curs genomica functionala

Upload: victoria-botezatu

Post on 16-Oct-2015

170 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • GENOMICA FUNCIONAL

    Bazele moleculare ale bolilor monogeniceBoli metabolice congenitale

    Boli monogenice dominante i recesive

    Conf. dr. Cristina Rusu

  • 1. Bolile monogenice: definiie, frecven, etio-patogenie.

    2. Tipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitere.

    3. Tipuri de boli moleculare.

    4. Boli genetice produse prin mutaii dinamice.

    U.M.F IAI

    PROBLEME:

  • 1. BOLILE MONOGENICE (B.MG.) :DEFINIIE, FRECVEN, ETIO-PATOGENIE

    B. MG = afeciuni produse de mutaii ale unei singure gene (An) sau ale unei singure perechi de gene (aa);

    se transmit ereditar conform legilor lui Mendel: AD; AR; LX boli mendeliene repertoriate n catalogul Mendelian Inheritance of Man (MIM sau OMIM = versiunea online);

    anamneza familial i arborele genealogic = metod important de diagnostic;

    la unele B.MG se cunoate defectul primar i secundar(mutaiile i proteinele anormale) = boli moleculare; identificarea proteinelor i genelor mutante = diagnostic molecular

    U.M.F IAI

  • BOLILE MONOGENICE (B.MG.) frecven:

    B. MG. sunt numeroase (peste 10.000);

    rare individual, dar frecvena lor global = 2-3%nn;

    se manifest la orice vrst ~ 90% la copil, ~ 10% dup pubertate, inclusiv variante monogenice

    ale unor boli comune ale adultului;

    afecteaz orice organ, structur celular i proces metabolic;

    au deseori consecine importante pentru bolnav i familia sa.

    U.M.F IAI

  • BOLILE MONOGENICE (B.MG.) etio-patogenie:B. MG. sunt produse de mutaii diferite n aceeai

    gen, care pot avea 4 categorii de efecte asupra proteinelor codificate:

    pierderea funciei,

    ctig de funcie,

    dobndirea de funcii noi,

    expresia anormal temporal sau spaial.

    Cunoaterea lor este important pentru tratamentul B.MG, diferit n funcie de efect.

    U.M.F IAI

  • Bolile monogenice: etio-patogeniea) Mutaii cu pierderea funciei proteinei:

    reducerea / abolirea funciei proteinei heterozigoii (N/A) vor avea totui 50% protein normal;

    frecvent organismul funcioneaz normal i heterozigoii N/a sunt sntoi: mutaia (boala) se transmite Autosomal Recesiv (AR); ex. deficienele enzimatice erori de nscute metabolism.

    alteori haploinsuficiena ( 50%) produce boal: fie proteina codificat este necesar n cantiti mari; ex.

    mutaia genei pt elastin ex. stenoza aortic supravalvular din Sdr. Williams;

    fie are un efect dominant negativ: proteina anormal codificat de gena mutant se fixeaz pe proteina N codificat de alela normal i complexul dimeric devine nefuncional (ex. bolile de colagen - osteogenesis imperfecta);

    mutaia (boala) se transmite Autosomal Dominant (AD), deoarecegena anormal blocheaz funcia genei normale;

    U.M.F IAI

  • Bolile monogenice: etio-patogenieb) Mutaii cu ctig de funcie a proteinei:

    fie crescnd cantitatea de protein sintetizat (ex., mielina n nervii periferici n boala Charcot Marie -Tooth = neuropatie motorie i senzorial ereditar);

    fie amplificnd funcia normal a proteinei (ex. activarea permanent a unui receptor n absena ligandului; ex, FGFR3 n acondroplazie).

    Se transmit AD.c) Mutaii cu dobndirea unei funcii noi

    ex. normal alfa-1-antitripsina inhib elastaza (produs de bacterii la locul infeciei) efect benefic; unele mutaii ale genei inhib trombina tulburare de coagulare, uneori letal.

    d) Mutaii cu expresie anormal temporal sau spaial a genei ex., persistena hemoglobinei fetale (22); mutaiile proto oncogenelor proliferare anormal.

