Genética y Genómica : Nuestra herencia, Nuestro futuro
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
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Genética y GenómicaGenética y Genómica: : Nuestra herencia, Nuestro Nuestra herencia, Nuestro
futurofuturoGuillermo Antiñolo Guillermo Antiñolo
Unidad Clínica de Genética y ReproducciónUnidad Clínica de Genética y Reproducción
Hospitales Universitarios Virgen del RocíoHospitales Universitarios Virgen del Rocío
SevillaSevilla
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 Nuestra herenciaNuestra herencia
Nuestro futuroNuestro futuro
Genética ¿el pasado?
Genómica
El Proyecto Genoma Humano
Medicina Genómica
Medicina Genómica, genética e
investigación
Genómica y Sociedad
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¿Por qué es importante el genoma?¿Por qué es importante el genoma?
El genoma contiene toda la información necesaria para todos los aspectos relacionados con:
Embriogénesis Desarrollo Crecimiento Metabolismo Reproducción
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¿Cómo se organiza el genoma?¿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.
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Genética vs GenómicaGenética vs Genómica
Genética: estudio de los genes y sus efectos (por ejemplo CFTR y la Fibrosis Quística)
Genómica: estudio de TODOSTODOS los genes del genoma, incluyendo sus interacciones con los factores medio ambientales.
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Genética, ¿el pasado?Genética, ¿el pasado?
Enfermedades causadas por la presencia o ausencia de un cromosoma o región cromosómica
Enfermedades causadas por mutaciones de un único gen
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Carga GenéticaCarga Genética
Enfermedades MonogénicasEnfermedades Monogénicas 3,6/1000 3,6/1000 Autosómicas dominantesAutosómicas dominantes 1,4/1000 1,4/1000Autosómicas recesivasAutosómicas recesivas 1,7/1000 1,7/1000Ligadas al XLigadas al X 0,5/1000 0,5/1000
Anomalias cromosómicasAnomalias cromosómicas
1,8/10001,8/1000
Enfermedades MultifactorialesEnfermedades Multifactoriales
46,4/100046,4/1000
Anomalías congénitasAnomalías congénitas 26,6/100026,6/1000
OtrasOtras 1,6/1000 1,6/1000
El 8% de las personas es diagnosticado antes de los 25 El 8% de las personas es diagnosticado antes de los 25 años de una enfermedad que tiene un componente años de una enfermedad que tiene un componente
genético genético
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Enfermedad raraEnfermedad 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.
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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 EFECTO DE LAS ENFERMEDADES DE BASE GENÉTICABASE GENÉTICA
Esperanza de Vida. Calidad de Vida. Reproducción. Adaptación Individual, Familiar y Social.
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Enfermedad conEnfermedad conComponente GenéticoComponente Genético
Localización del genLocalización del gen
Identificación del genIdentificación del gen
FunciónFunciónDiagnósticoDiagnóstico
T i e
m p
oT i e
m p
o
ProyectoProyectoGenomaGenomaHumanoHumano
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Diagnóstico Genético y
Medicina Molecular
Diagnóstico Genético y
Medicina Molecular
ConsejoGenéticoConsejoGenético
DiagnósticoPrenatal
DiagnósticoPrenatal
DiagnósticoPresintomático
DiagnósticoPresintomático
Tie
mp
oTie
mp
o
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Exo
n 1 Exo
n 12
b
Exo
n 25
a
90 Kb
165 KbWHSCR
Región 4p16.3
cenTel
Síndrome de Wolf-HirschhornSíndrome de Wolf-Hirschhorn
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Síndrome de DiGeorge/VCFSSíndrome de DiGeorge/VCFS
3’ T
UP
LE 1
D22
S5
53D
22S
609
D22
S9
42
110 Kb
N25
D2
2S7
5
CT
P
CLA
TH
RI
N
LSI TUPLE 1
22q11.2
cen Tel
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Fibrosis QuísticaFibrosis Quística
Desequilibrio iónico por alteración del transporte del ion cloro lo cual Desequilibrio iónico por alteración del transporte del ion cloro lo cual
provoca la formación de moco obstructivo en pulmones y páncreas y provoca la formación de moco obstructivo en pulmones y páncreas y
elevadas concentraciones de cloro en las secreciones sudoríparas.elevadas concentraciones de cloro en las secreciones sudoríparas.
Enfermedad de herencia autosómica recesiva.Enfermedad de herencia autosómica recesiva.
Gen responsable: CFTR (Cystic Fibrosis transmembrane regulator)Gen responsable: CFTR (Cystic Fibrosis transmembrane regulator)
Localización molecular: 7q31Localización molecular: 7q31
Alteración molecular: mutaciones en el gen CFTRAlteración molecular: mutaciones en el gen CFTR
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Análisis de las mutaciones mas Análisis de las mutaciones mas frecuentes en Fibrosis Quísticafrecuentes 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
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AmniocentesisAmniocentesis
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6 DIAGNÓSTICO GENÉTICO
PREIMPLANTATORIO
Biopsia d +3
Fijación
núcleo
citoplasmanúcleo
FISH
Verde - Cromosoma XAcqua - Cromosoma 18Verde – Cromosoma 13Rojo – Cromosoma 21
Día +4
Blastocisto
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Análisis de la expansión en Corea de Análisis de la expansión en Corea de HuntingtonHuntington
Nº de repeticion
es
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
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Cáncer hereditarioCáncer hereditario
¿Cual es mi riesgo de ¿Cual es mi riesgo de desarrollar cáncer?desarrollar cáncer?
