1 / 35

FUNKCIONÁLIS GENOMIKA 2.

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011.

prisca
Download Presentation

FUNKCIONÁLIS GENOMIKA 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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011

  2. Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetéseaz Európai Unió új társadalmi kihívásainaka Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen Azonosító szám: TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0011 Scholtz Beáta Molekuláris Terápiák – 2. előadás FUNKCIONÁLIS GENOMIKA 2.

  3. FUNKCIONÁLIS GENOMIKA 2. A fejezet célja, hogy ismertesse a funkcionális genomika célkitűzéseit és legfontosabb módszereit. Konkrét példákon kereszül bemutatjuk, hogyan járulhat hozzá ez a tudományág az orvostudomány fejlődéséhez. 1.1 DEFINÍCIÓK 1.2 A BETEGSÉGEKRŐL 1.3 A BETEGSÉGMECHANIZMUSOK FELTÁRÁSÁNAK MÓDSZEREI 1.3.1 A génexpresszió szabályozásának alapesetei 1.3.2 Microarray-k: Funkcionális genomika a rákterápia fejlesztéséért 1.3.3 Genetikai aberrációk és betegségek 1.3.4 Genom microarray-k 1.3.4.1. Array összehasonlító genom hibridizáció (aCGH)

  4. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Microarray-k: Funkcionális genomika a rákterápia fejlesztéséért • Ki tartozik a magasabb kockázatú csoportba (Prognózis) • Kinél várható jó (vagy gyenge) terápiás válasz • Alternatívák a kemorezisztens rákok kezelésére • Létező és új gyógyszerek hatékonyabb alkalmazása • Gyógyszerek egyedi kombinációinak kidolgozása

  5. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Herceptin: a páciensek kiválasztásának fontossága Összes emlőtumoros páciens Her2+ emlőtumoros páciensek Herceptin Herceptin 10% válasz 35-50% válasz Alkalmazható-e ugyanez az általános kemoterápiás kezeléseknél is? Holly Dressman, IGSP, Genomes 101 2007

  6. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Előrehaladott stádiumú petefészekrák Jelenlegi protokoll Műtét Primer kemoterápia Platina/taxán 70% teljes válasz 30% részleges válasz Kiújuló betegség 10-20% válasz 80-90% nincs válasz Másodlagos kemoterápia Inaktív ágensek - szükségtelen toxicitás Sok pácienst kezelnek eredmény nélkül Holly Dressman, IGSP, Genomes 101 2007

  7. NCI-60 sejtvonal panel rezisztens és érzékeny sejtvonalak azonosítása expressziós prediktor a válasz előrejelzésére • Kemoterápiás válasz adatai • Affymetrix expressziós adatok Kemoterápiás válasz prediktív profil több mint 50 gén rezisztens érzékeny 14 sejtvonal TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Kemorezisztens tumorok kezelésének újabb lehetőségei Holly Dressman, IGSP, Genomes 101 2007

  8. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Potti et al. Nat Med 2006

  9. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Expressziós mintázat egyéb kemoterápiás ágensekre - ugyanaz az alapelv Génlista NCI-60 sejtekre Potti et al. Nat Med 2006

  10. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Páciensadatok (petefészekrák) Már meglévő génexpressziós adatok a GEO adatbázisból Valószínűségi szám, Potti et al. által hozzárendelve Kemoterápiás válasz adata ua. kísérletből Potti et al. Nat Med 2006

  11. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Korreláció onkogén szignál útvonalak aktivációja és kemorezisztenciák között: Kombinációs terápia az útvonalakat célzó gyógyszerekkel? src: SU6656 PI3K: LY-294002 Potti et al. Nat Med 2006

  12. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Miért tanulmányozzuk a tumorok DNS-ét? • A sejtbéli információ alapvető tárhelye • Ugyanazok a DNS aberrációk ismétlődnek a tumorokban - nem hagyható figyelmen kívül! • Bizonyos fajta DNS aberrációkra nagyon hatékony, általános vizsgálómódszerek léteznek • A DNS meglehetősen stabil, és sokféleképpen kezelt mintákban is analizálható, pl. kórházi laborokból • származó archív szövetmintákban.

  13. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Sokféle genetikai aberráció okozhat fejlődési rendellenességet vagy betegséget Pontmutáció - egy vagy néhány bázis megváltozása - megváltozik a protein vagy az expressziós szintje Gén egyik kópiája elvész - expressziós szint csökkenése (tumorszuppresszor elvesztése) Extra génkópia - expressziós szint nő (onkogén aktiváció) Génpromoter metilációja/demetilációja - expressziós szint csökken/nő (tumorszuppresszor elvesztése/ onkogén aktiváció) A DNS törése és a végek aberráns újracsatlakozása új géneket eredményezhet.

  14. Gén azonosítása Pozíció finomítása Prognózis, diagnózis, progresszió, stádiumok, terápia választás genetikai háttere Aberráció térképezése Génspecifikus terápia Valószínűsíthető gén/útvonal teljes biológiai analízise TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Genetikai aberrációk térképezése

  15. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Genom microarray-k Definíció: Olyan microarray technológia, mely a kromoszóma aberrációkat detektálja Felhasználás: Klinikai laboratórium: fluroeszcens in situ hibridizációval (FISH) komplementer technológia Kutatólaboratórium: azonosíthatja a betegségek genetikai hátterét Jelentőség: Sok betegséget mikrodeléciók és olyan egyéb kromoszóma aberrációk okozhatnak, melyeket a FISH technika nem detektál. SNP array-k még jobb felbontást biztosítanak, és a genotípusról és kópiaszámról is adnak információt.