    U.M.F IAI

  • Bolile monogenice: etio-patogenie

    Mutaii diferite n aceeai gen:

    fenotipuri asemntoare clinic dar diferite prin intensitatea de manifestare = heterogenitate alelic (ex. Distrofia muscular Duchenne > DM Becker);

    fenotipuri diferite = heterogenitate clinic ex., mutaii n gena RET :

    cu pierdere funcie megacolon congenital (b. Hirschprung);

    cu ctig funcie neoplazii endocrine multiple (MEN2A).

    se pot transmite diferit: AR sau AD.

    U.M.F IAI

  • 2. TIPURI DE BOLI MONOGENICEN FUNCIE DE MODUL DE TRANSMITERE

    (a) BOLI CU TRANSMITERE AUTOZOMAL DOMINANT

    Peste 50% din OMIM;

    Afecteaz (la diverse vrste) circa 2 % nn.

    Multe dintre ele sunt frecvente i au consecine serioase: hipercolesterolemia familial,

    boala polichistic renal AD a adultului (ADPKD),

    neurofibromatoza 1, boala Huntington, polipoza adenomatoas familial, cancere ereditare de sn sau colon etc.

    U.M.F IAI

  • Tipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitere

    CRITERII TRANSMITERE AD: fiecare bolnav are un printe afectat; boala este prezent n fiecare

    generaie (continuitate; transmitere vertical);

    indivizii sntoi nu transmit boala- excepii: penetran redus, mutaii noi, debut

    tardiv, heterogenitate genetic, non-paternitate (v.LP);

    boala se manifest i se transmite egalde ambele sexe;

    transmiterea tat fiu este posibil i caracteristic;

    orice bolnav (An) are un risc de 50% de a avea descendeni bolnavi;

    - riscul este valabil la fiecare sarcin;

    U.M.F IAI

  • Tipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitere

    (b). BOLI CU TRANSMITERE AUTOZOMAL RECESIV

    1/3 din B. MG se transmit AR; Cele mai frecvente boli AR n populaia

    european: hemocromatoza, fibroza chistic sau mucoviscidoza, surditatea congenital (unele forme), fenilcetonuria, atrofia muscular spinal, sindromul adrenogenital etc

    U.M.F IAI

  • Tipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitere

    CRITERII TRANSMITERE AR: Bolnavul (aa) primete o gen mutant

    de la fiecare din prini (sntoi i purttori: Na);

    - motenirea se face prin ambii prini;

    Doi prini sntoi pot avea copii bolnavi (fete i biei); discontinuitate n succesiunea

    generaiilor (transmitere orizontal);

    Boala se manifest i se transmite egal de ambele sexe;

    Riscul unui cuplu de indivizi normali i heterozigoi de a avea un copil bolnav este de 25%

    - la fiecare sarcin;- indiferent de sex.

    U.M.F IAI

  • Tipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitere

    (c). BOLI CU TRANSMITERE LEGAT DE X

    Circa 500 de gene situate pe cromozomul X produc, prin mutaie, fenotipuri anormale;

    boli mai frecvente: hemofilia, distrofia muscular Duchenne, cecitate pt culori (daltonismul), deficiena n G6PD;

    Muli geneticieni nu mai clasific bolile legate de X n recesive legate de X (RLX) i dominante legate de X (DLX), deoarece:

    mutaia genei se exprim la brbat (hemizigot) indiferent dac este dominant sau recesiv.

    la femeile heterozigote XN / XA, datorit fenomenului de inactivare ntmpltoare a cromosomului X, alela mutant dominant sau recesiv -se exprim n 50% din celule;

    mprirea este ns util deoarece fenotipurile dominante se exprim constant la heterozigote n timp ce fenotipurile recesive nu se manifestde obicei la heterozigote .

    U.M.F IAI

  • Transmiterea recesiv legat de X

    Bolnavi sunt numai brbaii(XaY) care: au primit gena mutant de la

    mame sntoase dar purttoare (XNXa); transmitere oblic;

    Brbaii bolnavi NU transmit niciodat boala, deci nu pot avea copii bolnavi, dar fetele lor vor fi purttoare sntoase (Na)

    Doi prini sntoi pot avea copii bolnavi, dar numai biei

    U.M.F IAI

  • 3. TIPURI DE BOLI MOLECULARE

    Bolile moleculare pot fi clasificate n funcie de activitatea proteinei normale:

    1) boli enzimatice (erori nscute de metabolism),

    2) boli prin erori ale proteinelor de transport,

    3) boli prin anomalii ale proteinelor structurale,

    4) boli prin anomalii ale proteinelor de semnalizare,

    5) boli prin anomalii ale proteinelor de control a homeostaziei extracelulare

    U.M.F IAI

  • (1) BOLI ENZIMATICE(erori nnscute de metabolism)

    Produse (n majoritate) prin mutaii cu pierderea funciei, care se transmit autozomal recesiv;

    deficiena unei enzime produce un bloc metabolic , cu 4 tipuri de consecine:

    U.M.F IAI

    12

    3

    4

  • Boli enzimatice

    Intereseaz toate metabolismele; multe pot fi diagnosticate prenatal sau dup screening neonatal.

