Genomika klinikai alkalmazásai
Download
1 / 76

Genomika klinikai alkalmazásai 2. - PowerPoint PPT Presentation


  • 120 Views
  • Uploaded on

Genomika klinikai alkalmazásai 2. TUMOR CARDIOVASC/OBESITÁS. ASTHMA NEUROPSYCHIATRIA. Falus András. Asztma (Asthma bronchiale).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Genomika klinikai alkalmazásai 2.' - kyna


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Genomika klinikai alkalmazásai2.

TUMOR

CARDIOVASC/OBESITÁS

ASTHMA

NEUROPSYCHIATRIA

Falus András


Asztma asthma bronchiale
Asztma(Asthma bronchiale)

  • Asztma: krónikus légúti betegség. Jellemző a kis légutak epizódokban jelentkező gyulladása és szűkülete különböző triggerelő tényezőkre. Az asztma rohamok lehetnek enyhék és életveszélyesen súlyosak. Tünetei:légszomj, köhögés, zihálás, mellkasi fájdalom, és feszülés, valamint ezek kombinációi. A kiváltó okok lehetnek: allergének, fertőzés, fizikai munka, hirtelen éghajlatváltozás, légszennyezések, mint pl. cigarettafüst.

  • Két fázis: korai tünetek: 15-30 perccel, késői: 4-6 órával a provokáció (pl. antigén belélegzés) után.

  • USA: 11 milliárd $/év


Elhunyt asztmás tinédzser tüdőszövettani vizsgálata. Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja, Légúti remodelling: SF= subepitéliális fibrózis: kollagén lerakódás, MH= miociták hipertrófiája és hiperpláziája: a simaizmok térfogatának és számának növekedése, N= neovasculáció: új erek képződése; ezek irreverzibilis változások


Az allergi s at pi s betegs gek el fordul sa
Az allergiás/atópiás betegségek előfordulása Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja,

  • > 160 millió asztmás van a világon, a leggyakoribb krónikus betegség gyermekkorban.

  • Leggyakoribb allergiás betegségek: Nagy-Britannia: 30,6% (asztma: 13,1%-19,6%)

  • Magyarországon az asztma előfordulása: 4,9% serdülő kor előtt, felnőtteknél hasonló nagyságrend

  • Alacsony pl.: Indonézia: 1,6%


Az r kl d s vizsg lata eredm nyek
Az öröklődés vizsgálata Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja, Eredmények

  • Egypetéjű ikreknél az asztma konkordanciája: 26-75%

  • Egyik szülő sem atópiás: 11-13%-a; mindkét szülő: 50-70% gyermekeknek igen

  • Magyarország: Az asztmások gyerekeinek 26,7% atópiás (leggyakrabban asztmás)

  • Asztma λs=2,0, bár egyes populációkban magasabb: >7

  • Imprinting jelenség: Az atópiára való hajlam kockázata azokban a gyermekekben sokszor nagyobb, akiknek az anyja atópiás.


Allergia kialakulása Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja,

ALLERGÉN

ALLERGÉN

hizósejt

antigén bemutató sejt

(pl. dendritikus sejt)

IgE keresztkötés

MEDIÁTOROk

(pl. hisztamin)

B lymphocyta

IgE

FELSZABADULASA

IL-4

IL-13

T helper (Th2)

lymphocyta

értágulat

vascularis permeabilitás

ELÖZMÉNY

simaizom konstrikció

gyomorsav

AZONNALI ALLERGIAS JELENSÉGEK


Th0 sejt Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja,

Th1

Th2


P lda az asztma gyakoris g nak emelked s re
Példa az asztma gyakoriságának emelkedésére Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja,

  • A XX. század elején Budapesten évente egy-két új asztmás gyereket diagnosztizáltak, 2002-ben 17.912-t.


Mi rt emelkednek az allergi s betegs gek prevalenc i
Miért emelkednek az allergiás betegségek prevalencái? Fő jellemzők: I = gyulladás (gyulladási sejtek beáramlása), MP = mucus plugging: légutakat a nyák eldugaszolja,

  • Legelfogadottabb a tisztasághipotézis (Th1 trigger hipotézis) : a nyugati típusú társadalmakban nem engedjük, hogy a Th1 felé eltolódott immunválasz kialakuljon.

