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Módulo Genómica y Proteómica. Identificación de nuevos biomarcadores mediante proteómica. Maria Erta Cañabate. Concepto de Biomarcador. Cualquier medida que pueda predecir el estado de una enfermedad o la respuesta a un fármaco en un paciente Predecir el futuro !! Muchos tipos distintos.
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Módulo Genómica y Proteómica Identificación de nuevos biomarcadores mediante proteómica Maria Erta Cañabate
Concepto de Biomarcador • Cualquier medida que pueda predecir el estado de una enfermedad o la respuesta a un fármaco en un paciente • Predecir el futuro!! • Muchos tipos distintos
¿Pueden proporcionar realmente información relevante de la enfermedad o fármaco lo suficientemente pronto para tomar decisiones sobre proyecto? Entender Caracterizar Validar Caminar sobre hielo fino
Replantearse el concepto de validación de BM por el de cualificación. • Múltiples BM con predictibilidad complementaria • Combinarlos : sensibles-específicos “Solamente cuando el término BM pierda su boom podremos confiar en él”
Dianas terapéuticas • Druggable: capaz de ser modulado por pequeñas moléculas para producir un cambio fenotípico deseado en la célula objetivo • Diana terapéutica: Molécula localizada en cualquier parte de la célula, capaz de reconocer a un fármaco y producir una respuesta celular que modifique el curso de una enfermedad. • Validación diana terap: Proceso que tiene por objeto demostrar que una determinada diana molecular está implicada en la aparición y progresión de una enfermedad. Permite establecer una relación entre la alteración de la diana y su potencial terapéutico.
Una diana es fcmente accesible si una molecula orgánica puede modular su función • 4 tipos de macromolec. con las que pueden interaccionar pequeñas molec. terapéuticas • La regla de los cinco (Lipinski): propiedades fisico-químicas necesarias para que estas molec. terap. sean biodisponibles oralmente • Identificadas 483 dianas y entre 5000 i 10.000 mas estimando el número de genes relacionados con enfermedades
Familia génica: secuencia y funcionalidad similar conservación sitios de unión otros miembros de la familia podrían unirse al fármaco. • Número de dianas proteicas potenciales es mayor que el número de genes! • Druggable ≠ diana terap: puedes modular la función pero no obtener una respuesta terapéutica
Genes de enfermedades humanas • Proponen que la clasificación funcional de estos genes y sus productos dará información de la enfermedad • Determinan la categoría funcional de 923 genes de enfermedades • 97% genes que causan enfermedad monogénica • Se excluyen genes asociados solo con enfermedad genética somática y los de genoma mitocondrial
Ensayos de toxicidad • Test actuales: In vivo (problemas) Cambio: eficiencia industrial, bienestar animal y salud humana. Método integrado • Posibilidades: • Sistemas in vitro • Tecnologías “omics” BM para variaciones indiv. en la susceptibilidad a tóxicos y como indicadores tempranos de exposición tóxica y efecto • Limitaciones: subfraccionar tejido o muestras celulares, contaminación; patrones de expresión proteica varian mucho en respuesta a ciclos circadiarios, edat, sexo...
Identificación de dianas • Se requieren nuevas aproximaciones para sacar provecho de la revolución genómica • 6000 enfermedades monogénicas pero muchas mas poligénicas • Efectos secundarios • Descubrimiento de nuevos fc es un proceso lento y complicado
Menos de 1/10 proyectos sobreviven las fases clínicas • Menos de 1/50 proyectos llegan al mercado Causas ppales: problemas biológicos asociados con la elección de la diana (poco validada...) y problemas químicos con la molec terap. (toxicidad, poca optimiza...)
Genes asociados a la enfermedad • Expresión génica diferencial en controles vs enfermos. Permite interpretación a un nivel funcional • Mapear las rutas nos permite elegir las dianas mas prometedoras
Conclusiones • Hace falta una estrategia conjunta para explotar el conocimiento de genoma y de las nuevas tecnologías proteómicas para centrarse en las partes relevantes. • Aprovechar todo aquello que nos permita acelerar la producción de nuevos farmacos pero sin olvidar que el objetivo debe ser producir fármacos seguros • Importante papel de los biomarcadores para conseguir dichos objetivos.
Propuesta de definición global • Cualquier medida cuantificable (bioquímica, molecular, histológica, fisiológica, genómica, celular, comportamental, etc) de un sistema biológico (gen, proteína, orgánulo, célula, tejido, compartimento, órgano, sistema o incluso individuo) que nos informe, dándonos la magnitud, de la interacción o no de este sistema biológico con una amenaza potencial o real, tanto extrínseca (ej. intoxicación) como intrínseca (predisposición genética a una enfermedad), de cualquier tipo (químico, físico o biológico)
Proteinas !!!! • polisacáridos • lípidos • ácidos nucleídos • Toxicidad • Especificidad • Incapacidad de obtener compuestos potentes
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