    Exemple: FENILCETONURIA (cod OMIM 261600) mutaii gen PAH

    incapacitatea transformrii fenilalaninei n tirozin acumulare metabolii toxici: tulburri neurologice, retard de cretere i retard mental. Screening i diagnostic neonatal + terapie dietetic (fr fenilalanin) dezvoltare NORMAL;

    GALACTOZEMIA (cod OMIM 230400) mutaii gen GALT deficit de galactozo-1-fosfat-uridil transferaz acumularea degalactoz: hepatomegalie, cataract, tulburri neurologice i retard mintal;

    BOLI LIZOZOMALE : deficitul enzimelor lizozomale acumulare substrat n lizozomi SNC, miocard, ficat: Sfingolipidoze: b. Gaucher; b. Fabry etc Mucopolizaharidoze : b. Hurler, b. Morchio etc Mucolipidoze : ex. sialidoza etc

    BOLI PEROXIZOMALE tulburri metabolism lipidic

    U.M.F IAI

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZFENILCETONURIA

    (AR)

    Fenilcetonuria (AR):

    - Gena PAF (12q22);- Deficien Fenil-alanin-hidroxilaz acumulare acid fenilpiruvic toxic- 1:15.000 nn

    - RM + convulsii +

    hipopigmentaie

    Albinism

    Screening neonatal: test Guthrie

    Control pozitiv cu concentraii fen

    bolnav

    TRATAMENT DIETETIC

  • PREZENTARE CAZU.M.F IAI

    GALACTOZEMIA

    Galactozemia (AR):

    - Gena GALT (9p13)- deficien G1PUT

    acumulare galactoz

    - 1:50.000 nn

    - hepatomegalie ciroz,

    - cataract, retard mental

    - Insuficien renal

  • PREZENTARE CAZU.M.F IAI

    BOLI LIZOZOMALE: SFINGOLIPIDOZE B. FABRY

    Boala Fabry (RLX):- Gena GLA (Xq22)- deficien alfa-galactozidaz A acumulare glicolipide

    - 1:100.000 nn

    - angiokeratoame difuze(cutanate, viscerale)

    - INSUFICIEN RENAL

    -Tratament - fabrazime

  • PREZENTARE CAZU.M.F IAI

    BOLI LIZOZOMALE: MUCOPOLIZAHARIDOZE B. HURLER

    Boala Hurler (AR):- Gena IDUA (4p16)- deficien alfa-1-iduronidaz acumulare MPZ (heparan sulfat)

    - 1: 100.000 nn

    - hipostatur

    - facies grosier (gargoilic),

    - macroglosie,

    - hepato- spleno megalie

    - cataract,

    - retard mental

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ: m. Bogdan (CGM Iai)

    BOLI LIZOZOMALE: MUCOPOLIZAHARIDOZE B. HURLER (AR)

    hepatomegalie

  • (2) BOLI PRIN ANOMALII ALEPROTEINELOR DE TRANSPORT

    Trei categorii:

    Proteine de transport tranmembranar: Canale: aquaporinele i canalele ionice, Molecule cru (familia SLC solute carrier); Pompe ionice; Transportori ABC (ATP-binding cassette);

    Proteine de transport intracitoplasmatic: Hb; dinein, kinezina etc

    Proteine de transport plasmatic: apolipoproteinele etc.

    U.M.F IAI

    Fibroza chistic

  • Boli prin anomalii ale proteinelor de transport

    FIBROZA CHISTIC (AR)(mucoviscidoza)

    Prevalen bolnavi 1:2500 iar purttori sntoi (Na) - 1:25 !!!

