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Genotipado en la salud humanaInforme de VigilanciaTecnológica

Genotipadoen la salud humana

• Diagnóstico predictivo• Farmacogenómica• Desarrollo de nuevos fármacos

Informe de VigilanciaTecnológica

4

GENOTIPADO EN LA SALUD HUMANA

El presente informe de Vigilancia Tecnológica ha sido

realizado en el marco del convenio de colaboración

conjunta entre Genoma España y la Fundación General

de la Universidad Autónoma de Madrid (FGUAM), entidad

que gestiona el Círculo de Innovación en Biotecnología

(CIBT), perteneciente al Sistema de Promoción Regional

de la Innovación MADRID+D.

Genoma España y la Fundación General de la Universidad

Autónoma de Madrid (FGUAM), agradecen la colaboración

ofrecida por toda la comunidad científica y empresarial

para la realización de este informe, en especial a:

– Dr. Ángel Carracedo Álvarez

(Universidad de Santiago de Compostela)

– Dr. Jaume Bertranpetit Busquets

(Universitat Pompeu Fabra)

– Dr. Javier Benítez Ortiz (CNIO)

– Dr. Juan Carlos Tercero López (PharmaMar)

– Dr. Xavier Estivill Palleja

(Centre de Regulació Genòmica)

La reproducción parcial de este informe está autorizada bajo

la premisa de incluir referencia al mismo, indicando:

Genotipado en la salud humana. Informe de Vigilancia

Tecnológica. GENOMA ESPAÑA / CIBT-FGUAM.

Genoma España no se hace responsable del uso que se

realice de la información contenida en esta publicación. Las

opiniones que aparecen en este informe corresponden a los

expertos consultados y a los autores del mismo.

© Copyright:Fundación Española para el Desarrollo

de la Investigación en Genómica y

Proteómica/Fundación General de la Universidad

Autónoma de Madrid.

Autores: Marta López (CIBT)

Paloma Mallorquín (CIBT)

Miguel Vega (Genoma España)

Edición: Silvia Enríquez (Genoma España)

Referencia: GEN-ES05003

Fecha: Abril 2005

Depósito Legal: M-18733-2005

ISBN: 84-609-4800-5

Diseño y realización: Spainfo, S.A.

Índice de contenido

• RESUMEN EJECUTIVO 7

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL INFORME 8

2. INTRODUCCIÓN AL GENOTIPADO 9

3. VARIACIÓN GÉNICA: SNPS 10

4. APLICACIONES DEL GENOTIPADO DE SNPs DE ALTO RENDIMIENTO 14

4.1. Diagnóstico predictivo 174.2. Farmacogenética y farmacogenómica 18

4.2.1. Ensayos de predicción de efectos secundarios o toxicidad 224.2.2. Ensayos de eficacia mediante farmacogenómica 254.2.3. Identificación de nuevos pacientes 27

4.3. Descubrimiento y desarrollo de nuevos fármacos 29

5. ESTRATEGIAS DE IDENTIFICACIÓN DE SNPs 34

6. TÉCNICAS DE GENOTIPADO DE SNPs 37

6.1. Amplificación de SNPs 376.2. Discriminación alélica 38

6.2.1. Hibridación específica de alelo 396.2.2. Minisecuenciación o extensión de sondas (SBE) 396.2.3. Ligamiento de oligonucleótidos específicos de alelo (OLA) 396.2.4. Rotura invasiva específica de alelo (Invader®) 396.2.5. Otros métodos de discriminación alélica 39

6.3. Formatos de reacción 416.3.1. Reacciones homogéneas 416.3.2. Reacciones en un soporte sólido 43

6.4. Mecanismos de detección 456.5. Otras tecnologías de genotipado 46

6.5.1. Pirosecuenciación 466.5.2. Miniaturización 46

7. PLATAFORMAS COMERCIALES DE GENOTIPADO DE SNPs DE ALTO RENDIMIENTO 48

5

TÉCNICAS DE GENOTIPADO EN LA SALUD HUMANA

8. BARRERAS EN LA IMPLANTACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENOTIPADODE ALTO RENDIMIENTO 51

8.1. Coste final de implantación de la tecnología 528.2. Limitaciones tecnológicas en el genotipado de alto rendimiento de SNPs 538.3. Aspectos de mercado relativos al genotipado de SNPs 548.4. Aspectos reguladores 54

9. OPORTUNIDADES DE MERCADO DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENOTIPADODE ALTO RENDIMIENTO (INCENTIVOS) 56

9.1. Déficit de innovaciones de producto 569.2. Disminución del tiempo necesario para desarrollar un nuevo fármaco 569.3. Combinación de fármacos/tests de diagnóstico 56

10. TENDENCIAS FUTURAS DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENOTIPADO 58

11. CENTRO NACIONAL DE GENOTIPADO (CEGEN) 62

12. CONCLUSIONES 65

ANEXOS

Anexo I. Proyectos españoles en genotipado de SNPs y farmacogenómica 68Anexo II. Marco regulador en farmacogenómica 80Anexo III. Fichas de empresas relacionadas con el genotipado de SNPs 82

REFERENCIAS 93

GLOSARIO 95

6

El genoma del ser humano es un 99,9% idénticoentre individuos, la diferencia del 0,1% secompone de más de 2 millones de variacionesdenominadas polimorfismos, la mayoría SNPs(Single Nucleotide Polymorphism), que consistenen cambios puntuales en los nucleotidos ounidades estructurales que componen el ADN.Estos cambios puntuales tienen una enormerelevancia ya que son responsables, entre otros,de la respuesta concreta de un paciente a untratamiento o la aparición de una enfermedad.

Una vez que el Proyecto Genoma Humano haalcanzado su objetivo, la secuenciación de nuestrogenoma, la segunda fase consiste en eldenominado proyecto HapMap, cuyo objetivo esidentificar estos polimorfismos y asociarlos aenfermedades prevalentes. Correlacionando esasvariantes con la incidencia de enfermedades, sepodrá dar un salto adelante en la identificación degenes de susceptibilidad a numerosasenfermedades (diagnóstico predictivo), yrespuesta al tratamiento con distintos fármacos(farmacogenómica). Por otro lado, el desarrollo denuevos fármacos se beneficiaría del uso detécnicas de genotipado durante las fases clínicas,en las cuales sería posible identificar pacientescon mayor probabilidad de éxito frente a unfármaco, y con riesgo de sufrir efectossecundarios debidos al tratamiento.

Hasta hace relativamente poco tiempo el estudiode los SNPs era considerado una utopía por sualto coste y la falta de una tecnología apropiada.Actualmente existen numerosas plataformas en el mercado que permiten el genotipado deSNPs a gran escala con un coste cercano al 1 céntimo de € por SNP, capaces de obtenerdatos de millón y medio de estos SNPdiariamente.

Las principales barreras relativas a laimplantación de tecnologías de genotipado de altorendimiento consisten en el coste de los estudiosde genotipado, la segmentación del mercado, y laescasa regulación por parte de las agencias delmedicamento. No obstante, la agencia europea(EMEA) y la americana ya están trabajando en eldesarrollo de protocolos que permiten introducirel genotipado de los pacientes sometidos aensayos clínicos y terapias.

7


Resumen ejecutivo

8

El objetivo del presente informe pretende realizarun análisis de las aplicaciones de las tecnologíasde genotipado en salud humana, haciendoespecial hincapié en las ventajas que presentanfrente a las técnicas moleculares clásicas. Por otrolado, se describen las principales tecnologías degenotipado de SNPs de alto rendimiento,destacando aquellas técnicas que se emplean deforma habitual en las plataformas comercialesdisponibles en la actualidad.

La segunda parte del informe recoge un análisisacerca de las principales barreras relativas a laimplantación de tecnologías de genotipado, asícomo las oportunidades de mercado, tendencias yestrategias futuras más relevantes.

1. Introducción y objetivos del informe

El genoma consiste en el conjunto de genes que

especifican todos los caracteres que pueden ser

expresados en un organismo, y la genómica por

tanto es la disciplina que se encarga del estudio de

estos genes y su expresión. El proyecto Genoma

Humano nació como un esfuerzo internacional con

el objetivo de identificar los genes que configuran

nuestro patrimonio genético, así como las proteínas

formadas a partir de la información presente en el

genoma y la función de cada una de ellas en el

organismo. En 1991 surge oficialmente el Proyecto

Genoma Humano con la idea de finalizar la

secuenciación del genoma humano para el año

2020. Durante los primeros años se desarrollaron

estrategias que permitieron ir identificando genes y

su posición relativa en el genoma (mapas

genéticos) para posteriormente realizar un análisis

más detallado mediante la identificación de la

secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN

(mapas físicos). A partir de 1998, una vez

ordenado el genoma o la mayoría del mismo,

comenzó la segunda etapa, consistente en descifrar

los 3.000 millones de bases (unidades

constituyentes del ADN) que configuran el ADN.

Esto fue posible gracias al desarrollo técnico

experimentado en esos años, principalmente de la

mano de las nuevas tecnologías moleculares tales

como la secuenciación y la informática1.

La conclusión del Proyecto Genoma Humano

en abril del 2003 puso de manifiesto

la necesidad de afrontar nuevos desafíos.

Entre estos desafíos el más inmediato consistía

en elaborar un mapa de variaciones genéticas

humanas comunes dirigidas a acelerar la

búsqueda de genes que contribuyen al cáncer,

diabetes, enfermedad del corazón, esquizofrenia y

muchas otras condiciones comunes.

Las estrategias empleadas en la elaboración de

estos mapas son fundamentalmente tres: las

técnicas proteómicas, técnicas de genotipado y

análisis de los perfiles de transcripción.

Mientras que las primeras son herramientas que

se emplean en el estudio del conjunto de

proteínas que se pueden obtener a partir del

genoma, las terceras consisten en el análisis de

los procesos que activan en un determinado

momento los genes. En cuanto a las técnicas

de genotipado, estas se centran en el estudio de

la diversidad genética mediante el análisis

de las variaciones existentes en el genoma entre

individuos y poblaciones. El propósito

del presente informe reside en evaluar las

técnicas de genotipado actualmente

disponibles, así como las barreras y

oportunidades que se avecinan para la industria

farmacéutica.

9


2. Introducción al genotipado

Proteómica GenotipadoAnálisis de la expresión

génica

> 100.000 proteínas> 10 millones de variaciones

en el genoma< 25.000 genes

ESTRATEGIAS DE ANÁLISIS DE LA VARIACIÓN GÉNICA

1 Benítez Ortiz, J. (2002). El genoma humano: aplicaciones en la práctica pediátrica. Vox Paediatrica, 10, 1 (7-12).

Fig. 1. Estrategias de análisis de la variación génica mediante técnicas genómicas y proteómicas.Fuente: elaboración propia.

El genoma de un individuo se organiza en cromosomas, los cuales contienen genes o unidades de herencia,formados a su vez por secuencias de ADN, molécula que contiene y transmite la información genética. ElADN está compuesto por dos cadenas enrolladas alrededor de sí mismas para formar una “doble hélice”.Cada cadena está formada por millones de bloques químicos llamados “bases”. El ADN solamente contienecuatro bases diferentes designadas por las letras A, T, G y C, cuyo orden secuencial determina el mensajepara un gen concreto. Menos del 0,1% del genoma humano es variable entre los distintos individuos. Lasformas más frecuentes de variación del ADN se denominan SNPs o Polimorfismos2 de una sola base,que consisten en sustituciones de una base por otra. Cada una de las formas variantes de un gen o de unmarcador particular como pueden ser los SNPs, se denominan alelos. Por tanto, diferentes alelos de ungen producen variaciones en las características hereditarias.

10

3. Variación génica: SNPs

2 Polimorfismo genético: Existencia de múltiples variantes de un gen (por tanto de la proteína que codifica) que debe existiral menos en el 1% de la población. En el ADN humano aproximadamente 1 de cada 20-500 nucleótidos es polimorfo, esdecir varía de un individuo a otro.

3 García Alonso, Fernando. Siglo XXI: desafíos científicos y sociales. Capítulo 3: Farmacología y Genética. Pág. 37-43.4 International HapMap Project (http://www.hapmap.org/index.html.en).

A A G G

GA

T T C C

CC CTTA

Individuo A

Individuo B

Fig. 2. Polimorfismo genético: SNP.Fuente: Pharmacogenomics. A Strategic Market Outlook and Business Analisis. Front Strategic Consulting, INC. 2003.

Los SNPs están presentes en el genoma humano

con una frecuencia de uno por cada 1.000 pares

de bases. Son, por tanto, diferentes de las

mutaciones, que aparecen con menor frecuencia y

en la mayoría de los casos se encuentran

asociadas a enfermedades hereditarias. El interés

inicial de los SNPs consistía en la utilidad de éstos

para determinar la susceptibilidad de padecer una

determinada enfermedad. Por ejemplo, en el gen

Apo E, se han mapeado cuatro millones de bases

buscando marcadores de susceptibilidad en

pacientes que padecieran la enfermedad de

Alzheimer. De esta forma, se han podido localizar

aquellos SNPs asociados con la aparición de la

enfermedad, y que por tanto podrían utilizarse

como indicadores de susceptibilidad o como

métodos de confirmación del diagnóstico una vez

que se producen los primeros síntomas3.

En principio los polimorfismos no alteran el

fenotipo o características visibles de un

organismo, si bien es cierto que en determinadas

condiciones ambientales pueden afectar a la

función génica. Aproximadamente el 80% de los

SNPs reside en regiones no codificantes, es decir,

regiones no relacionadas con secuencias que

contienen la información esencial para la

expresión de un gen. Sin embargo, el 20%

restante podría estar relacionado con variaciones

genéticas de algún gen de interés. Por tanto,

existen miles de variaciones genéticas que

contribuyen directamente a la diversidad

estructural genética del ser humano. Para definir

la frecuencia de estas variaciones en las distintas

poblaciones se pusieron en marcha diversos

proyectos de secuenciación a gran escala, como el

Proyecto Genoma Humano, así como proyectos de

genotipado a gran escala en los que participan

numerosos países como es el caso del Proyecto

HapMap4, actualmente vigente.

Uno de los frutos del proyecto Genoma Humano

ha sido el descubrimiento de millones de

variantes de secuencias de SNPs en el genoma

humano. La mayoría de estas variantes son SNPs, lo que supone una oportunidad para estudiar la basegenética de enfermedades complejas por medio de estudios de población5. Hasta la fecha se hanidentificado más de 9 millones de SNPs de los que han sido validados y depositados en bases de datospúblicas unos cinco millones6.

Aunque existen otros tipos de polimorfismos genéticos también presentes en abundancia en el genomatales como repeticiones de fragmentos de secuencias no codificantes, éstos no presentan la misma utilidad que los SNPs como marcadores en mapas genéticos7.

11


5 Kwok, Pui-Yan (2001). Methods for genotyping single nucleotide polymorphisms. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet.2:235-58.

6 HapMap Project Data (http://www.hapmap.org/downloads/index.html.en).Single Nucleotide Polymorphism database, dbSNP; (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP): base de datos pública de SNPs yotros polimorfismos mantenida por el National Center for Biotechnological Information (NCBI).H-Invitational Database, H-InvDB, Japón; (http://h-invitational.jp): base de datos online, de acceso libre, que recoge lamayoría de las funciones de los genes humanos . Proyecto colaborativo que participan más de 150 científicos de 40instituciones y empresas de todo el mundo.The SNP Consortium, TSC. (http://snp.cshl.org): consorcio entre compañías farmacéuticas, bioinformáticas y centrospúblicos de investigación para la creación de un mapa de dominio público de SNPs existentes en genoma humano.

7 Destenaves, B.; Thomas, F. (2000). New advances in pharmacogenomics. Current Opinion in ChemicalBiology 4:440–444.

Ventajas de los SNPs frente a otros polimorfismos genéticos:

• Presentes en el genoma con alta frecuencia: 1 SNP cada 1.200 pares de bases (aproximadamente10 millones distribuidos por todo el genoma).

• Menos susceptibles de presentar mutaciones en la línea germinal, lo que significa que su herenciaes más estable.

• Pueden estar presentes dentro de las zonas de regulación de los genes, por lo que podrían ser losresponsables directos de las características de interés.

• La sustitución de una base por otra generalmente sólo permite que existan dos posiblescombinaciones (A-T, C-G), lo que facilita la estimación estadística de su incidencia en la población.

Estas modificaciones de una sola base en lasecuencia de ADN o SNPs, pueden ocurrir en losgenes que contienen la información necesariapara el funcionamiento de receptores, proteínas

transportadoras o enzimas metabolizantes defármacos, por lo que pueden dar lugar a unapatología así como alteraciones en el metabolismode medicamentos.

Presencia de SNPs

• Receptores

• Proteínas transportadoras de fármacos

• Enzimas metabolizantes de fármacos

• Sin relevancia

• Causantes de enfermedad

• Alteraciones en el metabolismo de fármacos

Consecuencia delos SNPs

A

A

G

SNP

G

G

C

C C

Fig. 3. Presencia de SNPs en el genoma y efectos en el organismo.Fuente: Wieczorek, S. J.; Tsongalis, G. J. (2001). Pharmacogenomics: will it change the field of medicine? Clinica ChimicaActa 308, 1–8.

Genotipado de SNPs

La genética busca correlacionar la variación en la

secuencia de ADN con las diferencias fenotípicas o

características visibles de un individuo. Hasta la

fecha, se han conseguido grandes avances a la

hora de relacionar fenotipos característicos con

variaciones en un solo gen. Sin embargo, la

mayoría de los fenotipos, incluidas las

enfermedades más comunes y las respuestas

variables a los fármacos, tienen un origen complejo

en el cual se ven involucrados múltiples factores

genéticos (los genes y sus productos) y no

genéticos (factores ambientales). Para desentrañar

este grado de complejidad es necesaria una

completa descripción de la variación genética en el

genoma humano, así como el desarrollo de

herramientas analíticas que permitan emplear esta

información para comprender la base genética de

las enfermedades8.