  • Th1 érés (maturation) hipotézis: A Th1 érés defektussal született gyerekek régebben meghaltak, manapság a jobb egészségügyi ellátás miatt életben maradnak, de allergiások, asztmásak lesznek.


Mi rt emelkednek az allergi s betegs gek prevalenc i ii
Miért emelkednek az allergiás betegségek prevalencái? (II)

  • Antibiotikumok használata

  • A levegőben levő szennyeződések reagálnak az allergénekkel és agresszívabbá teszik őket.

  • D vitamin adása kisgyerekeknek


Eg r asthma modell

29 (II)

0 14 28 30 32

I.p. OVA (hasba) I.p. OVA OVA inhaláció

+ Al(OH)3 + Al(OH)3 1 % 5 %

  • Tüdő-szövettani vizsgálat

  • BAL (bronchoalveoláris lavage ) sejtösszetétel vizsgálata

  • BAL FACS analízis

  • Szérum IgE mérés

  • Génexpressziós vizsgálatok

Légúti túlérzékenység mérése

Provokáció

EGÉR Asthma modell

Szenzitizálás I

Szenzitizálás II


Kemokinek
Kemokinek (II)


Kemokinek szerepe
Kemokinek szerepe (II)

  • Eotaxinok

    • Receptoruk: CCR3; Vonzzák: eosinofil, Th2

    • Eosinofilek degranulációja

    • Eotaxin -/-: OVA szenzitizálás és provokáció után: hasonló AHR és eozinofilia mint a WT-ban: más kemokinek átveszik szerepét.

  • MCP-1 (Monocyte Chemotactic Protein-1)

    • Receptora: CCR2; Vonzza: monocita, (aktivált eozinofil), Bazofil degranuláció, Th2 polarizáció

  • RANTES

    • Receptor: CCR1,3,5; Vonzza: eozinofil

    • Bazofil degranuláció, IgE termelés fokozása

  • MIP-1a, MCP-3,4, MDC, IP-10 stb.


CC kemokin receptor 3: CCR3 és az asztma (II)

  • CCR3: eozinofilek, hízósejtek, bazofilek, Th2 sejtek felszínén kemokin receptor: eotaxinok, RANTES, MCP-2,3,4, MIP-1a receptora

  • Fontos szerep az eozinofilek kemotaxisában és a Th2 sejtek toborzásában

  • OVA kezelt CCR3 KO: csökkent légúti eozinofília, de AHR volt


Eozinofilszám a tüdőben (II) vad (üres hasáb) és CCR3 KO egér tüdejében és BAL-jában placebo (sham) és OVA kezelés után

CCR3 KO


Transzkripci s faktorok szerepe t bet th1 gata 3 th2 ir ny differenci l d s kulcs faktorai
Transzkripciós faktorok szerepe (II)T-bet:Th1; GATA-3: Th2 irányú differenciálódás kulcs faktorai


  • Humán eredmény: Asztmások tüdejében alacsonyabb a T-bet expresszió, mint nem-asztmásokban.

  • Előállítottak T-bet hiányosegereket. Az egereken spontán, a humán krónikus asztmához hasonló állapot alakult ki.

  • AHR metakolinra, eozinofilek és limfociták perivaszkuláris és peribronchiális infiltrációja, kollagén lerakódás a légutak körül, simaizomsejtek hiperpláziája (remodelling)


Human asthma expresszió, mint nem-asztmásokban.

disease pathway

http://www.snps3d.org/


QTL expresszió, mint nem-asztmásokban.

  • QT: quantitative trait: valamilyen számmal definiálható jellemző. Pl.: LDL-C, vérnyomás, IgE szint,

  • Discontinuous (dichotomous) jellemzők (pl.: ajakhasadék) is lehetnek QT-k: betegség megléte/hiánya.

  • QT-kat is lehet dichotomizálni: pl. 130 feletti szisztolés vérnyomás a kóros.

  • QTL: quantitative trait locus: olyan locus amelyik az adott jellemzővel együtt szegregál.