    Afectarea glandelor exocrine: plmni: gld. mucus (vscos)

    inf.resp. repetate broniectazie, pancreas exocrin malabsorbie, Intestin ileus meconial sudoripare ( Na i Cl),

    Gena CF (sau ABCC7 pe 7q31) proteina CFTR = canal clor; Mutaia F508 = 70%

    Posibiliti de diagnostic prenatali screening neonatal

    U.M.F IAI

    2

    1 1

    33

    NaCl normal

    2

    1 1

    33

    NaCl NORMAL FIBROZ CHISTIC

    Na Clor

  • U.M.F IAI

    Pancreas normal Pancreas cu infiltraie gras si leziuni fibrotice

    FIBROZA CHISTIC

  • (3) BOLI PRIN ANOMALII ALEPROTEINELOR STRUCTURALE

    Trei categorii: Citoschelet celular (actin, microtubuli etc)

    Sferocitoza ereditar etc Distrofia muscular Duchenne,

    Proteine de structur membranar adeziune celular (CAMs)i comunicare intercelular; Epidermoliza buloas etc

    Proteine matrice extracelular: colagen, elastine, fibriline etc Osteogenesis imperfecta, sdr. Alport etc ( colagen), sdr Ehlers-Danlos; Stenoza aortic supravalvular ( elastin ), Sdr. Marfan ( fibrilin ), etc

    U.M.F IAI

  • Boli prin anomalii ale proteinelor structurale

    MICROSFEROCITOZA EREDITAR(AD)

    Prevalen bolnavi 1:5000

    Gena SPTA (1q21) spectrina(structura citoschelet membranar)

    Globule roii ~ microsferocite anemie hemolitic splenomegalie

    U.M.F IAI

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZDISTROFIA MUSCULAR DUCHENNE

    DM DUCHENNE (RLX):

    - Gena DMD (Xp21) distrofin

    - 1: 3.500 nn biei

    - degenerare rapid muchi dificulti, apoi imposibilitate mers paralizii deces

    N DMD

    DMD

    Becker

    Duchenne

  • NDMD

    U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    DISTROFIA MUSCULAR DUCHENNE

    Boli prin anomalii ale proteinelor structurale

  • Boli prin anomalii ale proteinelor structurale

    U.M.F IAI

    OSTEOGENESIS IMPERFECTA

    OSTEOGENESIS IMPERFECTA(AD):

    - Gena COL1A1 (7q22) - colagen

    - fracturi multiple la traumatisme minime, sclere albastre, surditate

    PREZENTARE CAZ

  • Boli prin anomalii ale proteinelor structurale

    U.M.F IAI

    EHLERS - DANLOS

    EHLERS - DANLOS (AR sau AD):

    - Gena COL5A1 (9q34) colagen

    - 1: 20.000 nn

    - hiperelasticitate cutanat

    - hiperlaxitate / mobilitate arrticular

    PREZENTARE CAZ

  • (4) BOLI PRIN ANOMALII ALE PROTEINELOR CE CONTROLEAZ COMUNICAREA

    INTERCELULAR I CONTROLUL DEZVOLTRIIPatru categorii:

    Proteine de semnalizare intercelular (conexine, integrine, etc) Surditate neurosenzorial, displazii ectodermale etc

    Hormoni peptidici (hipofizari, insulina, endorfine etc) i factori de cretere (EGF, PDGF, citokine etc) Deficit hormon cretere; diabet insipid etc

    Receptori membranari sau intracelulari (R hormoni) Hipercolesterolemia familial, Acondroplazia etc Sdr. Morris

    Proteine implicate n transducia semnalului Neurofibromatoza 1 etc Boala polichistic renal a adultului (ADPKD)

    Factori de transcripie ex. sdr Rubinstein-Taybi etc

    U.M.F IAI

  • U.M.F IAI

    HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAL (AD):

    - Gena FH (19q13) - receptor LDL

    -1: 500 nn

    - hipercolesterolemie

    - ateroscleroz coronarian

    Receptor LDL

    Boli prin anomalii ale receptorilor

  • U.M.F IAI

    HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAL (AD)

    Boli prin anomalii ale receptorilor

  • U.M.F IAI

    Hipercolesterolemia familial

    PREZENTARE CAZ

  • U.M.F IAI

    Boal coronarian

  • U.M.F IAI

    ACONDROPLAZIA (AD):

    - Gena FGFR3 receptor FGF

    -1:10.000 NN

    - talie f. mic, disproporionat, pe seama membrelor (rizomelic)