El análisis de SNPs es la forma más sencilla de

determinar la existencia de polimorfismos del

ADN. La mayoría de los SNPs conocidos hasta

hace un par de años habían sido identificados a

partir de proyectos de secuenciación como el

Proyecto Genoma Humano. Sin embargo, aunque

las técnicas de secuenciación son muy efectivas a

la hora de identificar SNPs, su elevado coste y

lentitud no hacen recomendable este tipo de

técnica para su uso como plataforma de

genotipado a gran escala9.

12

8 Collins, F. S. (2003). A vision for the future of genomics research. Nature Vol 422, 24 April.9 Freimuth, R. R.; et al. (2004). High-throughput genotyping methods for pharmacogenomics studies.

Curr. Pharmacogenomics, 2, 21-33.10 Roses, A. D. (2002). Genome-based pharmacogenetics and the pharmaceutical industry. Nature Reviews.

Drug discovery, Vol. 1, July, 541-549.

Características de un ensayo de genotipado ideal:

• Ensayo sencillo y rápido.

• Bajo coste del ensayo en términos de reactivos y tiempo.

• Reacciones robustas.

• Análisis sencillos, automatizados y precisos.

• Ensayo flexible y escalable, capaz de desarrollar desde unos pocos cientos a millones de ensayospor día.

Sin embargo, no existe un método de genotipadoideal que pueda ser de utilidad en todas lasaplicaciones clínicas de los SNPs. Por este motivo,los retos a los que se enfrenta en la actualidad lacomunidad científica consisten en incrementar lavelocidad del proceso, reducir el coste de losensayos y desarrollar múltiples ensayos enparalelo (multiplexado), realizando mejoras en labioquímica, ingeniería y software analítico.

La consecución de este tipo de mejoraspermitirían además elaborar mapas de SNPs de alta densidad, es decir, mapas de granprecisión en los cuales la distancia entre losmarcadores o SNPs sería mínima. Estos mapas de

SNPs de alta densidad, secuencialmente

ordenados gracias a la información proporcionada

por los datos del Proyecto Genoma Humano,

podrían ser empleados para identificar nuevos

perfiles genéticos asociados a la eficacia de

fármacos o a reacciones adversas de

medicamentos. El primer experimento que avaló

esta hipótesis se realizó sobre una región del

genoma relacionada con la susceptibilidad de

padecer la enfermedad de Alzheimer. Esta técnica

se ha utilizado para identificar genes de

susceptibilidad en pequeñas regiones identificadas

en mapas de ligamiento para varias

enfermedades tales como migraña con aura,

psoriasis y la enfermedad de Crohn10.

Otras técnicas complementarias al genotipado deSNPs aplicado a la salud humana son las técnicasproteómicas. La identificación de ARN ymarcadores de proteínas para el screeening,diagnóstico, pronóstico y monitorización deenfermedades requieren del acceso a tejidosafectados por la patología. Estas muestras sesometen posteriormente a estudios de análisis dela expresión génica12 para clasificar el tipo depatología, siendo el cáncer la enfermedad másestudiada hasta el momento mediante estaestrategia. Debido a que las proteínas sufrenmodificaciones que no vienen determinadas en susecuencia de ADN pero que pueden resultardeterminantes para el desarrollo de laenfermedad, el uso de herramientas proteómicastambién es necesario en el descubrimiento demarcadores moleculares asociados a patologías.Algunas de las tecnologías proteómicasempleadas pueden ser geles bidimensionales deelectroforesis, espectrometría de masas oherramientas bioinformáticas13.

13


Las estrategias de genotipado aplicadas a la salud humana son actualmente posiblesfundamentalmente debido a tres factores11:

• Disminución del coste en el genotipado a gran escala debido a grandes avances tecnológicos.

• Disponibilidad de un gran número de SNPs como potenciales marcadores moleculares.

• Nuevos métodos estadísticos para analizar los datos procedentes del genotipado y detectarasociaciones entre fenotipos.

11 Hosford, D. A. (2004). Pharmacogenetics to predict drug-related adverse events. Toxicologic pathology, 32 (suppl. 1): 9-12.12 Expresión génica: proceso por el cual todos los organismos transforman la información codificada en los ácidos nucleicos

en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento (Fuente: Glossary of Genetic Terms, NHGRI;http://www.genome.gov/sglossary.cfm).

13 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDSin Biotechnology, Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

Las técnicas de genotipado se detallan en el punto 6 del presente informe.

La aplicación inmediata derivada de las técnicasde genotipado de SNPs es la medicinapersonalizada o a la carta, que consiste en eldiseño de terapias individualizadas en base algenotipo de cada individuo. La variación genéticapermitiría por tanto estudiar la predisposición delser humano a desarrollar ciertas enfermedades ylas diferentes respuestas que cada individuopuede mostrar frente a tratamientos con fármacosdiferentes. La medicina personalizada se centraen la hipótesis de que las enfermedades sonheterogéneas, desde sus causas hasta susdistintos grados de progresión tras laadministración de un fármaco, y por tanto la

enfermedad de cada paciente ha de ser tratadade forma individual. A medida que seperfeccionan las herramientas genómicas, elconocimiento de las bases moleculares ygenéticas de las enfermedades aumenta. Losrecientes descubrimientos en la patología delcáncer han demostrado la importancia que poseenlos patrones de expresión génica en diversostumores, incluyendo leucemias y cáncer demama. Otros ejemplos los constituyen lasenfermedades cardiovasculares, en las cuales elsíndrome QT largo y la cardiomiopatía hipertróficafamiliar han demostrado poseer una elevadaheterogeneidad genética14.

14

4. Aplicaciones del genotipadode SNPs de alto rendimiento

14 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDSin Biotechnology. Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

Desarrollo de terapiasbasadas en la genética

Análisis genético parapredecir el riesgo a sufrirla enfermedad

Desarrollo y prescripciónde medicamentos

Basado en variacionesgenéticas entreindividuos

Basado en diferenciasgenéticas entreenfermedades

USO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

Fig. 4. Aplicaciones principales derivadas del uso de la información genética.Fuente: Phillips, K. A. (2004). Genetic testing and pharmacogenomics: Issues for determining the impact to healthcaredelivery and costs. The American Journal of Managed Care. Vol. 10, No. 7, 425-432.

Los beneficios que aportaría la medicina personalizada no sólo revertirían directamente a los pacientes yespecialistas sanitarios, sino que la industria farmacéutica tendría la oportunidad de disminuir el tiempo ycoste derivado del desarrollo de fármacos que no son adecuados para ciertos grupos de pacientes. Existenotra serie de factores que contribuyen en gran medida a que la medicina personalizada sea una claraapuesta de futuro en biotecnología, y que se recogen en el siguiente cuadro:

Como consecuencia de esta necesidad, ha sido necesario desarrollar una serie de tecnologías que permitanel descubrimiento de marcadores de diversa naturaleza, genéticos y proteicos fundamentalmente. Gracias alas técnicas de genotipado, los marcadores genéticos16 son en la actualidad la principal estrategia en lamedicina personalizada.

El análisis clínico de mutaciones o polimorfismos relevantes puede llevarse a cabo mediante diferentesestrategias:

15


15 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDSin Biotechnology. Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

16 Marcadores genéticos: fragmentos de ADN de tamaño variable y posición conocida, que pueden utilizarse como puntosde referencia en estudios de genómica. Los marcadores más simples son los SNPs.

Beneficios de la medicina personalizada15

Para la industria farmacéutica:

• Aumento de la eficiencia y reducción del coste de la identificación de dianas terapéuticas y nuevosfármacos.

• Reducción del tiempo y coste de los ensayos clínicos.

• Diferenciación del producto en el mercado.

Para los pacientes y médicos:

• Mayor probabilidad de buenos resultados con un fármaco.

• Baja probabilidad de efectos secundarios.

• Estrategias preventivas.

• Estrategias dirigidas.

• Costes reducidos.

• Mejora en la salud.

Método Análisis Ventajas Desventajas

Farmacológico

Bioquímico

Genético

Estudiosfarmacocinéticos

Estudios clínicos

Actividad enzimática,función del receptor otransportador

Análisis de la secuencia

Control de laconcentración delmetabolito/fármaco

Control de la eficacia ytoxicidad (necesario paraevaluar la relevancia delos polimorfismosgenéticos)

Control directo de lafunción de la proteínacodificada por el gen deinterés

Información completa dela secuencia

Inviable en análisisclínicos rutinarios

No es adecuado para elanálisis de pacientesindividuales

Proporcionan escasainformación

Proceso laboriosoBaja especificidad (puededetectar polimorfismosirrelevantes)

MÉTODOS DE ANÁLISIS DE VARIACIONES EN EL GENOMA DEBIDASA POLIMORFISMOS

(Continúa en página siguiente)

Las tecnologías de genotipado de SNPs de alto rendimiento forman parte de un proceso secuencial en elcual la identificación de SNPs es sólo el primer paso, dando lugar a tres aplicaciones básicas en saludhumana, la farmacogenómica, el diagnóstico predictivo y el descubrimiento y desarrollo de nuevosfármacos.

16

Método Análisis Ventajas Desventajas

Genético(continuación)

Análisis de la expresióngénica

Análisis de SNPs

Información potencialsobre predisposicióngenéticaPotencial control directosobre el efecto de losfármacos

Análisis rápido y simpleen el paciente una vezidentificados los SNPsresponsablesInformación sobrepredisposición genéticaInformación sobre larespuesta a fármacos

Relevante sólo paragenes diana y cascadasde señalización

Extensos ensayos clínicosacerca de la relevanciade los SNPsPotencial bajasensibilidad (puedeperder información sobregenes funcionales)

MÉTODOS DE ANÁLISIS DE VARIACIONES EN EL GENOMA DEBIDASA POLIMORFISMOS (continuación)

Tabla 1. Métodos de análisis de variaciones en el genoma debidas a polimorfismos.Fuente: Schmitz, G.; et al. (2001). Pharmacogenomics: implications for laboratory medicine. Clinica Chimica Acta 308, 43–53.

Identificación de SNPs

Validación de SNPs

Genotipado de SNPs dealto rendimiento

Farmacogenómica

Diagnóstico predictivo

Descubrimiento y desarrollode fármacos

Empleo de tests dediagnóstico de SNPs en

pacientes

Estudios de asociación (relaciónentre SNPs y estados patológicos)

Desarrollo de tests dediagnóstico de SNPs

Genotipado de SNPs dealto rendimiento en

ensayos clínicos

Fig. 5. Aplicaciones del genotipado de SNPs de alto rendimiento en salud humana.Fuente: Pharmacogenomics. A market & cost-benefit analysis. Front Strategic Consulting, INC. 2001.

Las técnicas de genotipado se detallan en el punto 6 del presente informe.

4.1. Diagnóstico predictivo

En sus comienzos, la genética clínica se basaba

en estudios familiares de enfermedades altamente

recurrentes en determinadas familias. Aunque

estos estudios demostraban que existían

evidencias de que había factores genéticos

asociados a un metabolismo variable de los

fármacos, las conclusiones no podían ser

aplicadas en la gran mayoría de los ensayos

clínicos, ya que éstos eran llevados a cabo en

individuos sin parentesco17.

El diagnóstico genético es de utilidad cuando

existe una estrategia preventiva para reducir el

riesgo en personas predispuestas a padecer una

enfermedad o para disminuir su mortalidad a

través de medidas terapéuticas precoces. Un

ejemplo lo constituye el diagnóstico predictivo de

algunos tipos de cánceres hereditarios a través

del estudio de genes de susceptibilidad. La

aplicación de este tipo de estudios en familias con

historia de cáncer colorrectal no polipósico

hereditario, por ejemplo, permite identificar los

portadores de mutaciones de los genes de

susceptibilidad implicados. De esta manera, se

puede seleccionar aquellos individuos que van a

beneficiarse de colonoscopias periódicas que

detecten precozmente la enfermedad y mejoren

su pronóstico18.

Por tanto, el diagnóstico predictivo mediante

técnicas de genotipado es decisivo a la hora de

realizar un diagnóstico temprano de una

enfermedad crónica. Esta anticipación permitiría

el tratamiento adecuado del paciente sin la

necesidad de pasar por terapias fallidas antes de

encontrar el medicamento apropiado, conllevando

un mejor pronóstico de la enfermedad. En

consecuencia, no sólo se evitaría un gran número

de efectos secundarios derivados del empleo de

fármacos no adecuados para la patología a tratar,

sino que reduciría drásticamente el gasto en

medicamentos innecesarios.

17


17 Destenaves, B.; Thomas, F. (2000). New advances in pharmacogenomics. Current Opinion in Chemical Biology 4:440–444.18 Benítez Ortiz, J. (2002). El genoma humano: aplicaciones en la práctica pediátrica. Vox Paediatrica, 10, 1 (7-12).

Inicio de la terapia

Comienzo desíntomas

Comienzo de laenfermedad

Diagnóstico y pronóstico

Sev

erid

ad c

línic

a

Tiempo (meses - años)

Predisposición

Fig. 6. Investigación, intervención y oportunidades de la medicina personalizada en diferentes estadíos de una enfermedad.Fuente: Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care.TRENDS in Biotechnology Vol.19 No.12 December, 491-496.

Aunque existen numeros ejemplos de polimorfismos de genes que se emplean para predecir la posiblepredisposición a sufrir una patología, la gran mayoría consisten en polimorfismos de genes concretos. Unclaro ejemplo es el gen codificante de la apolipoproteína E (Apo E), cuyos polimorfismos se encuentranasociados a una distinta predisposición a padecer hipercolesterolemia.

4.2. Farmacogenética y farmacogenómica

No existe un consenso respecto a la definición de farmacogenética y farmacogenómica, ya que enocasiones la literatura científica emplea diferentes acepciones dando lugar a confusión19. Para lospropósitos del presente informe, no se realizará una distinción entre farmacogenética y farmacogenómica,empleándose el segundo término de manera global para referirnos al análisis de información genética deun individuo o una población con el objeto de estudiar la respuesta a diversos fármacos.

18

19 Tanto la agencia estadounidense del medicamento (FDA, http://www.fda.gov), como la Agencia Europea delMedicamento (EMEA, http://www.emea.eu.int) consideran la farmacogenética como el estudio de variaciones en lasecuencia de ADN entre individuos en relación a la respuesta frente a un fármaco. La FDA define la farmacogenómicacomo el estudio de la variabilidad en la expresión de genes en referencia a la susceptibilidad de desarrollar unaenfermedad y a la respuesta frente a un fármaco, todo ello a nivel celular, tisular, individual o en poblacionesdeterminadas (Draft Guidance for Industry: Pharmacogenomic Data Submissions, Glossary, pag. 15(http://www.fda.gov/cder/guidance/5900dft.pdf). La EMEA es más concreta al definir los tests farmacogenómicos comoensayos que permiten el estudio de variaciones interindividuales mediante mapas de SNPs, haplotipos, y alteraciones enla expresión génica que pueden correlacionarse con alguna función farmacológica o respuesta terapéutica (Position paperon terminology in pharmacogenetics. Committee for proprietary medicinal products (CPMP). EMEA/CPMP/3070/01,November 2002. (http://www.emea.eu.int/pdfs/human/press/pp/307001en.pdf).

20 Wallace, R. W. (1999). Pharmacogenomics: the next logical step. DDT, Vol. 4, No. 3, March.21 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDS

in Biotechnology, Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

Farmacogenética

Disciplina que se ocupa de estudiar las diferentes respuestas de los individuos frente a los fármacosbasándose en los patrones de variabilidad genética de cada paciente.

Farmacogenómica

Término más amplio que persigue buscar genes candidatos de respuesta a determinados fármacos opersonalizar medicamentos empleando herramientas genómicas.

Existen grandes diferencias entre la genómica

clásica y la farmacogenómica en cuanto a su

aproximación a la enfermedad. Mediante las

técnicas genómicas, se busca descodificar las

instrucciones genéticas que permitan entender

cómo estos genes participan en complejas redes

biológicas. Un gen que causa una enfermedad es

identificado como una variante del gen normal

presente en la mayoría de la población. Tal

variación puede ser tan pequeña como la

sustitución de un único aminoácido que conlleva

el mal funcionamiento de una proteína. Para la

mayoría de las enfermedades con base genética,

sin embargo, la situación es mucho más

compleja, y varios defectos genéticos presentes

en una población pueden contribuir a la misma

enfermedad. Por tanto, el mismo agente

terapéutico podría no ser efectivo como

tratamiento para todos los individuos que sufran

una enfermedad poligénica, que es como se

denominan a las enfermedades causadas por más

de un gen20. Mientras que la genómica clásica

compara individuos afectados con los no

afectados, la farmacogenómica compara

entre individuos afectados, identificando aquellos

que responden a los fármacos y los que no

responden.

El último objetivo de la farmacogenómica es

definir una enfermedad a nivel molecular de tal

manera que las herramientas preventivas y

terapéuticas de las que se disponga puedan

frenar o mitigar los efectos de la enfermedad.

Durante el progreso de una enfermedad crónica,

la farmacogenómica impacta en el curso de la

enfermedad en el momento en el que comienza la

terapia mediante fármaco21. El análisis

farmacogenómico del paciente permitiría

identificar aquellos fármacos y dosificaciones de

los mismos para los cuales el paciente desarrolla

una respuesta óptima. De la misma forma, es

posible identificar los medicamentos o

concentraciones de los mismos que desencadenan

reacciones de toxicidad en algunos pacientes.

La variabilidad de la respuesta a los fármacos entre

individuos puede estar motivada por un conjunto de

factores, como por ejemplo la edad, raza, género,

interacciones entre otros fármacos, enfermedades

concomitantes, y las funciones renales y hepáticas.

Al mismo tiempo, dentro de una población existe

siempre una proporción de individuos que son

genéticamente susceptibles a sufrir reacciones

adversas derivadas del uso de determinados

fármacos o bien no responden al tratamiento de

manera adecuada. Hasta ahora, las medidas que se

tomaban con estos pacientes consistían en el

tratamiento con otros fármacos alternativos en caso

de disponer de ellos, o bien el abandono de la

medicación. La disponibilidad de tests que permitan

la identificación de estos pacientes es una prioridad,

ya que hasta la fecha sólo pueden identificarse tras

su exposición al fármaco22.

