortalidad perinatal, infantil y adulta
 Dificultad diagnóstica y retraso en el diagnóstico
 suponen una gran carga social y familiar
EFECTO DE LAS ENFERMEDADES DE
BASE GENÉTICA
 Esperanza de Vida.
 Calidad de Vida.
 Reproducción.
 Adaptación Individual, Familiar y Social.

11. Enfermedad con
Componente Genético
Localización del gen
Identificación del gen
Función
Diagnóstico
T
i
e
m
p
o
Proyecto
Genoma
Humano

12. G. Antiñolo
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Diagnóstico Genético
y
Medicina Molecular
Consejo
Genético
Diagnóstico
Prenatal
Diagnóstico
Presintomático
Tiempo

13. Exon
1
Exon
12b
Exon
25a
90 Kb
165 Kb
WHSCR
Región 4p16.3
cen
Tel
Síndrome de Wolf-Hirschhorn

14. Síndrome de DiGeorge/VCFS
3’
TUPLE
1
D22S553
D22S609
D22S942
110 Kb
N25
D22S75
CTP
CLATHRI
N
LSI TUPLE 1
22q11.2
cen Tel

15. Fibrosis Quística
 Desequilibrio iónico por alteración del transporte del ion cloro lo cual
provoca la formación de moco obstructivo en pulmones y páncreas y
elevadas concentraciones de cloro en las secreciones sudoríparas.
 Enfermedad de herencia autosómica recesiva.
 Gen responsable: CFTR (Cystic Fibrosis transmembrane regulator)
 Localización molecular: 7q31
 Alteración molecular: mutaciones en el gen CFTR

16. Análisis de las mutaciones mas
frecuentes en Fibrosis Quística
F508 G542X G551D
R553X 1717-1G>A N1303K
R117H 621+1G>T W1282X
1078 del T R334W R1162X
A455E 3659 del C 3849+10kbC>T
D1507 S1251N R347P
D1152H E60X 2183AA>G
711+1G>T 1898+1G>A 3120+1G>A
2184delA G85E 2789+5G>A
I148T R560T

18. Amniocentesis

19. G. Antiñolo
mar2k6
DIAGNÓSTICO GENÉTICO
PREIMPLANTATORIO
Biopsia d +3
Fijación
núcleo
citoplasma
núcleo
FISH
Verde - Cromosoma X
Acqua - Cromosoma 18
Verde – Cromosoma 13
Rojo – Cromosoma 21
Día +4
Blastocisto

20. Análisis de la expansión en Corea de
Huntington
Nº de repeticiones Edad de aparición de
síntomas
39 72-59
40 61-56
41 56-52
42 50-48
43 45-42
44 43-40
45 39-36
46 37-35
47 35-31
48 34-30
49 32-25
50 30-24

21. Cáncer hereditario
¿Cual es mi riesgo de
desarrollar cáncer?

22. G. Antiñolo
mar2k6
Genetic Susceptibility is NOT Health Destiny
Genetics is
just one
piece of the
“puzzle”

23. Factores que afectan a la penetrancia
Genes
modificadores Carcinógenos
No todo el que tiene un gen alterado desarrolla cáncer
Respuesta al daño
del ADN
Otros
factores

24. G. Antiñolo
mar2k6

25. PROVISIÓN DE SERVICIOS DE SALUD
 Prevención primaria y secundaria en enfermedades de base genética
 Resultados e impacto de los servicios de genética en pacientes y familias
 Validez y utilidad clinica de los análisis genéticos
 Bases de datos de pacientes
 Integración de la genética médica en la práctica clínica

26. Life Science and Biotechnology - A strategy for Europe
Second Progress report and future orientations
(07/04/2004)
Priorities for future actions by Commission and Member States
• to engage in EU-wide co-ordination of efforts to ensure the
highest quality of genetic testing in the EU and beyond EU-25,
• to establish EU-wide networking of national centres for
exchanges of information regarding quality assurance of genetic
testing, including training activities, and EU-wide networking for
genetic testing of rare diseases.
QA IN GENETIC TESTING

27. Enfermedad con
Componente Genético
Localización del gen
Identificación del gen
Medicina
Predictiva
Función
Diagnóstico
Terapia Génica
Farmacogenética
Terapia
Farmacológica
T
i
e
m
p
o
Proyecto
Genoma
Humano

28. G. Antiñolo
mar2k6
Investigación en
Genética
Entender la
enfermedad
Entender la respuesta
al tratamiento
Nuevas Terapias
Individualizar el
tratamiento