    - craniu mare

    PREZENTARE CAZ

    Boli prin anomalii ale receptorilor

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    ACONDROPLAZIABoli prin anomalii ale receptorilor

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    ACONDROPLAZIA

  • U.M.F IAI

    ACONDROPLAZIA

  • U.M.F IAI

    Boli prin anomalii ale proteinelor implicate n transducia semnalelor

    NEUROFIBROMATOZA 1 (AD):

    - Gena NF1 neurofibrina (protein supresoare a creterii tumorale)

    -1:3.000 NN

    - afectarea celulelor derivate din creasta neural:

    - melanocite pete cafe au lait; pistrui axilari

    - schwann neurofibroame

    - noduli irieni (Lish)

    PREZENTARE CAZ

    NEUROFIBROMATOZAA

  • U.M.F IAI

    Boli prin anomalii ale proteinelor implicate n transducia semnalelor NEUROFIBROMATOZA 1

    PREZENTARE CAZ

    Pete cafe au lait i pistru axilari

    Noduli irieni

  • U.M.F IAI

    Boli prin anomalii ale proteinelor implicate n transducia semnalelor NEUROFIBROMATOZA 1

    PREZENTARE CAZ

    Pete cafe au lait

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    NEUROFIBROMATOZA 1

    Neurofibroame

    Boli prin anomalii ale proteinelor implicate n transducia semnalelor

  • (5) BOLI PRIN ANOMALII ALE PROTEINELOR IMPLICATE N CONTROLUL HOMEOSTAZIEI

    Trei categorii:Proteine responsabile de aprarea autoimun

    Agamaglobulinemii etc

    Proteine implicate n hemostaz Hemofilia A i B, Deficit factor V etc

    Proteine implicate n inhibiia proteazelor Deficitul de alfa-1-antitripsin, Angioedemul ereditar (deficit C1) etc

    U.M.F IAI

  • 4. BOLI GENETICE PRODUSE PRIN MUTAII DINAMICE (INSTABILE)

    (EXPANSIUNEA REPETIIILOR TRINUCLEOTIDICE)

    Mutaiile dinamice prin glisarea / deraparea replicativ a repetiiilor trinucleotidice mperecheate incorect.

    Se produce o cretere moderat a nr repetiiilor instabilitate dar fr manifestri clinice = premutaii.

    n meioz unuia dintre prini (efect parental) cretere peste un anumit prag mutaie complet boal.

    n succesiunea generaiilor nr de repetiii crete progresiv boala apare la vrste mai mici i este mai sever (anticipaie)

    U.M.F IAI

  • BOLILE MAI FRECVENTE PRODUSE PRIN MUTAII DINAMICE

    U.M.F IAI

    Boal Transm. ered

    Gen Localizare Repetiia Nr. repet. stabile

    Nr. repet. instabile

    Sdr. X fragil

    LX FMR1 Xq27 (CGG)n 6-54 >200

    Distrofia miotonic

    AD DMPJ 19q13 (CTG)n 5-35 >50

    Boala Huntington

    AD HD 4p16 (CAG)n 10-26 >36

    Ataxia Friederich

    AR FRDA 9p13 (GAA)n 5-35 >50

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    SINDROMUL X FRAGIL (RLX):

    - Gena FMR1 (Xq27) proteina FMR

    -1:2.000 NN biei i 1;4000 nn fete

    - 1:2.600 femei purttoare ale premutaiei (60-200 CGG)

    - mutaie > 200 CGG

    - RM + facies particular + macro-orhidism

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    SINDROMUL X FRAGIL (RLX):

    Fa lung, prognatism,

    Urechi mari, decolate; tonus redus muchi faciali

  • U.M.F IAI PREZENTARE CAZ

    SINDROMUL X FRAGIL (RLX):

    RLX: brbai bolnavi din mame

    purttoare

    Particulariti:

    brbai purttori; femei bolnave

    Amplificarea premutaiei prin meioza matern

    65 = numrul de copii CGG

  • MEDICINA MOLECULAR

    Elucidarea mecanismelormoleculare ale

    bolilor

    O nou TAXONOMIESubtipuri genotipice

    DIAGNOSTIC MOLECULAR(presimptomatic; predispoziie genetic)

    NOI INTE I METODE TERAPEUTICE

    PREDICIE I PROFILAXIE PERSONALIZAT(riscul individual)

    TERAPIE INDIVIDUALIZAT(farmacogenomic)

    n loc de . CONCLUZII

  • BOLILE POLICHISTICE RENALE (PKD)

    Boli genetice, sistemice (cu manifestri renale i extra-renale).