  • LOD = logarithm of odds expresszió, mint nem-asztmásokban., annak az esélynek a 10-es alapú logaritmusa, hogy két lókusz genetikailag kapcsolt,összehasonlítva annak az esélyével, hogy nem kapcsolt. Pl. LOD = 3 azt jelenti, hogy 1000x-es (103x) a valószínűsége annak, hogy két lókusz együtt öröklődik, mint annak, hogy nem (0 hipotézis). (A LOD score =3 felel meg a p=0,05-ös valószínűségnek.)


3 LOD csúcsot detektáltak összesen: expresszió, mint nem-asztmásokban.1:D2Mit359–D2Mit416 neve: Abhr1, LOD: 4,2; humán homológok: 10p11-13, 2q12-q14,9q22-q34: GATA-3, IL-1R antagonista2: D2Mit238–D2Mit298 neve: Abhr2 LOD: 3.7, humán homológok: 9q33-q34, 2q14-q24: prostaglandin synthase 13:D7Mit21–D7Mit56 , LOD: 1,9, humán homológ: 19q13: IL-11


Jelölt gének expresszió, mint nem-asztmásokban.

-GATA-3, IL-1R antagonista-ProstaglandinE2: asztmások tüdejében emelkedett a szintje, simaizom proliferációt (remodelling) és eozinofilek túlélését fokozza. PGD2: hízósejt termeli, lipid mediátor, macrophage-derived chemokine (MDC)-t indukálja, ami kemoattraktánsa a Th2 sejteknek.-IL-11: B sejtek Ig termelését stimulálja, túlexpressziója megnövekedett légúti ellenállást okoz


Hum n vizsg latok teljes genomsz r s
Humán vizsgálatok expresszió, mint nem-asztmásokban.Teljes genomszűrés

  • Eddig: 16 szűrés 12 populáción

  • 20 régióval találtak kapcsolatot


Asztma genomsz r sek eredm nyei
Asztma genomszűrések eredményei expresszió, mint nem-asztmásokban.


Példa genomszűrésre expresszió, mint nem-asztmásokban.MARIE-HÉLÈNE DIZIER, et al. Genome Screen for Asthma and Related Phenotypes in the French EGEA StudyAm J Respir Crit Care Med Vol 162. pp 1812–1818, 2000

  • Epidemiological Study on the Genetics and Environment of Asthma, Bronchial Hyperresponsiveness, and Atopy (EGEA): francia genomszűrés

  • 107 „nukleáris” családot vizsgáltak, ahol legalább 2 testvérnek volt asztmája (493 résztvevő): sib pair analízis

  • 254 mikroszatellita marker, 13 cM felbontás

  • 2 lépcsős stratégia: 46 család először, 70% markerrel 61 család másodszor

  • IBD (identical by descent) teszt lehetséges volt

  • QT: bőrallergia teszt (skin prick teszt), IgE, eozinofilszám, bronchial responsiveness


Jel lt g nek asszoci ci s vizsg latok

Jelölt gének expresszió, mint nem-asztmásokban.Asszociációs vizsgálatok


5q31 q33
5q31-q33 expresszió, mint nem-asztmásokban.

  • IL-4, IL-13: Az IL-4 gén közelében elhelyezkedő mikroszatellita marker és a nem-specifikus (össz) IgE szint között szoros összefüggést találtak.

  • Egyes tanulmányokban az IL-4-589*T homozigótaságot asztmával, rhinitissel és atópiával hozták összefüggésbe.

  • Újabb eredmények alapján az IL-13 promoter régiójában a –1111 pozícióban található polimorfizmus szignifikáns kapcsoltságot mutatott asztmával, légúti hiperreaktivitással és pozitív bőrpróbával.

  • IL-13 Arg110Gln: erősebben kötődik receptorához, emelkedett IL-13 és IgE szint, asztma.


IL-13 Arg110Gln polimorfizmus szignifikánsan gyakrabban (P=0,007) fordul elő asztmában (Th2-es betegség), mint juvenilis arthritisben (JIA, Th1-es betegség)


LPS szerkezete (P=0,007) fordul elő asztmában (Th2-es betegség), mint juvenilis arthritisben (JIA, Th1-es betegség)

  • CD14:. Szerepet játszik a T1/Th2 egyensúly kialakulásában. Bakteriális LPS kötő receptor. -159 C/T polimorfizmus: A CC homozigóta: Csökkent sCD14 szint (s= solubilis), csökkent CD14 sűrűség monocitákon, Emelkedett IgE szint, több pozitív bőrpróba (vs TT). Magyarázat: CD14 kötés IL-12 termelést vált ki, segít az élet korai szakaszában a Th1 válasz kialakulásában.Alacsonyabb CD14-gyel Th2 válasz felé billenhet az egyensúly. A CD14-LPS kapcsolat magyarázhatja a gyermekkori fertőzés és az atópia közötti inverz kapcsolatot.