  16. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Sokféle microarray, különböző célkitűzésekhez

  17. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Array összehasonlító genom hibridizáció(comparative genomic hybridization, CGH) • Microarray alapú összehasonlító genom hibridizáció • Nem az RNS, hanem a DNS mennyiségét méri • Két mintát hasonlít össze: • Teszt minta • Referencia minta • Nagy felbontás • 1-3 Mb (teljes genom array CGH), vagy 10-25 kb (oligó aCGH) vs 5-10 Mb (kariotipizálás) • Időigény : 3-4 nap (array CGH) vs 2-4 hét (kariotipizálás) • Egyszerű DNS preparálás az aCGH-hoz, szemben a metafázisos kromoszómák analízisével

  18. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Array CGH • Tumorokban előforduló genetikai átrendeződések detektálása (tumor • genom és normál genom összehasonlítása) • Genom kópiaszám variációk analízise • szegregálódó variánsok léteznek a populációban • Bizonyos patogén variánsok betegségekkel asszociálódnak • Beteg és egészséges egyének genomjának összehasonlítása • Genetikai markerekkel kapcsolt, ismert próbák használata a betegségek jobb megértésehez vezethet

  19. Referencia genom DNS Teszt genom DNS Extra DNS kópiák a tumorban DNS vesztés a tumorban Arány pozíció a szekvenciában TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Array CGH: azonosítja a DNS kópiaszám változásokat, és pozíciójukat a genomban

  20. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Egy tumorgenom array CGH analízise Vesztett Extra

  21. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 A tumorok kópiaszám profilja két folyamatot tükröz • Olyan génexpressziós változások szelekciója, melyek a tumor • kialakulásának kedveznek. Bizonyos genetikai aberrációk együttesének • megtartása szelektív előnyt jelent. • A genetikaiminstabilitás többféle mechanizmus révén indukál • változásokat a genomban. (Iniciáló onkogén események egérmodellekben • és metotrexát rezisztencia MMR deficiens és proficiens sejtvonalakban)

  22. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 aCGH hasznosítása a rákkutatásban • Az eredmények alapján jobb tesztek alakíthatók ki, melyek az onkogének • és tumor szuppresszor gének kópiaszámát detektálják • Tumorprogresszió monitorozása, korai és metasztatikus léziók • megkülönböztetése FISH próbákkal, melyek a több tumortípusban • megfigyelhető kópiaszámváltozások régióit detektálják. • További kópiaszám markerek azonosítása, melyek tumor predikcióra alkalmasak • A tumorok kialakulásában közreműködő gének azonosítása és analízise • segíthet olyan új gyógyszerek tervezésében, melyek a diszfunkcionális • géneket/útvonalakat veszik célba, és/vagy nem okoznak terápia • rezisztenciát.

  23. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Elváltozások egy tumorsejtvonal genomban: Kromoszomális és microarray alapú CGH megfeleltetése Amplifikációk: aktivált onkogének Deléciók: Inaktivált gének (tumorszuppresszorok)

  24. A SNP array-k ereje: „loss-of-heterozygosity” detektálása, kópiaszám változás hiányában is TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Tan DSP et al. Laboratory Investigation 2007. 87:737

  25. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 SNP adatbázisok dbSNP az NCBI honlapon http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP Humán SNP adatbázis (Whitehead Institute) http://www.broad.mit.edu/tools/data/genvar.html A SNP Konzorcium (TSC) http://snp.cshl.org J Pevsner: Bioinformatics and functional genomics

  26. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011

  27. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Új terápiás célpontok azonosítása: a „felülről lefelé” módszer Tan DSP et al. Pathobiology 2008. 75:63

  28. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Új terápiás célpontok azonosítása: a „lentről felfelé” módszer Tan DSP et al. Pathobiology 2008. 75:63

  29. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Myeloma multiplex aCGH analízise 55 MM sejtvonal, 73 páciens minta Carrasco DR et al. Cancer Cell 2006. 9:313

  30. Myeloma multiplex aCGH analízise: prognosztikus besorolás TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 hiperdiploid: k1, k2 nem-hiperdiploid: k3,k4 Konklúzió: ch11 extra : jobb prognózis ch1q extra: rosszabb ch13 vesztés: rosszabb Carrasco DR et al. Cancer Cell 2006. 9:313

  31. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Myeloma multiplex kombinált génexpressziós és aCGH analízise Carrasco DR et al. Cancer Cell 2006. 9:313

  32. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Laphámsejtes tüdőrák aCGH analízise A: Összes minta B: Magas kópiaszám változások PIK3CA 3q26.2-q27.3 Boelens MC et al. Lung Cancer 2009. 66:372

  33. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Laphámsejtes tüdőrák aCGH analízise: PIK3CA expressziós szintek és amplifikáció korrelációja Új terápiás célpont? Boelens MC et al. Lung Cancer 2009. 66:372

  34. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 A PIK3/Akt/mTOR szignál transzdukciós útvonal

  35. TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-011 Klinikai kipróbáláson levő PI3K inhibitorok jellemzői Ihle N T , Powis G Mol Cancer Ther 2009;8:1-9

More Related