    Tipuri diferite ca manifestare, vrst de debut i transmitere ereditar

    Importante n practica medical: frecvena global de ~ 1: 800 nn vii; a treia cauz major de IRCT

    (7 10% din bolnavii dializai); risc mare de recuren n familie.

  • BOLILE POLICHISTICE RENALE:pe baza patogeniei moleculare au fost

    regrupate ntr-o singur categorie

    ADPKD,

    ARPKD,

    NEFRONOFTIZIILE (6),

    sindroamele sau bolile sistemice cu chiti renali (BBS, MGS, OFD-1; TS i VHLS)

    generate prin defecte diferiteproduse ns n acelai releu funcional (ce produce n final chiti)

    (P. Wilson, 2004)

  • BOLILE POLICHISTICE RENALE

    Identificarea genelor precum i a mutaiilor permite un diagnostic exact i precoce: presimptomatic i prenatal

  • BOLILE POLICHISTICE RENALE

    Descifrarea mecanismelor moleculare:

    n formarea chitilor dou etape

    Prima etap: iniierea formrii chitilor

    ncepe n perioada fetal i continu lent dar progresiv toat viaa

    Mutaiile genelor PKD produc creterea excesiv a proliferrii celulare;

    A doua etap: expansiunea chitilor tardiv i progresiv;

    produs de creterea secreiei intrachistice de fluide.

  • BOLILE POLICHISTICE RENALE

    Descifrarea mecanismelor moleculare:

    Ambele etape se produc prin anomalii ale proteinelor ce controleaz comunicarea intercelular i dezvoltarea celular :

    proteine implicate n transducia semnalului;

  • Ca2+BBSINVTSC

    AKT

    ACTIVAREMAPK5AMP

    mTOR

    RAS

    RAF

    PKA

    cAMP

    F. CRETERE

    EGFIGF

    RE

    GENE PROLIFERATIVE

    Fc

    PC1

    PC2

    PC1

    PC1

    WNT

    VPV2RGR

    HIPERPROLIFERARE

    CELULAR

    -catenina

    NOI INTE TERAPEUTICE

    Mutaiile genice alterarea cistoptoteinelor activarea unor ci de

    semnalizare

  • Ca2+BBS

    INVTSC

    AKT

    ACTIVAREMAPK5AMP

    mTOR

    RAS

    RAF

    PKA

    cAMP

    EGFIGF

    RE

    GENE PROLIFERATIVE

    Fc

    PC1

    PC2

    PC1

    PC1

    WNT

    CFTR

    Cl-

    V2R

    VASOPRESINA

    R

    AQP2

    H2OHIPERSECREIA DE FLUIDE

  • Progresele recente n descifrarea mecanismelor moleculare ale cistogenzei

    au dus la identificarea unor noi inte terapeutice n PKD

    INHIBAREA PROLIFERRII CELULELOR TUBULARE

    INHIBAREA SECREIEI

  • Ca2+BBSINVTSC

    AKT

    MAPK ACTIVATION

    mTOR

    RAS

    RAF

    PKA

    cAMP

    GROWTH FACTORS

    EGFIGF

    RE

    PROLIFERATIVE GENES

    Fc

    PC1

    PC2

    PC1

    PC1

    WNT

    VPV2RGR

    -catenina

    INHIBITION OF EPITHELIALCELLS PROLIFERATION

    1

    1. mTOR inhibitors - RAPAMICINA

    2. CDK/cycline E inhibitors- ROSCOVITINE

    2

    3. Restoring calcium release - TRIPTOLIDE

    3

    CLINICAL TRIALS

    INHIB CYST FORMATION AND KIDNEY GROWTH

    RAPAMYCIN

    (rapamun or everolimus)immunosuppressor used after organ transplantation;- mTOR inhibitor(Shillingford et al, 2006);

    - 2007: phase II clinical trials.

    ROSCOVITINE (Seliciclib)

    anticancer drug (very well tolerate), used in intermittent or short therapy (!!!)