19


Inicio de la terapia

Comienzo desíntomas

Comienzo de laenfermedad

Diagnóstico y pronóstico

Sev

erid

ad c

línic

a

Tiempo (meses - años)

Farmacogenómica

Fig. 7. Investigación, intervención y oportunidades de la medicina personalizada en diferentes estadíos de una enfermedad.Fuente: Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care.TRENDS in Biotechnology, Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

22 Schmitz, G.; et al. (2001). Pharmacogenomics: implications for laboratory medicine. Clinica Chimica Acta 308, 43–53.

Efectos inesperados:

• Efectos secundarios severos• Respuesta inadecuada

Pacientes bajo tratamiento con fármacos

Fig. 8. Segmentación de la población en función de la respuesta a fármacos.Fuente: Schmitz, G.; et al. (2001). Pharmacogenomics: implications for laboratory medicine. Clinica Chimica Acta 308, 43–53.

La farmacogenómica no sólo estudia la farmacodinámica, es decir, el mecanismo de acción de un fármaco sobreuna diana, sino también la farmacocinética, que consiste en el estudio de cómo se absorben y distribuyen losfármacos en el organismo. El metabolismo de los fármacos, es decir, su absorción, biotransformación,distribución y excreción, puede variar en gran medida entre individuos, y por tanto representa un área donde lafarmacogenómica juega un papel relevante.

Las distintas agencias reguladoras del medicamento requieren a las compañías farmacéuticas una serie deestudios necesarios para formalizar el registro de un nuevo agente terapéutico, entre los que se encuentran losestudios farmacodinámicos y farmacocinéticos.

20

Dianas de fármacosTransportadores

de fármacosEnzimas metabolizadoras

de fármacos

Farmacodinámica Farmacocinética

Variabilidad de la eficaciay toxicidad del fármaco

FARMACOGENÉTICA/FARMACOGENÓMICA

Fig. 9. Variabilidad entre pacientes en eficacia de fármacos y riesgo de toxicidad.Fuente: Johson, J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS inGenetics, Vol. 19, No. 11, November, 660-666.

La farmacodinámica describe los efectos

farmacológicos de un medicamento en el

organismo23. Numerosos fármacos interaccionan

con dianas proteicas de manera específica, tales

como enzimas y receptores. Muchas de estas

dianas han demostrado tener polimorfismos que

influyen en la respuesta del paciente ante un

tratamiento farmacológico determinado. El

conocimiento de estos polimorfismos puede

emplearse para predecir la eficacia de un

fármaco.

La farmacocinética describe los niveles de un

fármaco y sus metabolitos en los diferentes

tejidos, así como su absorción, distribución,

metabolismo y eliminación24. La farmacocinética

ha sido el área inicial de la investigación clínica

aplicada a la farmacogenómica, y es la que

permanece más activa. Una de las razones

consiste en que existen pocas enzimas

metabolizadoras de fármacos (drug-metabolizing

enzymes, DMEs) en el mercado de fármacos

actual, además de escasos polimorfismos

asociados a estas enzimas. Este problema podría

verse solucionado por el desarrollo de nuevos

fármacos mediante la identificación de

polimorfismos asociados a estas enzimas.

Aplicaciones clínicas de la farmacogenómica

La posibilidad de asociar los polimorfismos genéticos

con la capacidad de respuesta de un paciente a un

determinado medicamento ha supuesto un avance

primordial para la farmacogenómica. En la

actualidad, es posible conocer qué polimorfismos

están asociados con la respuesta terapéutica a un

medicamento concreto, como por ejemplo los

polimorfismos que condicionan una mejor respuesta

terapéutica a pravastatina en pacientes con

hipercolesterolemia, o a formoterol en pacientes

23/24 Johson, J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS inGenetics, Vol. 19, No. 11, November, 660-666.

asmáticos25. La mayoría de los fármacos actúan por medio de la interacción con proteínas tales como receptores,enzimas y proteínas de señalización intracelular. Estas proteínas presentan variaciones dentro de cada individuodeterminadas por polimorfismos genéticos, que afectan a la sensibilidad a los fármacos. Mediante el análisis deSNPs en muestras obtenidas de pacientes enrolados en fases tempranas de ensayos clínicos, es posible predecirtanto la eficacia como la aparición de efectos adversos del medicamento en concreto.

21


25 García Alonso, Fernando. Siglo XXI: desafíos científicos y sociales. Capítulo 3: Farmacología y Genética. Pág. 37-43.26 Ventana terapéutica: cociente entre la Concentración Máxima Efectiva (no tóxica) y la Concentración Mínima Efectiva.

Factores a tener en cuenta en las aplicaciones clínicas de la farmacogenómica

• Eficacia: % de pacientes tratados con éxito.

• Toxicidad: % de pacientes que desarrollan efectos secundarios.

• Ventana terapéutica: rango de dosis en la cual un fármaco muestra la mayor eficacia y menor toxicidad.

Las aplicaciones clínicas de la farmacogenómicase encuentran dirigidas al empleo de estrategiasterapéuticas más efectivas en función del perfilgenómico del paciente. Para ello se debe tener encuenta lo que se denomina “ventanaterapéutica”26, que indica el rango de dosisadecuado para cada paciente en función de laeficacia y toxicidad del fármaco. Debido a lavariabilidad genética entre invididuos, estaventana terapéutica es muy estrecha para lamayoría de fármacos, por lo que su eficacia seencuentra limitada. El fármaco ideal presentaríauna ventana tearapéutica amplia, lo que significaría la posibilidad de administrar bajas

dosis del fármaco manteniendo su efectividad, y dosis elevadas del mismo sinpresentar efectos tóxicos. La farmacogenómicapermite extender la ventana terapéutica de losfármacos mediante la segmentación de lapoblación en grupos con ventanas terapéuticasmás amplias, y que por tanto se beneficiarían dela formulación de fármacos más efectivos yseguros. Por otro lado, las técnicasfarmacogenómicas posibilitan descartar aquellospacientes que por su perfil genético nodesarrollan una respuesta adecuada, o bien sonmás susceptibles de desarrollar efectossencundarios tras la administración del fármaco.

A

B

C

D

E

B

D

Dosis del fármaco

Fármaco ideal

Ventana terapéutica amplia

Farmacogenómica

Ampliación de la ventana terapéutica

Mayoría de fármacos

Ventana terapéutica estrecha

Dosis del fármaco

Dosis del fármaco

A

C

E

Fig. 10. Ajuste de la dosificación de fármacos.Fuente: adaptado de Pharmacogenomics: Dilemas and Challenges. University of Michigan. Gus Rosania, 2003;http://www-personal.umich.edu/~grosania/Regulatory Issues Lecture.ppt.— —

La farmacogenómica puede dividirse en tres aplicaciones en función de la categoría de pacientes sometidosal tratamiento. Las dos primeras se emplearían para excluir pacientes de los ensayos clínicos, mientras quela última aumentaría el potencial de mercado del fármaco27.

22

27 Tollman, P.; et al. (2001). A revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceuticalindustry. The Boston Consulting Group, Inc.

28 Hosford, D. A. (2004). Pharmacogenetics to predict drug-related adverse events. Toxicologic pathology, 32 (suppl. 1): 9-12.29 Johson, J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS in Genetics,

Vol. 19, No. 11, November, 660-666.

Ensayos de predicciónde efectos secundarios o

toxicidad

Efectossecundarios

raros

Efectossecundarios

comunes

Ensayos de eficacia mediantefarmacogenómica

Respondedores por debajodel umbral óptimo

Fármaco A.2Fármaco

A.1Fármacoexcluido

Identificación de nuevospacientes potenciales

Respondedores dentrodel umbral óptimo

Fármaco A

APLICACIONES CLÍNICAS DE LA FARMACOGENÓMICA

Fig. 11. Aplicaciones clínicas de la farmacogenómica en base al tipo de pacientes.Fuente: adaptado de Pharmacogenetics and Personalized Medicine, EGeen International; http://www.egeeninc.com.

Estratificación de pacientes en función de la respuesta clínica

Reformulación del fármaco A en función del genotipado de pacientes

4.2.1. Ensayos de predicción de efectos secundarios o toxicidad

Las técnicas farmacogenómicas permiten identificar

pacientes con predisposición a experimentar

efectos secundarios derivados del tratamiento con

determinados fármacos. Esta aplicación concreta

de la farmacogenómica también se denomina

toxicogenómica. La variabilidad en la respuesta

terapéutica es debido en la mayoría de los casos a

dificultades metabólicas causadas por variantes de

enzimas conocidas. Los polimorfismos más

frecuentes relacionados con la toxicidad de los

fármacos se encuentran en enzimas

metabolizadoras de fármacos.

Durante el proceso de desarrollo de un fármaco,

la farmacogenómica puede emplearse para

predecir posibles Reacciones Adversas

Medicamentosas (RAM) tales como hepatoxicidad,

nefrotoxicidad, cardiotoxicidad oinmunosupresión. Estas reacciones sonresponsables de más de un 3% de lashospitalizaciones en la mayoría de los paísesdesarrollados28. Aunque el riesgo de producirtoxicidad se puede reducir mediante ladisminución de la dosis, no todos los efectossecundarios tóxicos son debidos a dosis elevadas,como la cardiotoxicidad, hepatotoxicidad,rabdomiolisis y agranulocitosis. Aunque este tipo de toxicidad no es frecuente que seproduzca en la población, es motivo suficientepara que un fármaco no sea aprobado por lasagencias de medicamentos o bien sea retirado delmercado. Por este motivo, en la actualidad seestán desarrollando técnicas de genotipado quepermitan identificar pacientes susceptibles desufrir esta clase de toxicidad. Para realizar estetipo de análisis es necesario que exista una basede datos de pacientes que hayan mostrado algúntipo de toxicidad relacionada con la administraciónde medicamentos29.

Otra técnica que permite analizar el perfil

toxicológico de un fármaco es el análisis de la

expresión génica mediante microarrays de ADN,

los cuales permiten elaborar perfiles moleculares

de toxicidad. Algunas compañías que están

trabajando en el desarrollo de estos tests son

Affymetrix, Genelogic y Curagen30. Actualmente el

análisis genómico del perfil toxicológico es una

práctica común durante la fase preclínica de

desarrollo de nuevos fármacos. Los tests

genéticos de toxicidad más frecuentes son

aquellos que estudian la asociación entre el nuevo

compuesto terapéutico y el gen HERG, asociado a

la susceptibilidad de desarrollar arritmias tras la

administración de determinados fármacos31. Otro

ejemplo común es el polimorfismo del gen NAT2,

responsable de variaciones genéticas en el

metabolismo de numerosos fármacos,

presente en el 50% de la población caucásica, que

posee un mayor riesgo de sufrir efectos secundarios

para numerosos fármacos comercializados32. El

empleo de tests farmacogenómicos para identificar

este polimorfismo permitiría recuperar algunos

fármacos antes de ser abandonados tras un ensayo

clínico que no ofreciera resultados positivos. Por

tanto, los marcadores farmacogenómicos podrían

introducirse en las distintas fases de los ensayos

clínicos, así como en las etapas de estratificación y

selección de pacientes.

23


30 Affymetrix (http://www.affymetrix.com/index.affx).Genelogic (http://www.genelogic.com).Curagen Corp. (http://www.curagen.com).

31 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDSin Biotechnology, Vol. 19, No. 12, December, 491-496.

32 Garte, S.; et al. (2001). Metabolic gene polymorphism frequencies in control populations. Cancer Epidemiol BiomarkersPrev. Dec. 10 (12), 1239-48.

33 EU Approves Roche’s AmpliChip as In Vitro Device; Competitors Consider Next Moves. Pharmacogenomics Reporter,Sept. 9, 2004 (http://www.pgxreporter.com).

Ensayos de predicción de efectos secundarios mediante farmacogenómica

• Pueden salvar un fármaco candidato que en otras circunstancias habría sido abandonado.

• No descalifican pacientes que van a desarrollar efectos secundarios para el ensayo.

• Eleva el coste de los ensayos clínicos al requerir un mayor número de pacientes.

• No sirven para seleccionar pacientes antes de iniciar una nueva fase clínica.

En la actualidad varias compañías biotecnológicas

disponen de tests farmacogenómicos que

permiten la identificación de polimorfismos

relacionados con el metabolismo de fármacos. Los

principales tests toxicogenómicos se centran en el

genotipado de genes de enzimas de la familia del

citocromo p450, relacionada con la toxicidad de

un gran número de fármacos. En este sentido,

existen cuatro tests de genotipado desarrollados

por diferentes compañías, mediante los cuales es

posible identificar un número variable de SNPs en

distintos genes de la familia del citocromo p450.

Tan solo uno de los tests de genotipado,

desarrollado por Roche Diagnostics y con un

precio por unidad que ronda los 400 €, ha sido

aprobado para su uso en los 25 países de la U.E.

como método de diagnóstico in vitro para

identificar polimorfismos del gen del citocromo

p450. El resto de tests es probable que obtengan

la autorización en los próximos meses, mientras

todavía no se ha autorizado ningún test

toxicogenómico de diagnóstico in vitro en

EE.UU.33. Una segunda estrategia consiste en la

identificación de polimorfismos de la enzima

tiopurina metiltransferasa (TPMT), que ha dado

lugar a un test de genotipado comercializado por

la empresa Prometheus Laboratories Inc.,

autorizado en la U.E. para su uso como test

toxicogenómico asociado al tratamiento con

azatioprina (ImuranTM, fármaco frente a la artiritis

reumatoide comercializado tambien por

Prometheus).

Otro tipo de ensayos similares son los ensayos depredicción de efectos secundarios raros, los cualesidentifican pacientes con riesgo de sufrir efectossecundarios poco convencionales, y quegeneralmente se ponen de manifiesto una vez elfármaco se encuentra en el mercado. Al contrarioque los efectos secundarios más comunes, queestán asociados a rutas metabólicas ygeneralmente se descubren durante los ensayospreclínicos, los efectos secundarios raros tiendena estar provocados por genes no relacionadas con

rutas metabólicas. Estas variaciones genéticas noson fáciles de identificar ya que pueden tener unorigen muy diverso, como modificaciones de lasdianas terapéuticas o incluso rutas norelacionadas con el mecanismo de acción delfármaco, por lo que rara vez se ponen demanifiesto durante los ensayos clínicos.

Este es el caso de Lotronex39, un fármacoempleado en el síndrome de colon irritable, queprovoca un raro efecto secundario en 1 de cada

24

Empresa Producto Polimorfismos Estado actual

PrometheusLaboratories Inc.34

RocheDiagnostics35

GE Healthcare36

Jurilab37

TM BioscienceCorp.38

PRO-PredictRxTPMT

AmpliChip CYP450Test

CodeLink P450Bioarrays

DrugMEtTMGenotyping Test

Tag-ItTM MutationDetection Kits

Polimorfismos de la enzimaTiopurina metiltransferasa(TPMT)

Polimorfismos de enzimasde la familia del citocromop450 (CYP2D6 y CYP2C19)

Polimorfismos de enzimasde la familia del citocromop450 (CYP2D6, CYP2C9,CYP2C19, CYP1A1, CYP1A2,CYP2E1, CYP3A4, CYP3A5, yCYP 1B1 (110 SNPs)

Polimorfismos de enzimas dela familia del citocromo p450(CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19,y CYP3A5), Tiopurinametiltransferasa (TPMT),enzima N-acetiltransferasa 2(NAT2) y gen de resistencia amúltiples fármacos (MDR1).(27 SNPs)

Polimorfismos de enzimasde la familia del citocromop450 (CYP2C9, CYP2C19,CYP2D6)

• Lanzamiento: octubre2002

• Aprobación: U.E.

• Pendiente deaprobación: EE.UU.

• Lanzamiento: junio 2003

• Aprobación: U.E.,EE.UU.

• Lanzamiento:septiembre 2003

• Pendiente deaprobación: EE.UU. yU.E.

• Lanzamiento:marzo 2004

• Pendiente de aprobación:EE.UU. y EU (posibleaprobación en U.E.)

• Competidor directo deRoche y TM Bioscienceen Europa

• Lanzamiento: junio2004

• Pendiente de aprobación:EE.UU. y U.E.

• Competidor directo deRoche y Jurilab enEuropa

TESTS TOXICOGENÓMICOS DISPONIBLES EN LA ACTUALIDAD

Tabla 2. Principales tests toxicogenómicos.Fuente: elaboración propia.

34 Prometheus Laboratories Inc. (http://www.prometheuslabs.com).35 Roche Diagnostics, con tecnología de Affymetrix (http://www.roche-diagnostics.com).36 GE Healthcare, antes Amersham Biosciences (http://www.gehealthcare.com).37 Jurilab (http://www.jurilab.com).38 TM Bioscience Corp. (http://www.tmbioscience.com).39 Lotronex Questions and Answers web, FDA (http://www.fda.gov/cder/drug/infopage/lotronex/lotronex-qa.htm).

6.500 pacientes. Debido a que los ensayos clínicos generalmente no suponen más de 5.000 pacientes, esteefecto no fue detectado hasta que el fármaco salió al mercado y el número de pacientes tratados fue losuficientemente numeroso. En estos casos, los análisis farmacogenómicos permitirían rescatar algunos deestos fármacos que ofrecen resultados efectivos en determinadas poblaciones de pacientes.

Paradójicamente, cuanto menor sea el número de efectos secundarios, más difícil es conseguir salvar unfármaco del abandono de los ensayos clínicos. Esto es debido a que se necesita un número elevado depacientes que desarrollen estos efectos secundarios para que los resultados sean concluyentes, por lo quelos ensayos clínicos estándar nunca muestran un número de pacientes suficientemente elevado.

25


Ensayos de predicción de efectos secundarios raros mediante farmacogenómica

• Útiles en medicamentos que ya se encuentran en el mercado (vigilancia postmarketing).

• Eleva el coste de los ensayos clínicos al requerir un mayor número de pacientes.

Ensayos de eficacia mediante farmacogenómica:

• Descalifican pacientes que responden a placebos y los que no ofrecen respuesta, reduciendo elnúmero de pacientes necesarios para el ensayo.

• Reducen el coste de los ensayos clínicos.

• Suponen la pérdida de un 2% de los beneficios esperados al reducir el número de pacientespotenciales.