6p21 3
6p21.3 (P=0,007) fordul elő asztmában (Th2-es betegség), mint juvenilis arthritisben (JIA, Th1-es betegség)

  • Az MHC tartomány: MHC II (HLA-D) allergénpeptidek prezentációja a “jobb” vagy “rosszabb” bemutatás más citokineket termelő Th sejtek aktivációját, tehát erősebb vagy gyengébb allergiás immunválaszt eredményez.

    Parlagfű Amb5 allergénjére reagáló fehérek 97,5%-a: DR2.2; nem reagáló: 22% DR2.2; Amb6, Der1 (poratka allergénje) és a Der2-vel kapcsolatban is találtak hasonlókat.

  • TNFa: Gyulladási választ közvetítése Asztma TNFa -308 G/A promóter polimorfizmus: az A allél magasabb expressziót és TNFa szinttel jár.


16p21
16p21 (P=0,007) fordul elő asztmában (Th2-es betegség), mint juvenilis arthritisben (JIA, Th1-es betegség)

  • IL-4R: IL-4-nek (és az a alegység az IL-13-nak is) receptora Atópia, asztma

  • Ile50Val (I75V, ha a szignálpeptidet beleszámolják) az extracelluláris doménben helyezkedik el, valin esetén a receptor erősebben köti az IL-4-t. A Glu576Arg polimorfizmus a jelátviteli intermedierekhez való kötődést változtatja meg. Mindkét esetben a receptor felerősödött jelátvitelét tapasztalták. A vizsgálatok alapján úgy tűnik, hogy az 576-os arginin atópiára hajlamosító hatása domináns, míg az 50-es valin autoszomális recesszív öröklődést mutat. Az egyik vizsgálatban a Glu576Arg polimorfizmus nemcsak asztmára hajlamosított, de a polimorfizmust mutató asztmásokban a betegség tünetei súlyosabbak voltak, így ennek a génváltozatnak betegség-módosító hatása is feltételezhető.


17q11 2
17q11.2 (P=0,007) fordul elő asztmában (Th2-es betegség), mint juvenilis arthritisben (JIA, Th1-es betegség)

  • RANTES, MCP-1, eotaxin: Leukociták gyulladáshoz vonzása (kemokinek) Asztma

  • Rantes -403 C/G AEDS, asztma, -28 G/A súlyos asztma (Japán és kínai populációk)

  • MCP-1 -2518 A/G: magasabb MCP-1 expresszió a G alléllel.


MCP-1 -2518 A/G vizsgálata asztmában és allergiában. A -2518 allél szignifikánsan gyakrabban fordult elő asztmásokban, mint nem-asztmásokban (34,4% vs 21.1%)

Szalai C, Kozma GT, Nagy A, Bojszkó Á, Krikovszky D, Szabó T, Falus A.

Polymorphism in the gene regulatory region of MCP-1 is associated with

asthma susceptibility and severity. J Allergy Clin Immunol 2001 Sep;108(3):375-381.


Asztma g nek azonos t sa poz cion lis kl noz ssal
“Asztma-gének” azonosítása pozícionális klónozással

  • A leszűkített, asszociáló területen gének keresése adatbankokban

  • Gének expressziójának vizsgálata egér tüdőben (pl. asztmás vs egészséges)

  • Kiválasztott gén(ek) funkcionális vizsgálata


Fc klónozássalεRIβ (MS4A2):

CRTH2 (PTGDR):

G1651A (3’UTR) (kínai pop.)

GSTP1:

Val105Ile (é-európai pop.)

CC16 (secretoglobin):

A38G (ausztrál pop.)


