Genomika klinikai alkalmazásai
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 76

Genomika klinikai alkalmazásai 2. PowerPoint PPT Presentation


  • 71 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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

Download Presentation

Genomika klinikai alkalmazásai 2.

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 alkalmaz sai 2

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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

  • > 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 vizsgálataEredmények

  • 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.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Allergia kialakulása

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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Th0 sejt

Th1

Th2


P lda az asztma gyakoris g nak emelked s re

Példa az asztma gyakoriságának emelkedésére

  • 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?

  • 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

0 14 28 30 32

I.p. OVA (hasba) I.p. OVAOVA 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


Kemokinek szerepe

Kemokinek szerepe

  • 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.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

CC kemokin receptor 3: CCR3 és az asztma

  • 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Eozinofilszám a tüdőben 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 szerepeT-bet:Th1; GATA-3: Th2 irányú differenciálódás kulcs faktorai


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

  • 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)


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Human asthma

disease pathway

http://www.snps3d.org/


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

QTL

  • 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.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

  • LOD = logarithm of odds, 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.)


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

3 LOD csúcsot detektáltak összesen: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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Jelölt gének

-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 vizsgálatokTeljes genomszűrés

  • Eddig: 16 szűrés 12 populáción

  • 20 régióval találtak kapcsolatot


Asztma genomsz r sek eredm nyei

Asztma genomszűrések eredményei


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Példa genomszűrésre 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 Asszociációs vizsgálatok


5q31 q33

5q31-q33

  • 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.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

LPS szerkezete

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

FcεRIβ (MS4A2):

CRTH2 (PTGDR):

G1651A (3’UTR) (kínai pop.)

GSTP1:

Val105Ile (é-európai pop.)

CC16 (secretoglobin):

A38G (ausztrál pop.)


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

kb. 1400 SNP

kb. 4400 SNP

MS4A2 (FcεRIβ)

GPR44 (CRTH2)

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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

kb.320 SNP

kb. 1000 SNP

=cc16

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


Pyknonok

pyknonok

  • 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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/


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Asztma 11q13:

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

  • PKU és phenylalanine fogyasztás

  • Sarló sejtes anaemia gén - malária

  • CCR5 receptor variáns HIV fertőzés és West Nile virus

  • CYP2D6 gén mutáció – gyógyszer metabolizmus


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

A környzeti 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

Genetikai 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

%


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Ha önmagában vizsgáljuk: 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

gén 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

Apolymorphvariánsok 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

poliglutamin betegség

CAG repeat-ek


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

Apolymorphvariánsok 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

Apolymorphvariánsok 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

A phenotypus extrem enyhe

Pt. 2

Pt. 1.


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

A dystrophin génben 2836-2838GAG (a 22. exonban) deletió

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


A p olymor ph v ari nsok jelent s ge2

Apolymorphvariánsok 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

80-90% - 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?

  • A betegség kezdete≥ 45 év

  • Több férfi érintett, mint nő

  • Nem ismerünk hajlamosító környezeti tényezőt

  • Nincs etnikai ill. földrajzi predispozíció


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Szabadgyök kötő, az 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Amit gondolunk

  • 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

NAGY KIHÍVÁS

Perifériás vér lymphocyták vizsgálata

neuropsychiátriai genomikai

következtetés


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

1% az incidencia a populációban

A schizophren betegekkel kapcsolatban álló egyének között az incidencia magasabb

SCHIZOPHRENIA


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Genotipizálás: teljes genom

linkage : 322 gén az érintett 2 Mb-on

15 gén

(néhány ismert, pl GAD2)

Expressziós vizsgálat:

2545 eltérően kifejeződő gén

Pathway z value

Galactose metabolism2.01

Purine metabolism 2.67

Huntington disease 4.77

Regulation of p27 phosphorylation during cell cycle progr. 3.01


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

450.000 abstract (neuropsych+immune-inflammation)

„bibliomics”

39,000 bio-molecular

kapcsolat: 5,400 gén

Cytoscape – www.cytoscape.org


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

  • * 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Hét gén


Minden potenci lis csom pont gy gyszertarget molekula

Minden potenciális csomópont gyógyszertarget molekula


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 egyébneurodevelopmentalis 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Autism genomics


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

  • Strong correlation with AUTISM

  • 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


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

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

CGH

Centroid hierarchia clustering


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

UBE3A upregulation

at both mRNA and

protein level


Genomika klinikai alkalmaz sai 2

Contribution to understanding

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

  • 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”


  • Login