4.2.2. Ensayos de eficacia mediantefarmacogenómica

Generalmente los pacientes son tratados

mediante dos tipos de estrategias terapéuticas

consistentes en terapias de prueba-error y

protocolos establecidos. La farmacogenómica

beneficiaría a aquellos pacientes en los que se

emplea la primera estrategia, ya que se evitaría el

periodo de prueba con medicamentos no efectivos

o que desencadenen graves efectos secundarios.

La identificación de la terapia más adecuada

acortaría el tiempo de espera en el cual la

enfermedad se encuentra sin tratar, decrecería el

riesgo de efectos secundarios debido a toxicidad,

y reduciría los costes asociados al tratamiento del

paciente. Para aquellos pacientes tratados

mediante protocolos, como es el caso de

pacientes oncológicos, la farmacogenómica

permitiría la identificación de pacientes que no

van a responder a los tratamientos

convencionales40.

Los ensayos de eficacia mediante farmacogenómica

identifican pacientes con menor probabilidad de

éxito frente a un fármaco, es decir, aquellos

pacientes que no van a mostrar ninguna respuesta

significativa frente al tratamiento, debido a que no

metabolizan correctamente el fármaco, o a que

poseen una combinación inusual de genes de

susceptibilidad. Un fármaco típico provoca una

respuesta inadecuada en alrededor de un tercio de

los pacientes, aunque algunas veces este porcentaje

es mucho mayor. Un claro ejemplo es la tacrina

(CognexTM), primer medicamento frente al

Alzheimer, ineficaz en un 50% de los pacientes. Esta

variabilidad en la respuesta es debida en este caso a

diferentes polimorfismos del gen ApoE, por lo que

sería predecible mediante un test

farmacogenómico41.

40 Johson J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS in Genetics,Vol. 19, No. 11, November, 660-666.


Para que un test farmacogenómico tenga utilidad clínica ha de existir suficiente evidencia de que lainformación genética tiene el valor clínico necesario, lo que no ocurre en la mayoría de los casos. Estoresulta esencial en el caso de los ensayos de eficacia mediante técnicas farmacogenómicas, en los cuales lasustitución de una base nucleotídica por otra en la secuencia de ADN (mutación), y la contribución relativade la enzima codificada por dicha secuencia al metabolismo del fármaco determinan el valor clínico delpolimorfismo.

26

Factores a tener en cuenta en los ensayos de eficacia mediante farmacogenómica:

• Tipo de mutación: los polimorfismos que afectan a los genes que codifican enzimasmetabolizadoras pueden ser ocasionados por mutaciones que aumenten o disminuyan la actividadde la enzima, dando lugar por tanto a diferentes efectos en la respuesta al fármaco. (Ejemplos:genes TPMT, CYP2D6 y CYP2C19).

• Contribución relativa de la enzima a la acción del fármaco: en muchas ocasiones los polimorfismos enenzimas metabolizadoras de fámacos tienen poco efecto sobre el modo de acción del fármaco. Estoes debido a que existen otras enzimas que contribuyen con su acción en una proporción mayor.

Los polimorfismos genéticos en las enzimasmetabolizadoras de fármacos dan lugar a tressubgrupos distintos con característicascuantificables en cuanto a su habilidad parametabolizar fármacos en metabolitos activos oinactivos. Los metabolizadores extensivos(extensive metabolizer, EMs) son aquellosindividuos capaces de metabolizar fármacoseficientemente, los metabolizadores lentos (poormetabolizers, PMs) poseen deficiencias en elmetabolismo, generalmente como consecuenciade una mutación o deleción de ambos alelos deun gen, y los metabolizadores rápidos (ultra rapidmetabolizers, UMs) poseen una amplificacióngenética que tiene como consecuencia unasobreexpresión del gen. En estos últimos unadosis de fármacos puede ocasionar unasobredosis, mientras que en los metabolizadoreslentos podría ocasionar reacciones adversas,toxicidad o pérdida de eficacia42. Los ejemplosmás frecuentes de mutaciones de enzimasresponsables del metabolismo de fármacos seencuentran en las enzimas CYP2D6 (cuyasvariantes están presentes en el 7-10% de loscaucasianos y el 1-2% de asiáticos, y esresponsable del metabolismo de analgésicoscomunes, antidepresivos, antipsicóticos ytratamientos cardiovasculares), la enzimaCYP2C19 (en el 2-5% de los caucasianos y el 18-23% de asiáticos) y la enzima CYP3A4(responsable del metabolismo de alrededor del55% de los fármacos que se comercializan

actualmente, que sin embargo no presenta unaelevada variación genética43).

Por otra parte, el efecto farmacológico de losfármacos se encuentra regulado por medio demúltiples proteínas y cascadas de señalización. Lavariabilidad en la secuencia de alguna de ellaspuede contribuir a variar la respuesta de unfármaco. Por otra parte, las proteínasrelacionadas con la fisiología o patofisiología delsistema, aunque no directamente en la cascadade señalización, puede provocar la variabilidad dela respuesta del fármaco44.

Uno de los ejemplos característicos de losensayos de eficacia mediante técnicasfarmacogenómicas es el relativo a los tests degenotipado de resistencia al VIH. Estos tests sonde gran utilidad a la hora de adecuar eltratamiento antirretroviral de los pacientes enfunción de la efectividad que demuestran entratamientos a largo plazo. El método degenotipado en este caso consiste en lasecuenciación directa de fragmentos variables delgenoma del VIH, debido a que este virus sufregran número de mutaciones responsables de laresistencia a los fármacos antirretrovirales.Existen dos tests disponibles comercialmente queemplean esta estrategia y que cada vez seutilizan con más frecuencia, el test ViroSeq™ HIV-1 desarrollado conjuntamente por CeleraDiagnostics y Applied Biosystems45, y el test degenotipado TRUGENE™ de Bayer Healthcare46.

42/43 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomic: applications in pharmaceutical R&D. DDT Vol. 6, No. 4. February, 180-185.44 Johson J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS in Genetics

Vol.19 No.11 November, 660-666.45 ViroSeq™ HIV-1 Genotyping System (http://www.celeradiagnostics.com/cdx/ViroSeq).46 Trugene genotyping test (http://www.trugene.com).

4.2.3. Identificación de nuevospacientes

Estos ensayos identifican pacientes queaparentemente no son adecuados para sertratados con el fármaco, pero que potencialmentepodrían responder a él mediante un reajuste de ladosificación o de la formulación. Estasmodificaciones reducirían los efectos secundariosy en ocasiones podrían mejorar la eficacia.

Un ejemplo es la Ciclofosfamida, agente

quimioterapéutico que sólo funciona cuando es

metabolizado por las enzimas CYP3A4 y CYP3A5.

Se ha demostrado que algunos pacientes poseen

una variación genética que suprime la actividad

de las enzimas y por tanto merma la cantidad del

fármaco circulante en sangre. La identificación de

estos pacientes antes del comienzo del

tratamiento posibilitaría la prescripción de una

dosificación adecuada a sus necesidades47.

27


Identificación de nuevos pacientes como potenciales ususarios de fármacos ya existentes:

• Expanden las capacidades de mercado al identificar nuevos pacientes potenciales.

• Se ha de evaluar la conveniencia de este tipo de ensayos siempre y cuando los beneficioseconómicos que aporten superen a los costes de los ensayos.

Recientemente la FDA ha aprobado el empleo de varios kits farmacogenómicos conjuntamente con laadministración de fármacos dirigidos a subpoblaciones determinadas. En concreto, el kit HER2 FISHpharmDx™ desarrollado por la compañía DakoCytomation48 resulta eficaz para la identificación de pacientessusceptibles de desarrollar una respuesta eficaz mediante la administración de Erbitux™ (cetuximab)49, unfármaco empleado frente al cáncer de colon.

47 Tollman, P.; et al. (2001). A revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceutical industry.The Boston Consulting Group, Inc.

48 HER2 FISH pharmDx™ (http://www.dakocytomation.com/prod productrelatedinformation?url=her2 fish pharmdx info center).49 Erbitux™ (cetuximab) (http://www.imclone.com/index start.php).

_ _ _ _ __

Fármaco Proteína/gen Asociación genética

Tiopurinas

Fármacoscardiovasculares,antidepresivos,antipsicóticos, codeína

Warfarina

Omeprazol

5-FU

Irinotecan

6-Mercaptopurina (6MP)

ABT-761

Pravastatina

Clozapina

TPMT

CYP2D6

CYP2C9

CYP2C19

Dihidropirimidinadeshidrogenasa

UGT 1A1

Tiopurina metiltransferasa(TPMT)

5-LO

Colesteril estertransferasa (CETP)

Estromelisina 1

Receptor de serotonina(5HT2A)

Toxicidad hematológica

Aumento del efecto del fármaco y de la toxicidad

Disminución del efecto del fármaco, mayor riesgode sangrado, menor dosis requerida

Disminución del efecto del fármaco en eltratamiento de úlceras

Toxicidad severa del 5-FU

Toxicidad en el tratamiento del cáncer de colon

Toxicidad en el tratamiento de leucemia

Eficacia del fármaco en el tratamiento del asma

Eficacia del fármaco en el tratamiento de laaterosclerosis coronaria

Velocidad de la restenosis en la aterosclerosis coronaria

Consecuencias a largo plazo derivadas deltratamiento de la esquizofrenia con el fármaco

EJEMPLOS MÁS FRECUENTES DE ALELOS RELACIONADOS CON RESPUESTA A FÁRMACOS


28

Fármaco Proteína/gen Asociación genética

Fluvoxamina

Acetilcolina

Claritromicina

Hidroclotiazida

Isoniazida

Insulina

Numerosos,anticonvulsivos,inhibidores de laproteasa, digoxina

Transportador deserotonina (5HTT)

Receptor nicotínico α-7(CHRNA7)

Canal de potasio (MiRP1)

α-Aducina

N-acetiltransferasa 2

Receptor activado porproliferador delperoxisoma (PPARγ2)

ABCB1

Eficacia del fármaco en el tratamiento de ladepresión psicótica

Afinidad de la acetilcolina y otros agonistas

Inducción del síndrome QT largo

Eficacia del fármaco en el tratamiento de lahipertensión

Aumento del riesgo de neuropatía y hepatotoxicidaden el tratamiento de la tuberculosis

Variación a la sensibilidad hacia la insulina

Diferencias en la concentración del fármaco enplasma y su eficacia

β bloqueantes ADRB1 Disminución de la presión sanguínea mediante β bloqueantes

β agonistas ADRB2 Broncodilatación y respuesta cardiovascularhacia β agonistas

Antipsicóticos DRD3 Eficacia antipsicótica diversa, inducción de discinesiatardía, acatisia inducida por psicofármacos

Diuréticos ADD1 Respuesta antihipertensiva variable, diferenciasen el grado de reducción de riesgo de infarto demiocardio y trombosis

Diuréticos,antidepresivos

GNB3 Eficacia del fármaco variable

Tacrina, estatinas APOE Eficacia del fármaco variable en tratamientofrente a Alzheimer

Estrógenos,anticonceptivos orales

Protrombina y Factor 5 Aumento del riesgo de tromboembolismo venoso

Levodopa ADRD5, Parkina Eficacia del fármaco variable en tratamientofrente al Parkinson

Aspirina, Inhibidores deglicoproteína IIb/IIAa

ITGB3 Eficacia del fármaco variable en tratamientoantiplaquetario

Abacavir HLA Riesgo de reacción e hipersensibilidad

Carmustina MGMT Aumento de la respuesta del glioma a la carmustina

Inhibidores de la ACE ACE (Enzima convertidorade la angiotensina)

Toxicidad en tratamientos de enfermedadesrenales

Antihipertensivos AGT (angiotensinógeno) Eficacia del fármaco variable en tratamientoantihipertensivo

Metotrexato MTHFR (5,10-metilentetrahidrofolatoreductasa)

Toxicidad en el tratamiento con metotrexato

Metilfenidato Receptor de laserotonina (SLC6A4)

Eficacia del fármaco en el tratamiento deltrastorno de déficit de atención porhiperactividad

EJEMPLOS MÁS FRECUENTES DE ALELOS RELACIONADOS CON RESPUESTAA FÁRMACOS (continuación)

Tabla 3. Ejemplos más frecuentes de alelos relacionados con respuestas a fármacos, toxicidad y farmacocinética (Fuente: Johnson, A. (2003) Pharmacogenetics:potential for individualized drug therapy through genetics. TRENDS in Genetics Vol.19 No.11 November, 660-666; Destenaves, B, Thomas, F. (2000) Newadvances in pharmacogenomics, Curr. Op. in Chem. Biol. 4, 440-444; Johnson, J.A. et al (2002) Molecular diagnosis as a predictive tool: genetics of drug efficacyand toxicicty. TRENDS in Molecular Medicine, Vol. 8, N. 6, 300-305; Goldstein, D.B., et al (2003) Pharmacogenetics goes genomic. Nature reviews vol.4, 937-947). Acrónimos: ABCB1, P-glycoprotein; ADD1, a-adducin; ADRB1, b1 -adrenoceptor; ADRB2, b2 -adrenoceptor; APOE, apolipoprotein E; CYP2D6,cytochrome P450 2D6; CYP2C9, cytochrome P450 P2C9; DRD3, dopamine receptor D3; F5, Factor V; GNB3, G-protein b3; TPMT, thiopurine S-methyltransferase.

29


4.3. Descubrimiento y desarrollo de nuevosfármacos

Una vez que se han identificado las causas que

provocan la variación de la respuesta a un

determinado fármaco, es posible identificar otras

proteínas que interaccionen con parte de esa ruta

metabólica, y que puedan ser por tanto

empleadas como nuevas dianas. Por este motivo,

la farmacogenómica no sólo permite la predicción

individual de la eficacia y toxicidad de fármacos,

sino también el desarrollo de nuevos fármacos

más eficaces y seguros50.

El descubrimiento de fármacos ha sido

tradicionalmente un proceso lineal, en el cual no

tenía lugar retroalimentación por parte de etapas

posteriores del proceso. Sin embargo, los avances

en genómica y proteómica han modificado el

escenario en el cual se desarrollan los ensayos

clínicos. De esta forma, técnicas como el

genotipado de SNPs de alta resolución ofrecen la

posibilidad no sólo de reducir y optimizar los

resultados de cada una de las fases clínicas, sino

que permiten la retroalimentación en etapas

tempranas del proceso. El primer fármaco

candidato desarrollado mediante estrategias

genómicas surgió de la colaboración entre

Millenium Pharmaceuticals y Bayer en el campo

de la terapia anticancerígena, comenzando la fase

I de los ensayos clínicos en el año 200151. A partir

de entonces, el número de fármacos candidatos

identificados mediante tecnologías genómicas y

proteómicas ha ido en aumento,

fundamentalmente gracias a la disponibilidad de

plataformas de genómicas de alto rendimiento.

50 Destenaves, B.; Thomas, F. (2000). New advances in pharmacogenomics, Curr. Op. in Chem. Biol. 4, 440-444.51 Bayer: Investor Relations, Stockholders' Newsletter 2001, Focus

(http://www.bayer.com/aktionaersbrief1q2001/im blickpunkt en.html)

Descubrimiento de fármacosFase Preclínica

• Identificación de dianasmoleculares: nuevas oportunidades deinvestigación en el descubrimiento defármacos.

• Validación de dianas: acumulación deinformación que relacione la diana con laenfermedad y demuestre su validezcomo candidata a la siguiente etapa.

• Identificación de fármacoscandidatos: moléculas y compuestosque posean cierta actividadfarmacológica.

• Optimización de fármacoscandidatos: elección de los fármacoscon actividad más adecuada ymodificación de los mismos paraconseguir un fármaco candidato.

Desarrollo de fármacosFase I-IVEnsayos clínicos llevados a cabo en humanos para evaluar la seguridad,impacto en el estado patológico, dosificación óptima y estudioscomparativos con otros medicamentos.

Fase I: test de seguridad en un grupo de 20 a 100individuos sanos.

Fase II: test de seguridad e impacto en el estado patológico sobre varios cientosde pacientes.

Fase III: test de seguridad,impacto, dosificación y estudioscomparativos sobre varioscientos de pacientes

Estudios post-marketingFase IV

• Vigilancia de reaccionessecundarias.

• Monitorización devariaciones en el producto.

• Encuestas y pruebas.

• Recogida de muestras.

• Revisión de la informaciónmédica y etiquetado.Datos sobre ventas ymarketing.Nuevo Fármaco de Investigación

(Investigational New Drug, IND)

Nueva Aplicación de Fármaco (New Drug Approval, NDA)

Análisis preclínicos deeficacia y efectossecundarios a corto plazo

Continuación de análisis preclínicos sobre efectossecundarios a largo plazo (se solapa con estudios clínicosde Fase I-III)

Fig. 12. Esquema resumen del proceso de descubrimiento y desarrollo de fármacos.Fuente: Global Pharmaceutical Research & Development, Discovery & development overview,http://abbott.com/gprd/GPRD DiscDevProc DiscDevOverview.html.

_ _

_ _

La estrategia de las compañías farmacéuticas y

biotecnológicas para el descubrimiento y validación

de polimorfismos relevantes consiste en la

construcción de bancos de ADN a partir de

ensayos clínicos a gran escala en los cuales se

clasifica a los pacientes en función de su etnia,

características patológicas y respuesta a fármacos.

Mediante el estudio retrospectivo de estos bancos de

ADN se pretende identificar y validar polimorfismos

relevantes mediante el empleo de técnicas de

secuenciación y genotipado de alta resolución, en

conjunción con la información presente en bases de

datos públicas, comerciales y privadas, y

herramientas bioinformáticas. Una vez que se han

identificado y caracterizado en términos de

expresión, funcionalidad y frecuencia, debe

establecerse una serie de estudios de asociación de

los polimorfismos con la progresión de la

enfermedad y efecto de fármacos, con el objetivo de

confirmar su potencial comercial. Estos marcadores

validados serán potencialmente útiles en la

aceleración del proceso de identificación de

compuestos candidatos, elección de pacientes

durante los ensayos clínicos, y desarrollo de técnicas

de diagnóstico molecular.

