Unidad de Medicina Molecular Departamento de Medicina

Rogelio González Sarmiento Diciembre 2012

LA REVOLUCIÓN GENÓMICA Y SU IMPACTO EN CÁNCER

Aproximación al paciente con cáncer

Historia clínica Exploración física Analítica

Marcadores tumorales

Diagnóstico del cáncer

Radiografía

Cáncer de pulmón

Mamografía

Cáncer de mama

CT

Tumor SNC

Ecografia

Cáncer de ovario

RM

Osteosarcoma

PET

Cáncer de esófago

CT- PET

Cáncer de pulmón

Gammagrafía

Linfoma

Diagnóstico del cáncer

Colonoscopia

Gastroscopia

Broncoscopia

Colonoscopia virtual

Diagnóstico del cáncer

Hematoxilina-Eosina

Tinciones

PAS

Adenocarcinoma de próstata

Metástasis peritoneal

Inmunohistoquímica

Cáncer de mama

Receptor de estrógenos

Genes reparadores

Cáncer de colon

Diagnóstico del cáncer

Cáncer de pulmón

Cáncer de pulmón de célula pequeña (microcítico)(SCLC)

(19%)

Cáncer de pulmón de célula no pequeña

(no microcítico)(NSCLC) (80%)

Adenocarcinoma (40%)

Carcinoma Epidermoide

(25-30%)

Carcinoma de célula grande

(10-15%)

Otros tipos (1%)

Indiferenciados (15%)

Adenocarcinoma Clásico

(75-90%)

Adenocarcinoma de cél. broncoalveolares

(10-25%)

Clasificación anatomopatológica

Clasificación por estadios clínicos

GCC GGC GGT Ala Gly Gly

11 12 13

GCC GGC GGT Ala Gly Gly

GCC GTC GGT Ala Val Gly

11 12 13

Inmortalización celular

El cáncer es una enfermedad genética

hibridación

Southern blot / Northern blot

Jg2.3

Jg1.3

Sonda: Jg

TR C

Diagnóstico de clonalidad Detección de deleciones

Sonda: P16

Detección de translocaciones

Sonda: BCR

Southern blot

Northern blot

Detección de tránscritos aberrantes

Cáncer de cabeza y cuello

Detección de tránscritos

Cáncer de próstata

Hibridación “in situ” fluorescente (FISH) Amplificación

Traslocación

Hibridación genómica comparada (CGH)

El cáncer es una enfermedad multigénica

Genes mutados en cáncer de pulmón

El cáncer es una enfermedad multigénica

95ºC

60ºC Cebador 1

Cebador 2

TaqDNA pol.

95ºC

60ºC

30 veces

desnaturalización

anillamiento

extensión

2º Ciclo

PCR / RT-PCR

PCR RT-PCR

ASO

Multiplex

Digestión con enzimas de restricción

Oligonucleótidos generadores de

sitios de restricción

Diagnóstico del mutaciones conocidas

Sondas TaqMan

KRAS

KRAS BRCA1

CYP2D6

GST-T1 / GST-M1

dHPLC

PCR RT-PCR

SSCP

PTT

DGGE

Heteroduplex

Diagnóstico del mutaciones desconocidas

BRAF

BRCA2

MLH1 BRCA1

Diagnóstico de tránscritos aberrantes

b2a2

b3a2

Detección de enfermedad residual

BCR-ABL

Detección de translocaciones cromosómicas

Secuenciación (Sanger)

A T C G

A T C G

Cys 609 ex10 FMTC/MEN2A Cys 611 ex10 FMTC/MEN2A Cys 618 ex10 FMTC/MEN2A Cys 620 ex10 MEN2A/FMTC Cys 630 ex11 FMTC Cys 634 ex11 MEN2A/FMTC

Dominio cadherina

Dominio rico en cisteína

Dominio Tirosina kinasa

Glu 768 As ex13 FMTC Leu 790 Phe ex13 FMTC Tyr 791 Phe ex13 FMTC Val 804 Met/Leu ex14 FMTC

Ala 883 Phe ex15 MEN2B Ser 891 Ala ex15 FMTC Met 918 Thr ex16 MEN2B

Fenotipos asociados con mutaciones en el oncogén RET

Inestabilidad de microsatélites

Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA)