29. Enfermedades complejas o
multifactoriales

30. Identificación de
factores genéticos
involucrados en el
desarrollo y progresión
de enfermedades
complejas
Bases moleculares de
la neoplasia endocrina
múltiple y el cáncer
medular de tiroides
familiar
Identificación y caracterización
molecular de nuevos loci de
susceptibilidad para la enfermedad de
Hirschsprung y el cáncer medular de
tiroides
De la genética médica a la
medicina genómica

31. Genética y genómica: herramientas
disponibles
Databases
Databases
Técnicas de detección de
mutaciones: SSCP, análisis de
heterodúplex, dHPLC y
secuenciación
Genotipación de marcadores
microsatélites
Herramientas
bioinformáticas
Análisis de SNPs mediante
genotipación espectral y
minisecuenciación
Banco DNA

32. G. Antiñolo
mar2k6
“Family history is very genomic”
--Sharon Kardia, Univ of Michigan
• Shared genes,
environments,
behaviors,and
their interactions
The Family History Public Health Initiative
http://www.cdc.gov/genomics/activities/famhx.htm

33. Perfil genético: preparados, listos, YA!!!
Abra la boca y diga: ACGT

34. ENFERMEDAD
METABOLOMA
PROTEOMA
TRANSCRIPTOMA
GENOMA

35. G. Antiñolo
mar2k6
Consulta Médica
Datos del paciente seguros y confidenciales
Medicina
Personalizada
• Diagnóstico individualizado
• Prescripción mas eficaz
• Mejores resultados en salud
• Reducción de costes sanitarios
Transcriptoma Metaboloma
Proteoma
Genoma
Historia
clínica
Bioinformática
Análisis y cruce de datos en tiempo real
medicina genómica?

36. G. Antiñolo
mar2k6
(2020?) - Alzheimer Disease, for example
 5 or 6 genetic variations identified that strongly predispose for
Alzheimer disease; another 10 or 12 with weaker association
 Chip-based genetic test gives personal likelihood of developing the
condition
 Chip-based genetic test identifies the drug most likely to be
effective for given individual
 Chip-based genetic test determines individual likelihood of drug
side effects
medicina genómica?

37. G. Antiñolo
mar2k6
How Do Health Professionals Prepare for Genomic Medicine?
 Need to learn to “think genetically” - to:
 realize when genetic factors play a role
 effectively use family hx & genetic tests
 be able to explain genetics concepts
 deal with “risk” & genetic predisposition
 realize personal and societal impact of genetic
information
 protect genetic privacy
 use genetics to individualize patient care
 use genetics to preserve health

38. Misperceptions
 “Genomics isn’t relevant to me or the area of public health in
which I work”
Did you know that …
9 of the top 10 causes of death in the
U.S. have a genetic component?

39. Top 10 Causes of Death in the U.S. (2000)
 HEART DISEASE
 CANCER
 CEREBROVASCULAR DISEASE
 CHRONIC LOWER RESPIRATORY DISEASE
? ACCIDENTS/UNINTENTIONAL INJURIES
 DIABETES
 PNEUMONIA/INFLUENZA
 ALZHEIMER’S DISEASE
 KIDNEY DISEASE
 SEPTICEMIA

40. G. Antiñolo
mar2k6
Misperceptions
 “There are no interventions based on
genomics”
It’s true, we can’t change our genes.
BUT we can use this knowledge to …

41. G. Antiñolo
mar2k6
Potential Interventions
 Modify screening and medical
recommendations
 More Frequent Screenings
 Genetic Testing/Evaluation
 Interventions or Prevention

42. G. Antiñolo
mar2k6
Potential Interventions
 Target messages and
interventions aimed at changing
behaviors of high-risk groups
 Diet
 Physical Activity
 Smoking Cessation
 Alcohol Avoidance
 Others?

43. Aspectos éticos
 Equidad
 Confidencialidad
 Uso adecuado de la información genética
 Investigación biomédica

44. ¿Cómo preparar a la sociedad en la
era de la genómica?
 Educación e información accesible con los objetivos de entender:
 La base científica de la genética
 La utilización de la genética en la práctica clínica
 Riesgo y predisposición
 Como afecta la información genética individualmente
 El impacto de la genética en la sociedad

45. G. Antiñolo
mar2k6
La desinformación genética
Elija el sexo de su hijo,
de forma natural.
Al menos el 50% de las
veces acertamos.

46. “To wrest from nature the secrets
which have perplexed philosophers
in all ages, to track to their sources
the causes of diseases, to correlate
the vast stores of knowledge, that
they may be quicly avalaible for the
prevention and cure of disease -
these are our ambitions.”
(William Osler, Montreal Medical
Journal, 1902).