Las aplicaciones clínicas de la farmacogenómica se

producen actualmente en las etapas más tempranas

del desarrollo clínico de un fármaco, es decir en la

etapa inicial de la fase I, en la cual es posible

realizar estudios prospectivos con el objetivo de

enrolar sujetos con genotipos particulares, que sean

capaces de predecir la capacidad metabólica de un

individuo. Esta aplicación se denomina perfil

farmacogenómico (“pharmacogenomic profiling”),

y puede ser empleada para estratificar los ensayos

basados en pacientes que son más susceptibles de

beneficiarse de esta terapia.

Sin embargo, la principal oportunidad de la

utilización de técnicas de genotipado durante las

etapas de descubrimiento y desarrollo de un

fármaco se produce durante las fases II y III, en

las cuales se toman decisiones económicas

cruciales. En la fase II se realizaría un genotipado

de los pacientes que forman parte de los ensayos

clínicos con el fin de identificar los polimorfismos

genéticos que se encuentren asociados a

respuestas favorables a fármacos, así como riesgo

de toxicidad52. Los fármacos en fase II que fallan

debido a problemas de toxicidad o falta de

eficacia, podrían ser rediseñados usando

marcadores farmacogenómicos. Posteriormente, la

realización de ensayos de genotipado durante la

fase III posibilitaría la identificación de aquellos

pacientes que responden (“respondedores”) y que

no responden (“no respondedores”) a los fármacos

mediante marcadores farmacodinámicos. Algunos

medicamentos que han mostrado problemas de

eficacia en ensayos con grandes poblaciones, han

probado ser eficaces y seguros para grupos más

pequeños, por lo que sería posible identificar los

segmentos de la población que se beneficiarían

potencialmente de este fármaco53. Un ejemplo

reciente consiste en un medicamento denominado

BiDil®54, que ha demostrado su eficacia en

pacientes afectados por problemas coronarios de

raza negra55. Aunque la ausencia de eficacia en

pacientes de raza blanca impidió en un principio

su autorización por parte de la FDA, los estudios

farmacogenómicos apuntan a que este fármaco

será el primero dirigido exclusivamente a

pacientes de un grupo de población concreto, y se

espera su autorización por parte de la FDA a

finales del año 200456.

30

52 Johnson, J. A.; Evans, W. E. (2002). Molecular diagnostics as a predictive tool: genetics of drug efficacy and toxicity.TRENDS in Molecular Medicine, Vol. 8, No. 6, June, 300-305.

53 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomics: applications in pharmaceutical R&D. DDT, Vol. 6, No. 4, February, 180-185.54 NitroMed®, BiDil® (http://www.nitromed.com/BiDil.shtml).55 Taylor A. L.; et al. (2004). Combination of Isosorbide Dinitrate and Hydralazine in Blacks with Heart Failure. N. Engl. J.

Med. 351:2049-2057, Nov. 11.56 Elmundosalud.com (http://elmundosalud.elmundo.es/elmundosalud/2004/11/12/corazon/1100285072.html).

No obstante, el empleo de marcadoresfarmacogenómicos debe además integrarse enetapas tempranas del proceso de identificación ydesarrollo de nuevos fármacos. Esta anticipaciónaportaría por un lado grandes beneficios a la horade incluir estos marcadores en fases posteriores delos ensayos clínicos, ahorrando por tanto tiempo yesfuerzo que podría proporcionar informaciónrelevante antes de que el ensayo se encuentre enestado avanzado. Por otra parte, los polimorfismostipo SNP no sólo servirían como marcadores

farmacogenómicos, sino también son de gran valoren etapas tempranas de validación de dianas en lascuales se precisa determinar la correlación entrelas variantes genéticas identificadas y el procesopatológico. La aplicación temprana de lafarmacogenómica durante las etapas preclínicas espor tanto esencial y permitiría redefinir enocasiones el ensayo, así como identificar nuevasdianas terapéuticas y grupos de poblaciónpotencialmente beneficiarios de estos nuevosagentes terapéuticos58.

31


Aplicación de las técnicas de genotipado durante el proceso de desarrollo de un nuevosfármacos57:

• Desarrollo preclínico: selección de mejores fármacos candidatos por medio de la determinacióntemprana de genes candidatos altamente influenciados por polimorfismos genéticos.

• Ensayos clínicos fase I: estratificación de pacientes basándose en la susceptibilidad a desarrollardistintas respuestas frente a la administración de un fármaco candidato.

• Ensayos clínicos fase II y III: determinación de la influencia de los polimorfismos en la eficacia delos fármacos. Nueva estratificación de pacientes.

57 Destenaves, B.; Thomas, F. (2000). New advances in pharmacogenomics, Curr. Op. in Chem. Biol. 4, 440-444.58 Meyer, J. M.; Ginsburg, G. S. (2002). The path to personalized medicine. Current Opinion in Chemical Biology, 6:434–438.

Fase II

Fase I

Fase III Proceso de aprobación

Fase IV

Nuevos genescandidatos

Toxicologíaanimal

Toxicologíahumanamolecular

Modelosanimales

Fármacocandidato

Validación dedianas

Marcadores farmacogenómicos

Fig. 13. Empleo de la farmacogenómica en el proceso de identificación y desarrollo de nuevos fármacos.Fuente: Meyer, J. M.; Ginsburg, G. S. (2002). The path to personalized medicine. Current Opinion in Chemical Biology, 6:434–438.

Hasta la fecha, las barreras que limitaban el uso

potencial de técnicas de genotipado durante los

ensayos preclínicos y clínicos eran

fundamentalmente el elevado número de SNPs y

de sujetos a evaluar para lograr unos resultados

consistentes. Por otro lado, el alto coste de los

métodos de genotipado de gran resolución

probablemente ha desfavorecido el empleo de

análisis basados en el estudio completo del

genoma, en detrimento de métodos menos

inclusivos como las estrategias basadas en genes

candidatos59.

En los últimos años, la disponibilidad de

herramientas bioinformáticas más sofisticadas, el

acceso a grupos de poblaciones apropiadas y la

disminución en el coste total del genotipado de

polimorfismos de una sola base (hasta 1 céntimo

de dólar por SNP), ha modificado el escenario

sustancialmente. Sin embargo, aunque los

modelos económicos sugieren que existen

beneficios derivados del uso de las técnicas de

genotipado de alto rendimiendo, la mayoría de las

compañías farmacéuticas se muestran reticentes

a la hora de aplicar esta estrategia. Uno de los

motivos principales de esta reticencia es debido a

la preocupación acerca de la postura de la FDA

frente a las nuevas aplicaciones de fármacos

(NDA, New Drug Applications) que incluyen

estrategias farmacogenómicas60. No obstante, las

últimas iniciativas de la FDA sugieren que esta

situación de incertidumbre será en breve

sustituida por una regulación en la que el perfil

farmacogenómico sea considerado imprescindible

para completar el proceso de aprobación de un

nuevo fármaco. Esto es debido a que las ventajas

que aporta la farmacogenómica durante el

proceso de identificación y descubrimiento de

fármacos son cada vez más necesarias para

satisfacer unas necesidades que actualmente

frenan el desarrollo de nuevas entidades

terapéuticas.

32

59 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomic: applications in pharmaceutical R&D. DDT Vol. 6, No. 4 February, 180-185.60 Johnson, J. A.; Evans, W. E. (2002). Molecular diagnostics as a predictive tool: genetics of drug efficacy and toxicity.

TRENDS in Molecular Medicine, Vol. 8, No. 6, June, 300-305.61 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomic: applications in pharmaceutical R&D. DDT, Vol. 6, No. 4, February, 180-185.

Beneficios derivados de la utilización de técnicas de genotipado durante los ensayos clínicos61:

• Reducción del tiempo necesario para desarrollar un fármaco y demostrar su eficacia en poblacionesespecíficas.

• Optimización de la utilidad clínica demostrando la relación entre subtipos y eficacia.

• Reducción del tiempo necesario para llevar al mercado el fármaco demostrando su especificidad enuna población determinada.

• Caracterización de la respuesta e identificación de grupos de riesgo.

• Aumento de la reinversión mediante la diferenciación entre poblaciones que responden y que noresponden al fármaco.

Por otra parte, la identificación de marcadoresgenéticos polimórficos durante la fase clínica dedesarrollo de un nuevo fármaco ofrece una nuevaventaja competitiva a las empresasbiotecnológicas y farmacéuticas. Un ejemploclásico que ilustra esta tendencia es el desarrollode un test farmacogenómico para lospolimorfismos de la proteína HER2, ligados a lapresencia de determinadas variantes de cáncer demama presentes en un 30% de la poblaciónafectada. La empresa Genentech62 desarrolló laHerceptina, un fármaco dirigido cuya

administración requiere de la realización de untest previo que aunque no es esencialmente untest farmacogenómico, muestra el potencial queeste tipo de test podría ejercer a la hora de lanzarun nuevo fármaco al mercado con un valorañadido63. Adicionalmente, Genentech fue capazde llevar a cabo la fase III de los ensayos clínicosde su fármaco con éxito, mediante laidentificación de pacientes con perfilesfarmacogenómicos que se correspondían a lossectores de la población a los que finalmentedirigió su nuevo fármaco.

33


Ejemplo de caso práctico en el que se emplean técnicas farmacogenómicas durante la faseclínica de desarrollo de un fármaco

Supongamos que está en desarrollo una nueva molécula. En los ensayos en fase II realizados en1.000 pacientes sólo ha podido demostrarse eficacia en un 30% de los pacientes, sin que se conozcaun marcador de respuesta terapéutica (cosa que ocurre con frecuencia en la práctica). En estasituación es previsible que el ensayo en fase III frente a placebo necesite de un elevado número depacientes, ya que un 70% de ellos no van a responder al tratamiento. Pero si a través de un perfilde SNPs, realizado en los 1.000 pacientes de la fase II, fuéramos capaces de predecir cuáles son lospacientes que van a responder, en el reclutamiento de pacientes para la fase III sólo incluiríamosaquellos con el perfil farmacogénómico adecuado. De esta forma, el estudio en fase III requeriríamenos pacientes, sería más rápido y, por supuesto, más económico. Por otra parte, no sería éticoincluir en el estudio a aquellos pacientes con un perfil farmacogenómico que nos indica una bajaprobabilidad de obtener respuesta terapéutica, ya que los estaríamos exponiendo a la posibilidad depadecer los potenciales efectos adversos del medicamento en desarrollo64.

Si el resultado de este estudio en fase III fuese positivo, sería posible que las autoridadesreguladoras diesen una autorización provisional sólo para aquellos pacientes con un perfilrespondedor. Una vez que el fármaco se hubiese comercializado, sería posible tomar muestrassanguíneas de los pacientes que han tomado el medicamento e intentar de nuevo establecer unperfil de SNPs que prediga la aparición de efectos adversos. Esto se haría, lógicamente, comparandoel perfil de los pacientes que sufrieran un efecto adverso con los que no lo hubieran sufrido. Dadoslos graves problemas metodológicos a los que se enfrenta hoy en día la farmacovigilancia, estosupondría un avance fundamental para detectar precozmente la aparición de efectos adversos65.

62 Genentech (http://www.gene.com/gene/index.jsp).63 Kirkwood, S. C.; Hockett, R. D Jr. (2002). Pharmacogenomic biomarkers. Dis Markers.18(2):63-71.64/65 García Alonso, Fernando. Siglo XXI: desafíos científicos y sociales. Capítulo 3: Farmacología Y Genética. Pág. 37-43.

El análisis de SNPs se engloba en dos categorías diferentes, aquellas que permiten el descubrimiento deSNPs, y las que se emplean para el detección de SNPs. Las técnicas genómicas que permiten laidentificación de SNPs son en general semejantes que las que se emplean para realizar la identificación delos polimorfismos. Sin embargo, las estrategias a seguir varían en función del ensayo y el conocimientoprevio acerca de la base genética de la patología de interés. Ambas aproximaciones se engloban dentro delgenotipado de SNPs, por lo que para los propósitos del presente informe se considerará como genotipadode SNPs a todas aquellas técnicas que permitan el descubrimiento, identificación y detección de SNPs.

34

5. Estrategias de descubrimiento e identificación de SNPs

Descubrimiento e identificación de SNPs Detección de SNPs

Identificación de posibles polimorfismoscaracterísticos de un fenotipo determinado.

• Diagnóstico predictivo.

• Farmacogenética y farmacogenómica.

• Descubrimiento y desarrollo de nuevos fármacos.

GENOTIPADO DE POLIMORFISMOS (SNPs)

Fig. 14. Aplicaciones del genotipado de SNPs.Fuente: Twyman RM, Primrose SB (2003) Techniques patents for SNP genotyping. Pharmacogenomics. Jan;4(1):67-79.

Las tres aplicaciones principales del genotipado de

SNPs que se han mencionado anteriormente

pueden plantearse por medio de dos estrategias

diferenciadas: la llamada estrategia del gen

candidato y la elaboración de mapas de

ligamiento a partir de genoma completo.

La aproximación del gen candidato requiere del

conocimiento previo de la acción farmacológica del

fármaco, así como la patogénesis de la enfermedad

para poder identificar los genes relevantes. La

identificación de los genes candidatos es la primera

etapa que sigue esta estrategia, y se consigue por

medio de fuentes variadas tales como la literatura

científica, herramientas bioinformáticas, o incluso

técnicas de análisis de expresión génica como

pueden ser los microarrays de ADN. Posteriormente,

se realiza el genotipado de SNPs de la región del

genoma que contiene estos genes candidatos con el

objetivo de poder identificar polimorfismos relevantes

para las patologías estudiadas. Esta estrategia tiene

la ventaja de ir dirigida específicamente a las zonas

de interés en el genoma. No obstante, su prinicpal

limitación consiste en que los SNPs que se

encuentran en regiones del genoma fuera de los

genes quedan excluidos al no tenerse en cuenta

desde la primera etapa.

La segunda estrategia consiste en el análisis del

genoma completo mediante mapas de genéticos,

los cuales no precisan de un conocimiento previo

acerca del papel que juegan los distintos genes

asociados con las patologías estudiadas. Este tipo de

estudios requieren datos procedentes de grandes

poblaciones de individuos, así como el genotipado

de cientos de miles de SNPs para conseguir

resultados relevantes. La identificación de SNPs

relacionados con genes de interés se realiza por

medio de estudios de asociación genética, más

apropiados para el análisis genético de

enfermedades complejas en las que están

implicados múltiples genes. Esta técnica consiste en

la medición del Desequilibrio de Ligamiento (DL)

entre un marcador y una enfermedad determinada,

mediante el análisis de una población de individuos

afectados e individuos de control. Se considera que

existe DL en una región cromosómica cuando se

observan grupos de marcadores genéticos o

haplotipos que tienden a transmitirse conjuntamente

a la siguiente generación. Esta estrategia permite

refinar la localización de un gen y ofrece una mayor

eficacia cuando se aplica en enfermedades

complejas. No se debe confundir el DL con los

análisis de ligamiento, que no proporcionan datos

relativos a la distancia entre genes66.

66 Análisis de ligamiento: Técnica que emplea principalmente datos familiares para analizar la transmisión de la informacióngenética entre generaciones. La información procedente de estos estudios permite determinar si un marcador está ligado a ungen involucrado en una enfermedad en particular. Esta estrategia se ha convertido en una aproximación exitosa debido a laposibilidad de genotipar un vasto número de individuos, permitiendo así la identificación de posibles genes relacionados condiversas patologías. No obstante, este tipo de análisis no tiene la capacidad de proporcionar la distancia genética, útil a la horade afinar la posición de genes en la elaboración de mapas genéticos.

La principal limitación de esta estrategia consiste en que debido a que la fuerza del equilibrio de ligamientodisminuye con la distancia entre marcadores genéticos, es necesario genotipar cientos de miles de individuospara obtener un gran número de SNPs que avalen la asociación genética. Los estudios de asociación a granescala tan solo serán económicamente posibles si se consigue un alto rendimiento mediante métodos queconsuman pequeñas cantidades de reactivos y ADN. Las tecnologías de alto rendimiento buscan laminiaturización e integración mediante la robótica, microfluídica y microarrays. La combinación de lafarmacogenómica con nuevas tecnologías como la proteómica y estudios de expresión génica permitirían laintegración de los datos genómicos con información sobre ARN mensajero y expresión de proteínas.

35


Selección de genes candidatos

Genes que codifican enzimas conocidasrelacionadas con el metabolismo de fármacos,transportadores, dianas y genes patogénicos.

Mapas de ligamiento del genoma

SNPs próximos en el espacio que se heredan engrupo junto con genes de predisposición a sufrirdeterminadas enfermedades y respuesta afármacos.

Identificación de SNPs en zonas cercanas a genes candidatos.

Identificación de alelos potenciales en distintas poblaciones.

Estudios de asociación genética

• Identificación de la población afectada

• Genotipado de SNPs de alto rendimiento

• Análisis estadístico y modelización de datos

Identificación de SNPs en zonas quepresentan desequilibrio de ligamiento.

Identificación de genes en bloques de SNPs.

DESCUBRIMIENTO DE POLIMORFISMOS (SNPs)

DETECCIÓN DE POLIMORFISMOS (SNPs)

Fig. 15. Esquema del proceso de descubrimiento e identificación de SNPs mediante estrategias de genes candidatos yanálisis de ligamiento del genoma completo.Fuente: Adaptado de: Ring, HZ; Kroetz, DL (2002) Candidate gene approach for pharmacogenetic studies.Pharmacogenomics 3(1),47-56.

Dentro de los estudios de asociación genética,cada variante génica puede analizarse de maneradirecta o indirecta. En el primer tipo, se estudiacada variante de manera aislada con el fin dedescubrir su implicación en la enfermedad. Elestudio indirecto consiste en el análisis de clusterso bloques de variantes génicas próximas en elgenoma denominados haplotipos67, y en labúsqueda de posibles variantes culpables de laenfermedad. Ya que la mayoría de las variantesgenéticas forman clusters o haplotipos, es posible

identificar aquellos polimorfismos que esténrelacionados con la enfermedad usando unnúmero reducido de SNPs68. Esta últimaestrategia es la que se emplea en el proyectointernacional HapMap, iniciado en el año 2002con el objetivo de caracterizar patrones dedesequilibrio de ligamiento y haplotipos a lo largodel genoma humano, así como para identificarsubgrupos de SNPs que capturen la mayoría de lainformación acerca de estos patrones y permitirestudios de asociación genética a gran escala69.