Chr11q13:59,500,000- 60,500,000 klónozással

kb. 1400 SNP

kb. 4400 SNP

MS4A2 (FcεRIβ)

GPR44 (CRTH2)

http://www.hapmap.org/cgi-perl/gbrowse/hapmap_B35/


Chr11q13: 61,850,000-62,050,000 klónozással

kb.320 SNP

kb. 1000 SNP

=cc16

http://www.hapmap.org/cgi-perl/gbrowse/hapmap_B35/


Pyknonok
pyknonok klónozással

  • 127,998 egyedi szekvencia motívum

  • min. 16 nt. hossz.

  • min. 40-szer fordul elő, min. 1-szer CR-ban

    (exon, UTR)

  • mozaikos elhelyezkedés

  • 1% csak repeat-ekben fordul elő, a többi bárhol

  • egymástól mért táv.: 18-31 nt. preferált (18-22 nt)

    miRNS?

  • piknonok rev. komplementereinek NCR előfordulásaiban:

    RNS másodlagos-szerkezet predikció:

    298.000 intergenikus ter.-en

    80.000 intronban

    átíródik, sense- antisense viszonyban 21.000

    piknonnal

    miRNS?

Rigotsus et al. PNAS, April.25, 2006

60-80 nt. hair-pin struktúra


FractoSet-ek hierarchikus felépülése szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkal

A pyknonok is meghatározott sorrendben, nagyobb egységekben rendeződnek?

http://www.fractogene.com/


Asztma 11q13: szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkal

61,850,000-62,050,000 régió fraktál-szerkezete (FractoGem)

22 db, fraktál-mintázatot kialakító FractoSet


G n k rnyezet k lcs nhat s p ld i
Gén - környezet kölcsönhatás példái szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkal

  • PKU és phenylalanine fogyasztás

  • Sarló sejtes anaemia gén - malária

  • CCR5 receptor variáns HIV fertőzés és West Nile virus

  • CYP2D6 gén mutáció – gyógyszer metabolizmus


A környzet szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkali expositiok hatását befolyásoló genetikai tényezők

Resistens

Genotípus

Rizikó szint

(alacsony)

Nincs Expositio

Sensitive

Genotípus

Resistens

Genotípus

2X Rizikó

Expositio

Sensitive

Genotípus

4X Rizikó


Geneti kai betegs geket vizsg lunk
Geneti szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkalkai betegségeket vizsgálunk …

Örökletesség:a betegség genetikai faktorok által

meghatározott része

Huntington

Gének

Schizophrenia

Környezet

RheumatoidArthritis

Epilepsia

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100

%


Ha önmagában vizsgáljuk szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkal: az egyes rizikófaktorok hatása egyenként mérsékelt

ApoE4: Alzheimer

Factor Vleiden: DVT

HLA: autoimmunity

InsulinVNTR: T1DM

HFE: Hemachromatosis

CCR5: HIV infection

CTLA4: Graves disease

PPARg: T2DM

NOD2 and 5q31: IBD

ApoA5: triglycerides


g szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkalén A

gén B

Génhálózatok?

gén C

gén D

Sejtek

Expresszió

A

E

B

D

C

microarray

Génhálózat modell

Génexpressziós adatok és a génhálózatok „reverz” modellezése microarray adatokból


A p olymor ph v ari nsok jelent s ge
A szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkalpolymorphvariánsok jelentősége

  • Egyes nagy penetranciájú allélikus variánsokközvetlen okai a betegségnek

    • Huntington kór, cystás fibrosis, Duchenne typusú izomdystrophia

  • Ugyanazon SNP diverz phenotypusban nyilvánulhat meg

    • mtDNS mutatiok

  • Ugyanazon betegség hátterében különböző gének alterációi állhatnak

    • Leigh syndroma

  • Legtöbb kórkép multigénes - egy adott gén csak korlátozott ‘penetranciával’ befolyásolja a betegség tüneteit

  • A legtöbb betegség multifaktoriális, ahol a környezet is fontos szerepet játszik

    • ALS

    • Schizophrenia

    • Autismus


Huntington k r
Huntington kór szekvencia-eltérésekkel és fraktál-szekvencián belüli és közötti pyknon-szekvenciákkal

poliglutamin betegség

CAG repeat-ek


APOE genotypus és Alzheimer Kór: az egyes nucleotid cserék aminosav cserét okoznak:

– APOE2 ( C—158—R); APOE4 (C –112– R)