    CDK inhibitors (Bukanov et al, 2006)

    2007- phase II clinical trials,

    TRIPTOLIDE active diterpene, isolated from medicinal

    wine (Thunder God Vine) used in traditional Chinese medicine against cancer and inflammation;

    arrest cellular proliferation by restoring Ca2+ signaling

    (Leuenroth et al, 2007).

  • Ca2+BBS

    INVTSC

    5AMP

    PKA

    cAMP

    RE

    PROLIFERATIVE

    GENES

    Fc

    PC1

    PC2

    PC1

    PC1

    WNT

    VPV2RR

    VASOPRESSIN

    -catenin

    R

    CFTRAQP2

    FLUIDE HYPERSECRETION

    CILIUM

    cAMPATP

    G

    Ca2+

    AC

    Na+/K+

    +

    INHIBITION OF FLUIDSECRETION

    Lowering of cAMP level VPV2R ANTAGONIST:

    TOLVAPTAN (used in congestive heart failure)

    phase II-B, III trials SOMATOSTATIN

    phase II trials Vasopressin inhibition:

    DRINK WATER !!!

    TOLVAPTAN

    SOMATOSTATIN DRINK SUFFICIENT WATER

  • CONCLUZII

    ...publicarea schiei GU nu nseamn c practica medical va fi brusc i radical schimbat dar, cu siguran, n urmtoarele 2 decenii medicina genomic va transforma profund medicina clinic

    (Getting Ready for Gene-based Medecine H. Varmus, N.Engl.J.Med, 2002)

    Trebuie s fim pregtii s nelegem i aplicm medicina genomic (molecular).

    ... n stadiul actual avem nevoie de cunotine, vocabular i, mai ales, de un concept larg despre rolul genomicii pentru a evitaRISCUL DE A NU NELEGE MEDICINA VIITOARE

    (Dumont-Driscoll - 2002)

    GENOMICA FUNCIONALBazele moleculare ale bolilor monogeniceBoli metabolice congenitaleBoli monogenice dominante i recesiveSlide Number 2BOLILE MONOGENICE (B.MG.) : DEFINIIE, FRECVEN, ETIO-PATOGENIEBOLILE MONOGENICE (B.MG.) frecven: BOLILE MONOGENICE (B.MG.) etio-patogenie: Bolile monogenice: etio-patogenieBolile monogenice: etio-patogenieBolile monogenice: etio-patogenie2. TIPURI DE BOLI MONOGENICEN FUNCIE DE MODUL DE TRANSMITERETipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitereTipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitereTipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitereTipuri de boli monogenice n funcie de modul de transmitereTransmiterea recesiv legat de X 3. TIPURI DE BOLI MOLECULARE(1) BOLI ENZIMATICE(erori nnscute de metabolism) Boli enzimaticeSlide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25(2) BOLI PRIN ANOMALII ALEPROTEINELOR DE TRANSPORTBoli prin anomalii ale proteinelor de transportSlide Number 28(3) BOLI PRIN ANOMALII ALEPROTEINELOR STRUCTURALEBoli prin anomalii ale proteinelor structuraleSlide Number 31Boli prin anomalii ale proteinelor structuraleSlide Number 33Slide Number 34(4) BOLI PRIN ANOMALII ALE PROTEINELOR CE CONTROLEAZ COMUNICAREA INTERCELULAR I CONTROLUL DEZVOLTRIISlide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47(5) BOLI PRIN ANOMALII ALE PROTEINELOR IMPLICATE N CONTROLUL HOMEOSTAZIEI4. BOLI GENETICE PRODUSE PRIN MUTAII DINAMICE (INSTABILE)(EXPANSIUNEA REPETIIILOR TRINUCLEOTIDICE)BOLILE MAI FRECVENTE PRODUSE PRIN MUTAII DINAMICESlide Number 51Slide Number 52Slide Number 53MEDICINA MOLECULARBOLILE POLICHISTICE RENALE (PKD) BOLILE POLICHISTICE RENALE: pe baza patogeniei moleculare au fost regrupate ntr-o singur categorieBOLILE POLICHISTICE RENALEBOLILE POLICHISTICE RENALEBOLILE POLICHISTICE RENALESlide Number 60Slide Number 61Progresele recente n descifrarea mecanismelor moleculare ale cistogenzei au dus la identificarea unor noi inte terapeutice n PKD Slide Number 63Slide Number 64CONCLUZII