67 Haplotipos: variantes genéticas que se observan en una región cercana, ligada a un gen o alelo concreto del mismo cromosoma.68 Tollman, P.; et al. (2001). A Revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceutical

industry. BCG Report. The Boston Consulting Group, Inc.69 Collins, F. S. (2003). A vision for the future of genomics research. Nature, Vol. 422, 24 April.

Este proyecto, cuya duración prevista es de tresaños y cuenta con un presupuesto inicial de 100millones de dólares, es el mayor esfuerzo engenómica desde que finalizó el proyecto GenomaHumano. Este proyecto proporcionará el enlaceentre la secuencia del genoma y la forma en lacual el genoma influye en el riesgo a sufrirdeterminadas enfermedades70.

Los estudios de asociación genética son complejosy los resultados estadísticos dependen de un grannúmero de factores como la frecuencia delcarácter (por ejemplo, la toxicidad severa no esuna característica común), la frecuencia del alelodentro de la población estudiada, el número degenes que contribuyen, el riesgo relativo asociadocon el alelo deletéreo y la densidad demarcadores usados71. Por otro lado, para obtenerdatos de asociación genética estadísticamenterelevantes es necesario realizar el análisis de almenos 500.000 SNPs. De esta forma, en unexperimento tipo en el que participen 1.000individuos, se llegan a analizar más de 500millones de SNPs, lo que significa que si en seismeses el proyecto se ha completado, la capacidad

de genotipado necesaria ha supuesto una mediade 2.800 ensayos al día. La necesidad de poneren marcha proyectos de este tamaño ha sido unincentivo para el desarrollo de plataformas degenotipado a gran escala en las cuales grandesempresas farmacéuticas y consorcios públicos handemostrado su interés72.

Los SNPs que se encuentran próximos en elespacio se heredan en grupo junto con genes depredisposición a sufrir determinadasenfermedades. Identificando estos SNPs esposible por tanto localizar estos genes depredisposición así como las proteínas quecodifican, que podrían a su vez convertirse endianas terapéuticas frente a estas patologías73.

Algunas compañías privadas como Celera,Curagen y Genset, están desarrollando mapas dealta densidad de SNPs que planean usar enestudios de asociación genética. El valor de losSNPs depende de su localización precisa en elgenoma y de su frecuencia, ya que una frecuenciade alelos menor al 10-20% posee un valorlimitado en los estudios de asociación.

36

70 Dennis C. (2003). The rough guide to the genome. Nature. Apr 1;428(6982):467.71 Destenaves, B.; Thomas, F. (2000). New advances in pharmacogenomics, Curr. Op. in Chem. Biol. 4, 440-444.72 Twyman, R. M.; Primrose, S. B. (2003). Techniques patents for SNP genotyping. Pharmacogenomics. Jan;4(1):67-79.73 Syvanen, A. C. (2001). Accessing genetic variation: genotyping single nucleotide polymorphisms. Nat. Rev. Genet.

Dec;2(12):930-42.

Las técnicas que permiten el genotipado de SNPs son muy diversas y pueden ser empleadasconjuntamente. Estas técnicas se pueden dividir en aquellas que están relacionadas con la química de lareacción, y las técnicas que permiten la detección de los SNPs.

37


6. Técnicas de genotipado de SNPs

74 Tsuchihashi, Z.; Dracopoli, N. C. (2002). Progress in high throughput SNP genotyping. Pharmacogenomics J.;2(2):103-10.75 PCR (reacción en cadena de la polimerasa): técnica que se emplea para obtener un número ilimitado de copias de

cualquier fragmento del ADN, incluso a partir de muestras muy reducidas.

Tecnologías implicadas en el genotipado de SNPs

Amplificación de la muestra:

• PCR.

• Amplificación de ADN por círculo rodante.

• Método Invader®.

Discriminación alélica:

• Hibridación.

• Extensión de cebradores.

• Ligamiento.

• Rotura.

Mecanismos de detección:

• Luminiscencia.

• Fluorescencia.

• Fluorescencia time-resolved.

• Transferencia de energía entre fluorocromos (FRET).

• Fluorescencia por polarización.

• Electricidad.

• Espectrometría de masas.

• Electroforesis capilar.

Formatos de reacción:

• Reacciones homogéneas.

• Reacciones en un soporte sólido.

Las técnicas de genotipado se pueden clasificar en

función de las tecnologías que permiten la

amplificación, identificación y detección de SNPs74.

6.1. Amplificación de SNPs

Debido principalmente a la elevada complejidad

del genoma humano, es imposible el genotipado

directo del genoma, que sí puede realizarse en

organismos con genomas más sencillos como las

levaduras. La gran mayoría de los métodos de

genotipado necesitan de una etapa previa de pre-

amplificación de la región genómica que contiene

los SNPs antes de proceder a la identificación de

los mismos. Esta amplificación se realiza por

medio de la reacción en cadena de la

polimerasa75 (PCR). Esta técnica encarece el

proceso del genotipado, por lo que se han

realizado notables esfuerzos por desarrollar

métodos que eviten el uso de la PCR, como son el

método Invader® y la amplificación de ADN por

círculo rodante.

Sin embargo, estos métodos no son adecuados

para el análisis de SNPs de alto rendimiento

debido a la necesidad de utilizar grandes

cantidades de ADN genómico. Aunque se pudiera

reducir esta cantidad, siempre se necesitaría más

ADN que en los ensayos que emplean pasos

previos de PCR. Por ello, la combinación de estos

ensayos con pasos previos de amplificación serían

métodos adecuados en el genotipado de alto

rendimiento. Esto se ha realizado con éxito para

el ensayo Invader, habiéndose conseguido hasta

300.000-400.000 genotipos por este método.

6.2. Discriminación alélica

Una vez amplificadas las secuencias de ADN, el

siguiente paso consistiría en la identificación de los

SNPs. Algunas de las técnicas que se pueden

emplear son más adecuadas que otras para realizar

ensayos de genotipado de alto rendimiento.

Las técnicas de detección de polimorfismos más

sencillas se basan en la identificación de estas

secuencias polimórficas por medio del análisis de

la estructura de los fragmentos de ADN. De esta

forma, los fragmentos que contengan

polimorfismos asumirán una conformación

espacial que se puede diferenciar mediante

técnicas como la electroforesis o cromatografía

líquida. Aunque este tipo de detección de

polimorfismos es el más frecuente, no es una

aproximación aceptable al genotipado ya que no

es una técnica fiable y es un proceso muy

costoso.

Todo ello llevó a la creación de una serie de

métodos de análisis que permitían la identificación

de secuencias específicas de polimorfismos, en

concreto de SNPs, denominándose en general

técnicas de discriminación alélica. Cada uno de

estos métodos posee sus pros y sus contras, y la

elección del más adecuado dependerá de los

recursos disponibles, la complejidad del

experimento y de los objetivos del mismo.

Todas las técnicas de discriminación alélica

emplean unas sondas78 específicas de alelos o

variantes génicas, que están diseñadas para

unirse con la secuencia diana (hibridar) sólo

cuando se apareen perfectamente79.

38

Métodos de amplificación libres de PCR

Método Invader® :

Basado en la rotura específica de un nucleótido por endonucleasas específicas que reconocenestructuras de ADN no apareadas en forma de brazo, en la presencia de un oligonucleótido invasor(oligo “Invader”). La combinación de esta reacción con una reacción secundaria que usa oligos contransferencia de energía entre fluorocromos (FRET), genera una señal específica de alelos enreacciones homogéneas77 e isotermales. Esta técnica no sólo permite la amplificación del ADN de lamuestra, sino que también se emplea en la discriminación de alelos (ver siguiente punto).

Amplificación por ADN por círculo rodante:

La discriminación de los alelos se realiza por medio de ligamiento específico de oligonucleótidoscomplementarios de la misma forma que ocurre con el ensayo de ligamiento de oligonucleótidos(OLA). La principal diferencia con éste último es que la sonda de ligamiento crea un ADN circular quepuede ser amplificado mediante síntesis circular de ADN por medio de una polimerasa. Esta técnicatiene una alta sensibilidad debido al alto grado de amplificación de la señal por la amplificacióncircular del ADN, y a la especificidad de la discriminación de alelos por la ADN ligasa. Por tanto no esnecesaria la PCR previa.

76

76 Invader® (Third Wave Technologies, Inc.).77 Reacciones homogéneas: “reacciones en un sólo tubo”.78 Sonda: fragmento de material biológico que se emplea en ciertas técnicas de laboratorio para detectar genes o proteínas

y estudiar sus funciones. En este caso se compone de un fragmento de ADN de secuencia conocida, diseñadoespecíficamente para que se una al ADN de la muestra.

79 Kwok, P-Y. (2001). Methods for genotyping single nucleotide polymorphisms. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2:235–58.

6.2.1. Hibridación específica de alelo

Un único desparejamiento es suficiente paradesestabilizar la hibridación y prevenir que lasonda alélica se alinee con la secuencia diana.Cuando las sondas alélicas son inmovilizadas enuna superficie sólida, las muestras marcadas deADN son capturadas, y la hibridación esvisualizada por medio del marcaje de las sondas.Sabiendo la localización de las secuencias de las sondas en el soporte sólido, es posibleconocer el genotipo de la muestra de ADN diana.Este es el mecanismo más simple aplicado algenotipado de alto rendimiento ya que noparticipan enzimas.

El principal reto para asegurar una discriminaciónalélica robusta reside en el diseño de la sonda. Latasa de éxito podría aumentar considerablementemediante el empleo de sondas más sofisticadas, yel uso de estrategias para aumentar lahibridación.

6.2.2. Minisecuenciación o extensión de sondas (SBE, Single Base Extension)

Existen numerosas variantes de este métodobasadas en la PCR, método por el cual la enzimaADN polimerasa es capaz de incorporar lasunidades básicas que componen el ADN, losdesoxirribonucleótidos, a la secuencia de un ADNmolde. En el caso de la detección de SNPs, elfragmento de ADN que contiene el SNP sirvecomo molde para la sonda, que se unirá a estefragmento sólo si ambas son complementarias enel sitio polimórfico. Con la ayuda de la ADNpolimerasa, la sonda se irá extendiendo.Monitorizando la extensión de este primer seconsigue identificar el alelo presente en lamuestra de ADN. Esta técnica es la más frecuenteen el genotipado de SNPs y análisis demutaciones puntuales. Varias tecnologías degenotipado emplean la minisecuenciación juntocon otras técnicas de discriminación alélica.

6.2.3. Ligamiento de oligonucleótidosespecíficos de alelo (OLA)

Este método se basa en la unión de una sonda al

fragmento de ADN que contiene el SNP mediante

la ayuda de la ADN ligasa, enzima altamente

específica que participa en el proceso de

reparación de ADN.

Aunque el ligamiento tiene el máximo nivel de

especificidad y es el más fácil de optimizar de

entre todos los mecanismos de discriminación

alélica, es la reacción más lenta y requiere el

número mayor de sondas modificadas. Sin

embargo, mediante la combinación de técnicas de

PCR y OLA se puede amplificar el ADN diana y por

tanto mejorar la señal. Varias plataformas que

actualmente se comercializan emplean esta

estrategia de discriminación alélica.

6.2.4. Rotura invasiva específica de alelo (Invader®)

La técnica Invader® (Third Wave Technologies,

Inc.), emplea dos tipos de sondas

simultáneamente, una sonda denominada

invasora o “invader” y una segunda sonda

complementaria a la anterior tan solo en el lugar

donde se encuentra el polimorfismo. Esta segunda

sonda forma una estructura en forma de brazo

que se encuentra desapareada, y es reconocida

por una enzima específica que rompe la sonda

justo en el sitio donde se localiza el SNP. Un vez

liberado este brazo, tiene lugar una segunda

reacción en la que participa una sonda FRET (ver

más adelante).

6.2.5. Otros métodos de discriminación alélica

Algunos de los primeros métodos de genotipado

de SNPs empleaban una química de reacción

denominada hibridación mediante oligonucleótidos

específicos de alelo (ASO)80. El uso de sondas

39


80 Oligonucleótidos específicos de alelo (Allele-Specific Oligonucleotide, ASO).

ASO como sondas de hibridación o sondas de PCR

son la base de los ensayos de genotipado

homogéneos, llamados de esta forma porque no

precisan pasos previos de separación y se

monitorizan mediante PCR en tiempo real. Esta

última técnica permite la monitorización o

medición continua de los productos de reacción

amplificados durante la reacción de PCR.

El análisis de polimorfismos de fragmentos de

restricción (RFLPs81), también supuso una de las

primeras técnicas empleadas para el genotipado

de SNPs. Esta técnica consiste en el empleo de

enzimas endonucleasas que cortan el ADN

previamente amplificado en sitios localizados y

específicos para cada enzima. Cuando existe una

alteración en la secuencia estas enzimas no son

capaces de reconocer los sitios de corte y no se

produce la rotura del ADN. El análisis de RFLPs es

una técnica relativamente sencilla ya que no

necesita de instrumentación compleja, aunque no

es posible su empleo como técnica de genotipado

a gran escala ya que posee una capacidad de

genotipado muy limitada82.

40

81 Polimorfismos de fragmentos de restricción (Restriction Fragment Length Polymorphisms, RFLPs).82 Freimuth, R. R.; et al. (2004). High-throughput genotyping methods for pharmacogenomics studies. Curr.

Pharmacogenomics, 2, 21-33.

Hibridación específica de alelo

Minisecuenciación o "primer extensión"

Ligamiento de oligonucleótidos específicos de alelo (OLA)

Hibridación

Primer hibridado y extendido

Oligos ligadosOligos no ligados

Primer no hibridado ni extendido

Sin hibridación

(Sonda)

(Sonda)

(Fragmento de ADN)

(Sonda)

CC

C

A

A

G

C

CP

PG

C

C

G

G

G

C

G

Figura 16 (continúa en la página siguiente)

6.3. Formatos de reacción

Tal y como se ha señalado en los apartadosanteriores, cada método de genotipado consisteen una serie de reacciones químicas a las quesigue un paso de detección por el cual seidentifican los SNPs. El formato de la reacciónrefleja principalmente los requerimientos de lamodalidad de detección. En general, lasreacciones bioquímicas son más robustas ensolución, pero la captura de los productos dereacción en soportes sólidos permite la detecciónen paralelo al aumentar sustancialmente elrendimiento. De esta forma, podemos dividir lastecnologías de genotipado en dos tipos en funciónde su soporte, aquellas que se realizan ensolución, también denominadas reacciones“homogéneas”, y las que necesitan un soportesólido.

6.3.1. Reacciones homogéneas

Algunas de las reacciones de genotipado realizadasen solución no requieren manipulaciones extra unavez que la reacción ha tenido lugar, mientras queotras tienen un número de pasos adicionales dereactivos. Los sistemas de lectura por fluorescenciatales como Taqman, Molecular beacon y Scorpionassay, se diseñaron inicialmente para ser empleadoscomo métodos de marcaje en la PCR en tiempo real,una técnica que permite la detección y cuantificaciónde pequeñas cantidades de ADN83. Las tres técnicasmencionadas anteriormente se basan en el empleode dos marcadores que emiten fluorescencia cuandodejan de estar en proximidad (quenching84). Estosmétodos de detección son los más frecuentes en losensayos de genotipado de alto rendimiento basadosen análisis homogéneos, aunque se han desarrolladovariantes de estas técnicas tales como AlphascreenTM

(Amplified Luminescent Proximity HomogeneousAssay)85.

41


Rotura invasiva específica de alelo ("Técnica Invader®")

T

(Sitio de rotura)(Sonda con un brazo no apareado)

1. Rotura del brazo noapareado medianteenzimas de restricción

2. Identificación del brazono apareado mediante unasonda FRET

3. Liberación defluorescencia

(Oligo "Invader")

(Fragmento de ADN)

Sin rotura niseñalfluorescente

(Sonda FRET)

C

C

C

G G

Fig. 16. Métodos de discriminación alélica empleados en tecnologías de genotipado de alto rendimiento. Fuente: elaboración propia.

83 Tsuchihashi, Z.; Dracopoli, N. C (2002). Progress in high throughput SNP genotyping methods. Pharmacogenomics J.;2(2):103-10.

84 Quenching (extinción o atenuación de la emisión de la fluorescencia): transferencia de energía entre dos moléculasmarcadas con el mismo fluorocromo, que están suficientemente cercanas.

85 AlphaScreen™ Beads, Perkinelmer(http://las.perkinelmer.com/catalog/Category.aspx?CategoryName=AlphaScreen+Beads)

42

TaqmanTM

1. Unión de la sonda al fragmento de ADN.

2. Alineamiento y extensión del cebador.

3. Desplazamiento de la sonda por la enzima polimerasa.

4. Emisión de fluorescencia.

Molecular beacons

1. Sonda “Molecular beacon”.

2. Hibridación de la sonda con un fragmento de ADN.

3. Emisión de fluorescencia al abrirse la sonda.

ScorpionTM

1. Sonda y cebador.

2. Alineamiento de la sonda con el fragmento de ADN y extensión.

3. Emisión de fluorescencia al abrirse la sonda.

Figura 17. Nuevos métodos de marcaje por fluorescencia.Fuente: Lockley A. K.; Bardsley R. G. (2000). DNA-based methods for food authentication. Trends in Food Science &Technology 11, 67-77.

Los ensayos homogéneos son en general másrobustos, altamente flexibles y menos laboriosos.La principal desventaja es la limitada capacidadde multiplexado o reacciones simultáneas que sepueden realizar con este tipo de ensayos.

6.3.2. Reacciones en un soportesólido

• Biochips y microarrays de ADN

Un biochip o microarray de ADN consiste en unaserie de oligonucleótidos o fragmentos de ADNanclados a un soporte. Además de lasaplicaciones ya conocidas de análisis de laexpresión génica, estos chips pueden emplearsepara realizar reacciones específicas de alelo y deesta forma efectuar ensayos de genotipado dealto rendimiento. Aunque esta herramienta harevolucionado los ensayos de análisis de laexpresión génica, posee una serie de limitacionesen el genotipado de SNPs a gran escala.