Ezek az egyes nucleotid változások signifikánsan befolyásolják a betegség

rizikóját:

APOE4 negative betegnek 9% a rizikója az AD-ra

APOE4 positive betegnek 29% rizikója (RR 4 - 5)

Két APOE4 allele még nagyobb rizikót eredményez (50% 80 évesen), RR: 10 APOE2 positive beteg RR: 0.5


A p olymor ph v ari nsok jelent s ge1
A cserék aminosav cserét okoznak:polymorphvariánsok jelentősége

  • Egyes nagy penetranciájú allélikus variánsokközvetlen okai a betegségnek

    • Huntington kór, cystás fibrosis, Duchenne typusú izomdystrophia

  • Ugyanazon SNP diverz phenotypusban nyilvánulhat meg

    • mtDNS mutatiok

  • Ugyanazon betegség hátterében különböző gének alterációi állhatnak

    • Leigh syndroma

  • Legtöbb kórkép multigénes - egy adott gén csak korlátozott ‘penetranciával’ befolyásolja a betegség tüneteit

  • A legtöbb betegség multifaktoriális, ahol a környezet is fontos szerepet játszik

    • ALS

    • Schizophrenia

    • Autismus


A p ol y mor ph v ari nsok jelent s ge
A cserék aminosav cserét okoznak:polymorphvariánsok jelentősége

  • Egyes nagy penetranciájú allélikus variánsokközvetlen okai a betegségnek

    • Huntington kór, cystás fibrosis, Duchenne typusú izomdystrophia

  • Ugyanazon SNP diverz phenotypusban nyilvánulhat meg

    • mtDNS mutatiok

  • Ugyanazon betegség hátterében különböző gének alterációi állhatnak

    • Leigh syndroma

  • Legtöbb kórkép multigénes - egy adott gén csak korlátozott ‘penetranciával’ befolyásolja a betegség tüneteit

  • A legtöbb betegség multifaktoriális, ahol a környezet is fontos szerepet játszik

    • ALS

    • Schizophrenia

    • Autismus


A dystrophin génben 2836-2838GAG (a 22. exonban) deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

A phenotypus extrem enyhe

Pt. 2

Pt. 1.


A dystrophin génben 2836-2838GAG (a 22. exonban) deletió deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

A calpain cDNS-ben nincs mutatio, de hiányzik ill. csökkent mértékben expressálódik a protein


A p olymor ph v ari nsok jelent s ge2
A deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.polymorphvariánsok jelentősége

  • Egyes nagy penetranciájú allélikus variánsokközvetlen okai a betegségnek

    • Huntington kór, cystás fibrosis, Duchenne typusú izomdystrophia

  • Ugyanazon SNP diverz phenotypusban nyilvánulhat meg

    • mtDNS mutatiok

  • Ugyanazon betegség hátterében különböző gének alterációi állhatnak

    • Leigh syndroma

  • Legtöbb kórkép multigénes - egy adott gén csak korlátozott ‘penetranciával’ befolyásolja a betegség tüneteit

  • A legtöbb betegség multifaktoriális, ahol a környezet is fontos szerepet játszik

    • ALS

    • Schizophrenia

    • Autismus


80-90% deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.- sporadikus (SALS)10-20% - familiaris (FALS)20%-a a FALS eseteknek SOD1 mutatioFALS - általában autosomalis dominans Juvenilis formákgyakrabban recessívek

ALS (amyotropiás lateralsclerosis)


Amit tudunk
Amit tudunk? deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

  • A betegség kezdete≥ 45 év

  • Több férfi érintett, mint nő

  • Nem ismerünk hajlamosító környezeti tényezőt

  • Nincs etnikai ill. földrajzi predispozíció


Szabadgyök kötő, az deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.oxidative stressztőlvédő functio

Missense mutatio „toxic gain of function”

A SOD1 knockout egér: phenotypusa norm.