Detección de grandes deleciones

BRCA1

Diagnóstico molecular

Inmunohistoquímica

FISH

Mutaciones

orina

heces

esputo

K-ras

Diagnóstico precoz

Amplificación por PCR Heteroduplex Secuenciación

Consejo genético

Ex 12 BRCA2

• Identificación de pacientes con riesgo de efectos adversos

Irinotecán Irinotecán oxidado

CYP3A

SN-38 Actividad

antitumoral

SN-38-G

UGT1A1

Bilis

Carboxilestarasa

(TA)nTAA…

(TA)7TAA… (TA)6TAA…

15% 38%

expresión expresión

baja glucuronización

alta glucuronización

diarrea leucopenia

TOLERANCIA

UGT1A1

Farmacogenética

•Identificación de pacientes con buena respuesta

Promotor

5-FU Dihidro 5-FU (inactivo) DPD

5-FdUMP TS

repeticiones de 28pb

2 repeticiones actividad buena respuesta 5-FU

3 repeticiones actividad mala respuesta 5-FU

Timidilato Sintetasa (TS)

Farmacogenética

KRAS

Anti-EGFR

•Identificación de pacientes con buena respuesta

Farmacogenética

Farmacogenética

•Identificación de nuevas estrategias terapéuticas

Cisplatino Carboplatino Oxalaplatino

Proyecto genoma humano

Genome wide association studies GWAS

Susceptibilidad al cáncer

Célula A Célula B

50.000 oligonucleótidos

cDNAs Lector de

fluorescencia

Gen expresado en la célula B

Gen expresado en la célula A

Gen expresado en las dos células

Micromatrices (Microarrays)

Micromatrices (Microarrays)

Cáncer de mama

inclasificables

Carcinomas ductales invasivos 80% de todos los tumores

Clasificación molecular

Bajo en Claudina (12-14%) ER-, Claudin-, K3/4/7 bajo, vimentina+ E-cadherina bajo, Zeb1+

Basal like (15-20%) ER-, PR-, HER2- K5/14+ bajo, EGFR+

Rico en HER2 (10-15%) HER2+,ER-

Luminal A (40%) ER+ alto HER2 bajo

Luminal B (20%) ER+ bajo, HER2 bajo Elevada proliferación

Cáncer de mama

Clasificación molecular

Pronóstico del Cáncer de mama

Liang Y et al. PNAS 2005;102:5814-5819

Micromatrices (Microarrays)

Glioblastomas

Respuesta a la radioquimioterapia habitual

Respuesta a la radioquimioterapia agresiva

Posible respuesta a inhibidores de vias de HIF, PI3K y PDGFRA

Mala Respuesta a la radioquimioterapia habitual

¿?

Clasificación molecular Pronóstico Glioblastomas

Definición de Gen

Fenotipo heredable (definición genética)

Regón que se transcribe

Región que codifica una proteína (definición bioquímica)

rRNA

tRNA

snRNA

snoRNA

RNAi

miRNAs en el diagnóstico del cáncer

Diferenciación de tejido normal y tumoral con perfiles de

expresión de miRNA

Diferenciación del origen tumoral con

perfiles de expresión de miRNA

Detección precoz del cáncer detectando

miRNAs circulantes

Predecir predisposición al cáncer estudiando SNPs

en los genes de miRNA, en los sitios de unnión en el mRNA o en los genes que codifican proteínas de maduración de miRNA

Distinción de subtipos tumorales usando paneles de expresión diferencial de miRNAs

miRNAs

Cáncer de colon

miRNAs

Secuenciación de nueva generación

Secuenciación de nueva generación

Cáncer de mama

Secuenciación de nueva generación

Secuenciación de nueva generación

Investigación en cáncer

ONCOGENÓMICA Identificación sistemática de los genes que pueden causar

cáncer

DIAGNÓSTICO Empleo de mutaciones génicas como marcadores para la detección precoz

del cáncer

PRONÓSTICO Empleo de mutaciones génicas como

marcadores para clasificar los cánceres y predecir su pronóstico

TRATAMIENTO Empleo de mutaciones génicas como dianas para el tratamiento del cáncer