En sus comienzos, los microarrays de ADNposeían un uso limitado en cuanto al genotipadode SNPs debido a la dificultad de obtener unabuena relación señal/ruido en la hibridaciónespecífica de alelo. La especificidad dediscriminación entre fragmentos de ADNcompletamente coincidentes y no coincidentes en

la hibridación se encuentra limitada, y es másbaja que la discriminación enzimática medianteADN polimerasas (característica de laminisecuenciación) y ADN ligasas (técnica OLA).Este problema ha sido solucionado con lacombinación de sondas unidas a un soporte comopuede ser un chip, con técnicas de extensión debases en las que intervienen ADN polimerasas. Deesta forma, aumenta la especificidad y posibilitael multiplexado de la reacción.

Algunas de las limitaciones propias de lasreacciones que tienen lugar en soportes sólidos86

se han solucionado con la tecnología “Tag array”aplicada al genotipado de SNPs. En este caso seproduce una reacción de extensión que se realizapor medio de sondas que poseen un marcador enuno de sus extremos. Estas secuenciasmarcadoras no participan en la reacción deextensión, sino que se emplean para capturar losoligos en la superficie del chip. Tras ladiscriminación alélica que se produce por lareacción de extensión, los primeros soncapturados por medio de hibridación entre elmarcador y los oligos anclados en la superficie. Lagran ventaja que ofrece esta técnica consiste enque se pueden usar algunos de los chipsgenéricos actuales, lo que contribuye a aumentarla flexibilidad y disminuir el coste del ensayo87.Las principales compañías que han desarrolladoestas plataformas son Orchid Bioscience, AppliedBiosystems, y Affymetrix.

43


86 Una reacción en fase sólida es generalmente menos eficiente debido a la falta de difusión de los primers. Requiere que elextremo 3´del primer esté libre ya que los nucleótidos se añaden por este extremo por la ADN polimerasa (por estemotivo, algunos chips como el de Affymetrix no son válidos para el genotipado de SNPs, ya que el extremo 3´seencuentra anclado a la superficie sólida).

87 Tsuchihashi, Z.; Dracopoli, N. C (2002). Progress in high throughput SNP genotyping methods. Pharmacogenomics J.;2(2):103-10.

G/C CG T C

A AG T

A/G

T/T

A/C

Fig. 18. Microarrays de ADN en el genotipado de SNPS.Fuente: Hirschhorn, J. N. (2000). SBE-TAGS: An array-based method for efficient single-nucleotide polymorphismgenotyping. PNAS, 24, Vol. 97, No. 22; 12164-12169.

• Métodos que emplean partículas

El concepto de este tipo de ensayos es muy

similar al de los chips de ADN, con la diferencia

de que en este caso los oligos están anclados a

pequeñas microesferas de 3-5 micras de

diámetro. Estos sistemas pueden combinarse con

la mayoría de las reacciones químicas de

discriminación de alelos empleadas en los

métodos basados en chips de ADN, tales como

reacciones de extensión de sondas y ligamiento

de oligonucleótidos.

44

Ejemplos comerciales de métodos de genotipado que emplean micropartículas:

Luminex 100™ (Luminex):

Emplea microesferas recubiertas por dos fluorocromos. Estas pueden identificarse y separarse mediante citometría. Si se dispone de unos cientos de microesferas diferentes con una relación de fluorescencia distinta, es posible realizar cientos de reacciones de detección enun mismo tubo. Cada tubo se comporta como un chip de ADN con cientos de posibles posiciones.Aunque tiene un buen nivel de resolución, el número de posibles combinaciones de cantidades demarcador fluorescente para la identificación de microesferas es de 100, por lo que limita elmultiplexado a 100 reacciones en un mismo tubo.

BeadArray™ (Illumina):

Las microesferas se capturan en pocillos sólidos hechos de fibra óptica. El diámetro de estos pocilloses similar al de las microesferas, permitiendo que una única esfera quepa en cada uno de estospocillos, y funcionen como si estuvieran en una placa de chip de ADN. Al contrario que el sistema deLuminex, la reacción de genotipado se lleva a cabo después de que las microesferas se inmovilicenen esta plataforma, por lo que este método es más similar a un chip de ADN que a una suspensión.Es necesario realizar un análisis previo de la identidad de las microesferas en cada pocillo. Esteproceso se realiza por medio de una serie de hibridaciones con oligos fluorescentes.

45


Mecanismos de detección de discriminación alélica empleados en el genotipado de SNPs

Luminiscencia

La emisión de luz se produce por medio de una reacción química en la que interviene la enzimaluciferasa, que actúa cada vez que se añade un desoxirribonucleósido en el cebador de ADN.

Fluorescencia

La detección por fluorescencia es un método muy directo y fácil de implementar que puedeemplearse en la captura de marcadores fluorescentes en un soporte sólido, gel o electroforesiscapilar, o monitorización de la formación de híbridos de ADN de doble cadena.

Fluorescencia time-resolved

Este método es posible cuando se emplean marcadores fluorescentes cuya vida media de emisión defluorescencia es larga, siendo la mayoría de ellos lantánidos.

Transferencia de energía entre fluorocromos (FRET)

Método de detección muy frecuente en los ensayos de genotipado homogéneos. Emplea dosmarcadores que deben encontrarse en proximidad para emitir fluorescencia. Este requerimiento deproximidad es lo que hace a FRET un buen método de detección para un gran número demecanismos de discriminación alélica.

Fluorescencia por polarización

Cuando la luz se excita en el plano de la luz polarizada, la emisión de fluorescencia también serápolarizada. El grado de polarización se determina por la temperatura, la viscosidad del solvente, y elvolumen molecular de la molécula de fluorescente. Este método es más adecuado para genotipadode bajo rendimiento debido a que no es posible el multiplexado.

Electricidad

La monitorización de los cambios en las propiedades eléctricas de los productos de las reacciones dediscriminación alélica tienen lugar en un soporte sólido donde los oligos se han depositado sobreelectrodos. Las propiedades eléctricas de la sonda se alteran cuando el ADN complementario a lasonda se alinea con él, acentuándose cuando se emplea un marcador ferromagnético. La deteccióneléctrica combina la tecnología de semiconductores con la bioquímica. Ejemplo: NanoChip®(Nanogen, Inc.).

Espectrometría de masas

La espectrometría de masas mide el peso molecular de los productos formados en la reacción, por loque es el método de detección más directo al aprovechar las propiedades intrínsecas de lasmoléculas de ADN, y no ser necesario el empleo de marcadores. Es un método de alta resoluciónque es capaz de diferenciar fácilmente entre moléculas de ADN que se distinguen entre sí tan soloen una base nucleotídica. El tipo de espectrometría de masas más frecuente es la reacción deextensión de un único nucleótido con MALDI-TOF (Matrix-assisted laser desorption/ionization time oflight), que comercializan compañías como Sequenom.

6.4. Mecanismos de detección

Durante el proceso de genotipado, la detección deposibles reacciones de discriminación alélica sepuede realizar por tres métodos: monitorizaciónde luz emitida por los productos de la reacción,medición de la masa de los productos o ladetección en el cambio de las propiedadeseléctricas de los mismos.

La monitorización de la emisión de luz es lamodalidad de detección más empleada en elgenotipado, que puede realizarse medianteluminiscencia, fluorescencia, transferencia deenergía entre fluorocromos (FRET), yfluorescencia de polarización (FP)

88.

88 Kwok, P-Y. (2001). Methods for genotyping single nucleotide polymorphims. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2:235–58.

6.5. Otras tecnologíasde genotipado

6.5.1. Pirosecuenciación

La pirosecuenciación se desarrolló inicialmentecomo un método de secuenciación alternativo almétodo de Sanger, que también puede emplearsepara el genotipado de SNPs. Esta técnica empleauna cascada de reacciones enzimáticas paradetectar la incorporación de nucleótidos durantela síntesis de ADN. Cuando un nucleótido esincorporado por medio de la enzima ADNpolimerasa, se produce una reacción lumínica enla que interviene la enzima luciferasa, al igual queocurría en la detección por luminiscencia. Laversión comercial que existe actualmente sedenomina PyrosequencingTM, que sin embargo noes adecuada para el genotipado de altorendimiento ya que posee una capacidad demultiplexado limitada89.

6.5.2. Miniaturización

El empleo de técnicas de miniaturización en laquímica y detección de SNPs es una estrategiaalternativa en el genotipado de polimorfismos. Unejemplo característico es la tecnología LabChip®desarrollada conjuntamente por Caliper y Aclara,que permite la identificación de SNPs por mediodel empleo de redes de microcanales. La principalventaja de este tipo de plataformas reside en quelos volúmenes de reactivos necesarios son muyreducidos, y por tanto disminuiría el coste delgenotipado en gran medida, y la automatizacióndel ensayo90.

46

89 Tsuchihashi, Z.; Dracopoli, N. C. (2002). Progress in high throughput SNP genotyping methods. Pharmacogenomics J.;2(2):103-10

90 Jenkins, S.; Gibson, N. (2002). High-throughput SNP genotyping. Comp Funct Genom. 3: 57–66.

47


91 Kwok, P-Y (2001). Methods for genotyping single nucleotide polymorphims. Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2:235–58.

Técnica Ventajas Desventajas Combinaciones

PCR

Método Invader®

Círculo rodante

Hibridación específica de alelo

Extensión de sondas

OLA

Rotura invasiva específica de alelo(Invader®)

Reaccioneshomogéneas

Reacciones ensoporte sólido

Taqman

Biochips ymicroarraysde ADN

Molecularbeacon

Partículas

Scorpion

Luminiscencia

Fluorescencia

Automatizable

Automatizable, alta sensibilidad,buena relación señal/ruido

Alta sensibilidad

Mecanismo simple

Robustez, flexibilidad, requiere unmenor número de sondas

Alta especificidad

No requiere PCR

Sencillez, rapidez

Elevada capacidad de multiplexado

Poder de multiplexado muy elevado

Buena relación señal/ruido

Versátil, permite el multiplexado

Encarece el ensayo

Requiere alta cantidad de ADN(>50ng)

Requiere gran cantidad de ADN(100ng) por genotipo

Limitada capacidad dediscriminación

Require un paso previo deseparación

Reacción lentaRequiere gran cantidad de sondas

Requiere gran cantidad de ADN

Limitada capacidad demultiplexadoElevado coste de las sondas

Elevado precio

Necesita de un mecanismo dedetección de las partículas

Pasos enzimáticos adicionales

Necesidad de purificar el producto

FRET (Amplifluor)

TaqmanMolecular beaconsSondas light-up91

Espectrometría de masasFluorescenciaFRET

PCR

Hibridación

HibridaciónExtensiónOLA

Hibridación

HibridaciónExtensiónOLA

Hibridación PCR

Fluorescencia “time resolved” Alta sensibilidad, bajo ruido defondo

Necesidad de emplear agentesquelantes conjugados con lasonda para unir los agentesfluorescentes

FRET Simplicidad Elevado coste de las sondas Extensión, OLA, Taqman,Molecular beacon, Invader

Fluorescencia por polarización Necesidad de menor cantidad deagente fluorescente

Productos no específicosincrementa el ruido de la señal,no es posible el multiplexado

ExtensiónTaqmanInvader

Electricidad Sin detección lumínica niprocesamiento de productos dereacción

En desarrollo

Espectrometría de masas Sensibilidad, no necesitamarcadores, rapidez, multiplexado

Requiere un elevado grado depurezaCoste del espectrómetro demasas

HibridaciónExtensiónPCR

Pirosecuenciación Sensibilidad, altamente específico Multiplexado reducidoElevado coste

Ampl

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TECNOLOGÍAS QUE SE EMPLEAN EN LAS TÉCNICAS DE GENOTIPADO

Tabla 4. Tecnologías que se emplean en las técnicas de genotipado.Fuente: elaboración propia.

Las plataformas comerciales que se encuentran

actualmente en el mercado poseen características

diferentes que les hacen adecuadas para diversos

tipos de ensayos de genotipado. Cabe puntualizar

que no existe una tecnología de genotipado ideal,

ya que el presupuesto y los objetivos iniciales

condicionarán la elección de la plataforma.

De esta forma, los requerimientos de reactivos,

pasos preliminares tales como la PCR, o

equipamiento complementario como puede ser un

espectrómetro de masas, instrumentación de

electroforesis capilar, o microarrays, van a

condicionar la capacidad de genotipado y el precio

final de la plataforma. Casi todos los métodos de

genotipado mencionados en el presente informe

requieren de al menos un reactivo fluorescente

que encarece drásticamente el coste del ensayo.

Hasta el momento no se ha realizado una

estimación del coste promedio por reacción de

genotipado, ya que para cada método el coste de

los reactivos varía significativamente, y en

muchos casos son los propios laboratorios los que

preparan los reactivos para reducir de esta forma

los costes92.

En los últimos 5 años se han solicitado más de

500 patentes en la oficina estadounidense de

patentes, la mayoría de ellas relativas a

tecnologías que se emplean en plataformas para

el genotipado de SNPs de alto rendimiento. Estas

tecnologías son principalmente técnicas de

discriminación de alelos, técnicas de detección de

productos específicos de alelos, y nuevos

formatos de análisis. En algunos casos, estas

patentes se refieren a materiales o

instrumentación, y en ocasiones procedimientos.

Esta situación es mucho más compleja debido a

que cada método consiste a menudo en una

combinación de componentes y formatos de

varias técnicas de genotipado, por lo que es una

práctica común la adquisión de patentes y

licencias por parte de las empresas

biotecnológicas dedicadas al genotipado de

SNPs93.

La siguiente tabla recoge las principales

plataformas que se están empleando con más

frecuencia en los ensayos de genotipado

de SNPs a gran escala (al menos 2.000 genotipos

al día), tanto por centros públicos de

investigación como consorcios privados y

empresas. Estas plataformas combinan diversas

tecnologías que se han mencionado

anteriormente, relativas a la química que permite

la identificación de polimorfismos así como la

detección de SNPs, dando lugar a ensayos con

diferentes capacidades de genotipado y coste

asociado.

48

7. Plataformas comerciales de genotipadode SNPs de alto rendimiento

92 Freimuth, R. R.; et al. (2004). High-throughput genotyping methods for pharmacogenomics studies. Curr.Pharmacogenomics, 2, 21-33.

93 Twyman, R. M.; Primrose, S. B. (2003). Techniques patents for SNP genotyping. Pharmacogenomics. Jan;4(1):67-79.

49


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Debido a las innovaciones basadas en tecnologías de genómica y las estrategias de análisis, se han creadotres sectores específicos en los cuales las empresas de biotecnología están especializadas. Estasegmetación de las empresas que realizan genotipado de SNPs también se observa en campos deaplicación clínica. De esta forma, las empresas son más activas en el genotipado de enzimas relacionadascon el metabolismo (relacionadas con la respuesta a fármacos), toxicogenómica y oncogenómica94.

50

94 Thomas, F. (2002). Business models for pharmacogenomic companies. TARGETS Vol. 1, No. 6 December 2002. 177-181.95 Se han tomado en cuenta aquellas empresas que poseen al menos 5 colaboraciones con otras empresas del sector

farmacéutico y/o biotecnológico.

Descubrimiento depolimorfismos

• Asociación entre genes yenfermedades

• Asociación entre genes yrespuesta a fármacos

• Identificación y validaciónde SNPs

• Genética de poblaciones

Ensayos clínicos

• Ensayos clínicos

• Recuperación de fármacos

Comercialización de un producto propio

• Asociación entre genes y respuesta afármacos

• Herramientas de diagnóstico basadas enADN

• Perfil genético

• Genética de poblaciones

Operacionesinternas

Operacionesexternas

Operacionesinternas

Operacionesexternas

Operacionesexternas

DiagnósticoIntegraciónfármaco/

diagnóstico

MODELOS DE MERCADO EN FARMACOGENÓMICA Y GENOTIPADO

Fig. 19. Segmentación del mercado de la farmacogenómica.Fuente: Pharmacogenomics 2003: A strategic market outlook and business análisis. Navigant Consulting Inc, Jan 2003;Tetlow, S. (2003). Successful Pharmacogenomics business models. Life Sciences Reports. Cambridge Healthtech Institute.

En los últimos 10 años se ha venido produciendo un

aumento en las fusiones y adquisiciones entre

compañias farmacéuticas y biotecnológicas. El

motivo principal reside en la necesidad de las

primeras de adquirir productos que puedan

potenciar la salida al mercado de nuevos fármacos.

Las principales compañías farmacéuticas y

biotecnológicas que poseen una estrategia dirigida

hacia el genotipado de SNPs proceden de los

sectores que se encuentran estrechamente

relacionados. Por un lado aquellas empresas

dedicadas al diagnóstico molecular, y por otro

empresas que en los últimos años se han

especializado en tecnologías de automatización de

ensayos, como las tecnologías de microsistemas y

microarrays. La puesta en marcha de plataformas de

genotipado de SNPs de alta resolución requiere en

muchos casos de la colaboración entre dos o más

empresas, que suelen compartir tecnología y

conocimiento. Estos acuerdos tienen lugar

generalmente en forma de colaboraciones, que en

muchos casos comienzan con licencias no exclusivas

que permiten el uso de tecnologías propias. Estas

licencias pueden ser en ocasiones únicas para su

uso en actividades de I+D, o bien pueden conllevar

la comercialización de plataformas que incluyan la

tecnología licenciada. En el presente informe se ha

realizado una valoración de los acuerdos de

colaboración y licencia más importantes de los

últimos 5 años en los que han participado empresas

que ofrecen servicios o productos relacionados con

el genotipado de SNPs, y que se encuentran

recogidos en la siguiente tabla 6.

Como resultado de este estudio comparativo, se

observa que entre las empresas más activas en

cuanto a acuerdos de licencia y colaboración95, se

encuentran principalmente aquellas que ofrecen

distintas plataformas de genotipado de SNPs

disponibles comercialmente y recogidas también

en la tabla 6, además de algunas empresas

farmacéuticas multinacionales.


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Tabla 6. Acuerdos y licencias entre empresas relacionadas con el genotipado de SNPs.Fuente: datos procedentes de Biocentury Publications Inc.