A mutáns SOD1-et overexpressáló egér: ALS

SOD1

  • 88 mutatio:

    • 77 substitutio

    • 3 insertio

    • 2 deletio


Amit gondolunk deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

  • Esetlegesen szerepet játszó gének

    • APEX (apurinic/apyrimidine endonuclease)

    • APOE4

    • NEFH (Neurofilament Heavy Subunit)

    • NAIP (neuronal apoptosis inhibitory polypeptide)

    • EAAT2 (excitatory amino acid transporter)

KEGG: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes

NSDP: Nervous System Disease Pathway


NAGY KIHÍVÁS deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

Perifériás vér lymphocyták vizsgálata

neuropsychiátriai genomikai

következtetés


1% deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.az incidencia a populációban

A schizophren betegekkel kapcsolatban álló egyének között az incidencia magasabb

SCHIZOPHRENIA


Genotipizálás: teljes genom deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

linkage : 322 gén az érintett 2 Mb-on

15 gén

(néhány ismert, pl GAD2)

Expressziós vizsgálat:

2545 eltérően kifejeződő gén

Pathway z value

Galactose metabolism 2.01

Purine metabolism 2.67

Huntington disease 4.77

Regulation of p27 phosphorylation during cell cycle progr. 3.01


450.000 abstract (neuropsych+immune-inflammation) deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.

„bibliomics”

39,000 bio-molecular

kapcsolat: 5,400 gén

Cytoscape – www.cytoscape.org


  • * deletióval rendelkező családban calpain deficiencia. Minden génnél SNP LOD score és gén expresszió kombináció

  • = Z-score.

  • *Minden gén Z érték és a szomszédos Z értékek kapcsolása

  • *a hálózat összes csomópontja, ami >Z küszöb


Hét gén deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.


Minden potenci lis csom pont gy gyszertarget molekula

Minden potenciális csomópont gyógyszertarget molekula deletióval rendelkező családban calpain deficiencia.


A komplex r kl d s rejt lye autismus

Az autismus az alábbi 3 tünetcsoporttal jellemzett neuropsychiatriai syndroma

–Kommunikációs/Nyelvi Zavarok

–Kóros szocialis interactiok

–Restrictive, repetitive viselkedés

Kezdet: 3 év alatt

Az egyik leggyakoribb genetikus neurodevelopmentalis

rendellenesség

Relative Risk testvérekben = 50

Általánosan magas genetikai kockázat, de sok gén érintett

A komplex öröklődés rejtélye: Autismus


Az autismus coexistenci ja egy b neurodevelopmentalis betegs gekkel
Az autismus coexistenciája egyéb neuropsychiatriai syndromaneurodevelopmentalis betegségekkel

Autismus: nemcsak egyetlen tünet

A viselkedészavarok széles spektruma

A phenotypus pontosítása, endophenotypus mgh. döntő (pl. az érzelmek megfigyelésének hiánya az autizmusegyik endophenotypusának)

OCD

AUTISM

Epilepsy

30%

Rare disorder

10%

Social behavior

Language


Autism genomics neuropsychiatriai syndroma


  • Strong correlation with AUTISM neuropsychiatriai syndroma

  • Isodicentric chromosome 15 (Idic15)

  • (duplications of the multi-disorder critical region of 15q11–14)

  • Maternal inheritence

  • 1.Lymphoblast cell lines derived from individuals with both autism and Idic15.array-based comparative genomic hybridization

  • 2. Whole-genome expression profiling 112 transcripts significantly dysregulated

  • UPREGULATION ubiquitin protein ligase E3A(UBE3A; 15q11–q13), HERC2

  • DOWNREGULATION APP and SUMO1

  • NEURONAL APOPTOSISdysregulation of ubiquitination genotoxicity


Baron et al Human Molecular Genetics, 2006, 15:1-17 neuropsychiatriai syndroma

CGH

Centroid hierarchia clustering


UBE3A upregulation neuropsychiatriai syndroma

at both mRNA and

protein level


Contribution to understanding neuropsychiatriai syndroma

mechanism of autism based on these data

dysregulated ubiquitination

neuronalis apoptosis

(ko: csökkent motorikus

aktivitás)

ubiquitin-like

inappropriate reduction in apoptosis ?


A komplex genetika felt telei
A komplex genetika feltételei neuropsychiatriai syndroma

  • Nagy mintaszám:

    Kollaboráció

    Homogén populáció

    A phenotypusok, endophenotypusok precízebb újra definiálása (tünetek kezdete, képalkotó eljárások)

  • Új analitikai módszerek, több tízezer SNP

  • Teljes genom vizsgálatok (CGH, expresszió)

  • „Candidate pathway analysis”


ad