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Genetic Susceptibility is Genetic Susceptibility is NOTNOT Health Destiny Health Destiny
Genetics is Genetics is just one piece just one piece of the of the “puzzle”“puzzle”
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Factores que afectan a la penetranciaFactores que afectan a la penetrancia
Genes Genes modificadoresmodificadores CarcinógenCarcinógen
osos
No todo el que tiene un gen alterado desarrolla No todo el que tiene un gen alterado desarrolla cáncercáncer
Respuesta al Respuesta al daño del ADNdaño del ADN
Otros Otros factoresfactores
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
![Page 25: Genética y Genómica : Nuestra herencia, Nuestro futuro](https://reader037.fdocuments.net/reader037/viewer/2022102707/56813a0a550346895da1d84d/html5/thumbnails/25.jpg)
PROVISIÓN DE SERVICIOS DE SALUDPROVISIÓN 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
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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 TESTINGQA IN GENETIC TESTING
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Enfermedad conEnfermedad conComponente GenéticoComponente Genético
Localización del genLocalización del gen
Identificación del genIdentificación del gen
MedicinaMedicinaPredictivaPredictiva
FunciónFunciónDiagnósticoDiagnóstico
Terapia GénicaTerapia Génica
FarmacogenéticaFarmacogenética
TerapiaTerapiaFarmacológicaFarmacológica
T i e
m p
oT i e
m p
o ProyectoProyectoGenomaGenomaHumanoHumano
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Investigación Investigación en Genéticaen Genética
Entender la Entender la enfermedadenfermedad
Entender la Entender la respuesta al respuesta al tratamientotratamiento
Nuevas Nuevas TerapiasTerapias
Individualizar Individualizar el tratamientoel tratamiento
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Enfermedades complejas o Enfermedades complejas o multifactorialesmultifactoriales
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Identificación de factores genéticos involucrados en el
desarrollo y progresión de enfermedades
complejas
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
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
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 De la genética médica a la medicina genómicamedicina genómica
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Genética y genómica: herramientas Genética y genómica: herramientas disponiblesdisponibles
DatabasesDatabases
Técnicas de detección de
mutaciones: SSCP, análisis de
heterodúplex, dHPLC y
secuenciación
Técnicas de detección de
mutaciones: SSCP, análisis de
heterodúplex, dHPLC y
secuenciación
Genotipación de marcadores
microsatélites
Genotipación de marcadores
microsatélites
Herramientas
bioinformáticas
Herramientas
bioinformáticas
Análisis de SNPs mediante
genotipación espectral y
minisecuenciación
Análisis de SNPs mediante
genotipación espectral y
minisecuenciación
Banco DNABanco DNA
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
““Family history is very genomic”Family history is very genomic” --Sharon Kardia, Univ of Michigan--Sharon Kardia, Univ of Michigan
• Shared genes, environments, behaviors,and their interactions
The Family History Public Health Initiativehttp://www.cdc.gov/genomics/activities/famhx.htm
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Perfil genético: preparados, listos, YA!!!Perfil genético: preparados, listos, YA!!!
Abra la boca y diga: ACGT
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ENFERMEDADENFERMEDAD
METABOLOMAMETABOLOMA
PROTEOMAPROTEOMA
TRANSCRIPTOMATRANSCRIPTOMA
GENOMAGENOMA
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Consulta Médica
Datos del paciente seguros y confidenciales
Medicina Personalizada
• Diagnóstico individualizado• Prescripción mas eficaz• Mejores resultados en salud• Reducción de costes sanitarios
Transcriptoma MetabolomaProteomaGenomaHistoria clínica
Bioinformática
Análisis y cruce de datos en tiempo real
medicina genómica?medicina genómica?
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
(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?medicina genómica?
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
How Do Health Professionals Prepare for Genomic Medicine?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
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MisperceptionsMisperceptions
“Genomics isn’t relevant to me or the area of public health in which I work”
Did you know that …
99 of the top of the top 1010 causes of causes of death in the death in the U.S. have a genetic component?U.S. have a genetic component?
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Top 10 Causes of Death in the U.S. (2000)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
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
MisperceptionsMisperceptions
“There are no interventions based on genomics”
It’s true, we can’t change our genes. BUT we can use this knowledge to …
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Potential InterventionsPotential Interventions
Modify screening and medical recommendations More Frequent Screenings Genetic Testing/Evaluation Interventions or Prevention
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
Potential InterventionsPotential Interventions
Target messages and interventions aimed at changing behaviors of high-risk groups Diet Physical Activity Smoking Cessation Alcohol Avoidance Others?
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Aspectos éticosAspectos éticos
Equidad Confidencialidad Uso adecuado de la información genética Investigación biomédica
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¿Cómo preparar a la sociedad en la ¿Cómo preparar a la sociedad en la era de la genómica?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
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G. AntiñoloG. Antiñolomar2k6mar2k6
La desinformación genéticaLa desinformación genética
Elija el sexo de su hijo, de forma natural.
Al menos el 50% de las veces acertamos.
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““To wrest from nature the secrets To wrest from nature the secrets which have perplexed philosophers which have perplexed philosophers in all ages, to track to their sources in all ages, to track to their sources the causes of diseases, to correlate the causes of diseases, to correlate the vast stores of knowledge, that the vast stores of knowledge, that they may be quicly avalaible for the they may be quicly avalaible for the prevention and cure of disease - prevention and cure of disease - these are our ambitions.” these are our ambitions.”
(William Osler, Montreal Medical (William Osler, Montreal Medical Journal, 1902).Journal, 1902).