51


A la hora de analizar el impacto económico de las

tecnologías de genotipado de alto rendimiento se

debe diferenciar entre las aplicaciones de

diagnóstico y predisposición a sufrir una

enfermedad (diagnóstico predictivo), y el análisis

de la respuesta a un determinado fármaco

(farmacogenómica). Mientras que la primera se

pone de manifiesto en las primeras fases de

descubrimiento del fármaco, la segunda tiene

mayor relevancia en las etapas de desarrollo96.

El impacto de las tecnologías de genotipado en la

productividad de las actividades de I+D de las

empresas procede de un aumento en la

flexibilidad de las etapas de desarrollo clínico de

fármacos. En la actualidad, el escenario con el

que se encuentra la industria farmacéutica

comprende dos posibilidades, apostar por un

fármaco y llevarlo hasta las fases clínicas y

finalmente comercializarlo, o bien abandonarlo en

caso de que no supere los ensayos clínicos. La

farmacogenómica proporciona un escenario con

mayores matices, permitiendo la exclusión de

pacientes genéticamente predispuestos a mostrar

una respuesta pobre frente al tratamiento o

efectos secundarios derivados del mismo. Como

consecuencia, los ensayos clínicos pueden ser

acortados y los fármacos fallidos disminuirán97.

8. Barreras en la implantaciónde tecnologías de genotipado de alto rendimiento

96/97/98 Tollman, P.; et al. (2001). A Revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceuticalindustry. The Boston Consulting Group, Inc.

OPCIONES ACTUALESOPCIONES DISPONIBLES MEDIANTE

TÉCNICAS DE GENOTIPADOY FARMACOGENÓMICA

Fig. 20. Nuevas opciones que permite la farmacogenómica en el proceso de descubrimiento y desarrollo de fármacos.Fuente: Tollman, P.; et al. (2001). A revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceuticalindustry. The Boston Consulting Group, Inc.

Abandono del fármaco antes decomercializarlo

Continuación de los ensayos clínicos hastallegar al mercado

Continuación de los ensayos clínicos demanera más segura, eliminando lospacientes con mayor riesgo de sufrir

toxicidad o respuestas pobres

Optimización de ensayos clínicos,reduciendo su tamaño y duración

+

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Las barreras más importantes que frenan la implantación de estrategias de genotipado de alta resolucióny farmacogenómica en la industria farmacéutica se pueden resumir en tres factores: el coste de losensayos clínicos, las limitaciones tecnológicas y aspectos de mercado98.

8.1. Coste final de implantación de la tecnología

El mercado farmacéutico está estimado en más de

1,1 trillones de dólares y, de acuerdo con el informe

RB-191 World Pharmaceutical Markets publicado

este año por Business Communications Company,

Inc., éste experimentará un crecimiento de un 7,8%

hasta el año 2008, sensiblemente inferior a los

crecimientos observados en años anteriores. Se

estima que la industria del diagnóstico “in vitro” de

compone actualmente de un mercado de 33

millones de dólares, de los cuales el diagnóstico

molecular representa cerca del 3%.

Los tests genéticos y moleculares se llevan sólo

1 billón de las ventas mundiales, aunque esta

tendencia está creciendo a una velocidad del

30-50% según datos del año 2002. En la

actualidad se considera que hasta 2.500 genes y

500 proteínas son candidatos a ser empleados en

tests moleculares. Así, en los próximos

5-10 años, las aplicaciones clínicas del diagnóstico

molecular revolucionarán el proceso de

descubrimiento y desarrollo de fármacos99.

Affymetrix, una de las compañías que ha

apostado por las tecnologías de genotipado de

alta resolución, estima que el mercado basado en

el análisis de genotipado puede proporcionar un

volumen de negocio emergente de unos 200

millones de dólares100.

Según el precio actual del coste de los ensayos de

genotipado se estima que el coste del mismo

podría suponer más de 10 millones de $ en un

ensayo clínico del genoma completo. Por este

motivo, el genotipado no se realizará hasta que las

técnicas actuales no se mejoren y disminuya el

coste final del ensayo. Una de estas mejoras podría

consistir en la discriminación de alelos para

identificar haplotipos. Hasta el momento esto ha

sido imposible mediante las técnicas actuales de

identificación de SNPs basadas en la PCR. Por este

motivo actualmente se persiguen las estrategias de

gen candidato, ya que tiene la ventaja de que tan

solo es necesario analizar un número reducido de

genes, en vez de todo el genoma como ocurre con

el genotipado del genoma completo. Los genes

candidatos identificados pueden ser secuenciados y

luego analizados para identificar marcadores

polimórficos que puedan tener relevancia clínica101.

La aplicación de la farmacogenómica en el estudio

de la respuesta a fármacos potencialmente

presenta numerosas ventajas de mercado.

52

99 Ross, J. S.; Ginsburg, G. S. (2002). Integrating diagnostics and therapeutics: revolutionizing drug discovery and patientcare. DDT Vol. 7, No. 16 August. 859-864.

100 ”Affymetrix set for strong second half” (Noticia: Forbes, 19/08/2004)http://www.forbes.com/markets/2004/08/19/0819automarketscan07.html).

101 Schmitz, G.; et al. (2001). Pharmacogenomics: implications for laboratory medicine. Clinica Chimica Acta 308, 43–53.

Ventajas de mercado del empleo de la farmacogenómica en estudios de respuestaa fármacos

• Sobreprecio de los medicamentos.

• Incremento del valor de las acciones.

• Nuevos pacientes potenciales.

53


Algunos modelos económicos estiman el coste quesupone el desarrollo de un nuevo fármaco en unamedia de 880 millones de dólares. En el caso de quese empleasen técnicas de farmacogenómica en cadauna de las fases de desarrollo de un fármaco, laspredicciones más optimistas aseguran que el costefinal de cada fármaco se vería reducido en 335millones de dólares, esto es, un 38% del costeprevisto. Sin embargo, las técnicas defarmacogenómica no siempre consiguen los

resultados esperados, por lo que las estimacionesmás próximas a la realidad reducen la rebaja en losgastos a 80 millones de dólares, un 9% del preciototal estimado en un inicio. Esta rebaja es sinembargo, un importante aliciente para las empresasfarmacéuticas que se encuentran en un ambientemuy dinámico, donde los nichos de mercadodependen en gran medida de saber aprovechar losavances tecnológicos disponibles102.


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Fig. 21. Potencial de la farmacogenómica para las empresas farmacéuticas. Comparación entre el coste de desarrollo de unfármaco antes de la era genómica, los costes potenciales derivados del uso de las técnicas farmacogenómicas, y los costesesperados tras su utilización a lo largo de todo el proceso.Fuente: Tollman, P.; et al. (2001). A revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming thebiopharmaceutical industry. The Boston Consulting Group, Inc.

8.2. Limitaciones tecnológicasen el genotipado de altorendimiento de SNPs

Los estudios de la respuesta de un fármaco

mediante técnicas de farmacogenómica no

siempre son aplicables a todos los medicamentos

en sus fases clínicas. La farmacogenómica tan

solo será útil en aquellos casos es los que exista

una variación genética clara asociada a la

respuesta. En algunos casos, la respuesta de un

fármaco puede verse modificada debido a factores

medioambientales, como por ejemplo la ingesta

de ciertos alimentos, mientras que en otras

ocasiones son múltiples genes los que contribuyen

de manera conjunta a la variabilidad genética,

complicando de esta forma los análisis

estadísticos y procedimientos técnicos.

Aunque ambas condiciones se cumplan, existetodavía un reto mucho más complejo desolventar, que consiste en encontrar los genes ymarcadores polimórficos relevantes para realizaruna selección de pacientes que tomen parte enlos ensayos clínicos. Para desarrollar un ensayode farmacogenómica robusto se requieren almenos 1.000 pacientes. La fase I de un ensayoclínico maneja un número menor de pacientes,por lo que no es posible realizar un estudioprospectivo de pacientes para identificar aquellosque no responden al fármaco antes de pasar a lafase II. Esta selección de pacientes sí podríarealizarse como etapa preliminar a la preparaciónde la fase clínica III, aunque no siempre esprocedente la utilización de las técnicas defarmacogenómica. En un ensayo clínico estándarla frecuencia de prevalencia de variacionesgenéticas es aproximadamente de un 30%. Dado

que la mayoría de las variantes genéticas son

muy infrecuentes, la utilidad de los tests de

farmacogenómica en los ensayos clínicos no está

muy clara, ya que se necesitaría un número

mayor de pacientes para encontrar marcadores

polimórficos que sean de utilidad103.

En el caso de los tests farmacogenómicos que

analizan los efectos secundarios este problema no

es tan acuciante ya que las variaciones

metabólicas se determinan frecuentemente

durante los ensayos preclínicos. Sin embargo,

este tipo de tests no son de utilidad para

seleccionar pacientes antes de realizar los

ensayos clínicos, ya que estos últimos necesitan

reclutar a un número de pacientes elevado en el

caso de los ensayos de eficacia, lo que no ocurre

con los ensayos de efectos secundarios104.

8.3. Aspectos de mercadorelativos al genotipadode SNPs

A la hora de analizar la respuesta a un fármaco,

los pacientes se pueden dividir en dos grupos,

aquellos que toman un medicamento durante

largos periodos de tiempo o incluso toda la vida,

y aquellos que abandonan el tratamiento debido a

su ineficacia o efectos secundarios. En el primer

grupo, los tests farmacogenómicos reducirían el

número de potenciales beneficiarios de este

medicamento al eliminar los pacientes que

responden a placebo y aquellos que presentan

efectos secundarios. En un principio parecería que

esta selección de pacientes reduciría la cuota de

mercado, sin embargo, muchas compañías se

están aventurando a reproducir los análisis

farmacogenómicos de sus competidores para no

quedarse atrás. La farmacogenómica permitiría

aumentar los beneficios de las empresas

farmacéuticas al acrecentar el precio de los

medicamentos dirigidos a segmentos de población

concretos, elevar el valor de sus acciones, y

descubrir nichos de mercado en nuevos pacientes.

No obstante, en la actualidad tan solo un 2% de

registros de nuevos fármacos incluyen análisis

farmacogenéticos en los ensayos clínicos y

únicamente se estudia su eficacia y seguridad en

determinadas poblaciones de pacientes, el 6%

de los fármacos registrados, generalmente con

fármacos antitumorales105.

8.4. Aspectos reguladores

Los factores responsables del retraso o fallo en la

aprobación de nuevas aplicaciones de fármacos

están a menudo relacionados con aspectos

reguladores, que pueden obstaculizar la

comercialización del medicamento.

Recientemente, la agencia del medicamento

estadounidense (FDA), ha realizado una serie

recomendaciones a las compañías farmacéuticas

para que realicen estudios farmacogenómicos

durante el proceso de desarrollo de un nuevo

fármaco106. Estas recomendaciones han dado

lugar a la publicación de una guía que ha

permitido la creación de comités internos en

farmacogenómica dentro de algunas compañías

farmacéuticas. La labor de estos comités consiste

54

103/104 Tollman, P.; et al. (2001). A revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceuticalindustry. The Boston Consulting Group, Inc.

105 El análisis genético optimizará el reclutamiento en ensayos clínicos (El Correo Farmacéutico, 12/07/2004;http://www.correofarmaceutico.com/edicion/noticia/0,2458,508134,00.html).

106 Draft Guidance for Industry: Pharmacogenomic Data Submissions (http://www.fda.gov/cder/guidance/5900dft.pdf).

55


principalmente en revisar los datos procedentes de investigaciones propias, ensayos clínicos y literatura,para predecir las características básicas de los pacientes “respondedores” y “no respondedores”, y aquellosque son más susceptibles a desarrollar efectos secundarios107. Esta agencia ha identificado algunos de losaspectos más problemáticos que podrían solucionarse por medio de estudios farmacogenómicos:

107 Its, R. K.; Demers, L. M. (2004). Pharmacogenomics and pharmacogenetics: Future role of Molecular Diagnostics in theClinical Diagnostic Laboratory. Clinical Chemistry, 50: 1526-1527.


Relevancia de la farmacogenómica durante el proceso de aprobación de fármacos:

• Relaciones entre la dosis y el efecto: determinación de dosis adecuadas de tolerancia e intervalosterapéuticos.

• Diseño experimental y desarrollo clínico: adecuación del fármaco a la indicación apropiada.

• Medición de riesgos y beneficios: necesidad de determinar la seguridad del compuesto en relacióncon otros fármacos alternativos, la indicación terapéutica más adecuada en cuanto a la severidadde la enfermedad, y la probabilidad de ser empleada en poblaciones de alto riesgo.

Como conclusión, cabe decir que aunque los beneficios proporcionados por la implementación de lafarmacogenómica durante los ensayos clínicos previos a la aprobación de un fármaco, son menores que losderivados del diagnóstico predictivo, las ventajas competitivas que aporta añadirían un enorme valor almercado farmacéutico. Es muy probable que los distintos tipos de farmacogenómica se veanimplementados en distintos momentos. La detección de efectos secundarios será probablemente la primeraen adoptarse, ya que las compañías farmacéuticas no desean que sus fármacos candidatos fallen en lasúltimas etapas del desarrollo clínico. En el caso de los ensayos de eficacia, lo más seguro es que seanintroducidos a largo plazo, debido principalmente a la inquietud que plantea la fragmentación delmercado108.

Las técnicas de genotipado de SNPs de altorendimiento ofrecen una serie de oportunidadesde negocio para la industria farmacéutica ybiotecnológica109.

9.1. Déficit de innovacionesde producto

Las compañías farmacéuticas necesitan encontrarnuevas formas de mejorar la productividad yaumentar el número y calidad de nuevosfármacos. Hasta la fecha, las estrategiastradicionales se centraban en el descubrimiento ydesarrollo de pequeñas moléculas terapéuticas,que en la actualidad están llegando a su límite.En el año 2001, el número de dianas descritasascendía a menos de 450 del total de 10.000dianas estimadas en el genoma humano. Ladiversidad de dianas se centra fundamentalmenteen receptores y enzimas que participan endistintos tipos de reacciones. Por otra parte, lafinalidad clínica de las dianas no es muy diversa,ya que un tercio de los fármacos que seencuentran en el mercado, excluyendo losantibióticos, se emplean frente a desórdenes delSistema Nervioso Central y otro tercio frente aenfermedades cardiovasculares y cáncer110.

9.2. Disminución del tiemponecesario paradesarrollar un nuevofármaco

Mediante el modelo actual de desarrollo de nuevasentidades farmacéuticas, se consigue una tasa decrecimiento anual del 8%, mientras que lascompañías farmacéuticas podrían crecer mucho

más. Las proyecciones financieras sugieren quenecesitarían aprobar de 3 a 5 nuevas entidadesquímicas al año para alcanzar al menos una tasa decrecimiento anual del 10%. Para conseguirlo, laindustria farmacéutica debe reducir el tiempo ycoste derivado del descubrimiento y desarrollo denuevos fármacos, que requiere como media de 10 a12 años y como mínimo 500 millones de dólares porcompuesto111. Las tecnologías de genotipado deSNPs y otras técnicas farmacogenómicas permitiríanacelerar el desarrollo clínico de nuevos fármacos pormedio del diseño de ensayos clínicos que muestrenuna mejor seguridad y eficacia, y por tantodisminuir el coste total.

9.3. Combinación de fármacos/tests de diagnóstico

Las empresas dedicadas al diagnóstico genéticoson en principio quienes se beneficiarían enmayor medida de la oportunidades de negocioque les brindan las tecnologías de genotipado acorto plazo. En contraste con los incentivoscontrapuestos a los que se enfrenta la industriafarmacéutica, las empresas de diagnóstico puedenaprovecharse del cambio que se está produciendoen las primeras como resultado de una mayordisponibilidad de información genética.

La combinación de la administración de fármacoscon la realización de tests de genotipado resultaráde especial interés para las empresas dediagnóstico, las cuales incrementarán su mercadoal resultar necesario el empleo de dichos testspara realizar ensayos de susceptibilidad yestratificación de pacientes. Esta circunstanciadará lugar a una integración de la industriafarmacéutica y de diagnóstico, que

56

9. Oportunidades de mercado de las tecnologías de genotipadode alto rendimiento

109/110/111 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomics: applications in pharmaceutical R&D. DDT, Vol. 6, No. 4.February, 180-185. Roses, A. D. (2001). How will pharmacogenetics impact the future of research and development?Drug Discov Today. Jan 1;6(2):59-60.

57


tradicionalmente han operado por separado y se han regulado de manera independiente por las agenciascompetentes112.

Los analistas de la industria predicen que por medio de estas mejoras, las compañías farmacéuticasaumentarían sus beneficios del orden de 200-500 millones de dólares por cada fármaco. Las compañíasfarmacéuticas están empezando a integrar la farmacogenómica en sus programas de desarrollo de nuevosfármacos113.

Fuerzas de mercado en farmacogenómica114

• Disponibilidad de Bases de Datos de SNPs.

• Reducción del coste del desarrollo de fármacos.

• Mayor soporte de los pacientes.

• Aumento del número de estudios de asociación de genes.

• Mejora en la recuperación de fármacos.

Cuellos de botella de la farmacogenómica115

• Ambiente económico actual.

• Reducción de la venta de fármacos mediante segmentación.

• Identificación de fenotipos.

• Precio de SNPs.

112 Lindpaintner, K. (2002). The impact of pharmacogenetics and pharmacogenomics on drug discovery. Nature Reviews.Drug Discovery. Vol 1, June. 463-469.

113 Norton, R. M. (2001). Clinical pharmacogenomics: applications in pharmaceutical R&D. DDT Vol. 6, No. 4, February,180-185.

114/115 Pharmacogenomics: A strategic Market Outlook and Business Análisis (2003). Sample pages. Frontline StrategicConsulting, Inc. Strategic Market Reports.

La implantación de tecnologías de genotipado en la industria farmacéutica y la práctica clínica vienedeterminada por el desarrollo de una estategia adecuada en la cual cada paso es fundamental paraconseguir el éxito del paso posterior. El siguiente gráfico pone de manifiesto los pasos que se deben seguirpara lograr trasladar el conocimiento de la variabilidad de la secuencia de ADN, en aplicacionesfarmacogenómicas y de diagnóstico predictivo que sean de utilidad clínica.

58

10. Tendencias futuras de las tecnologíasde genotipado

Farmacogenómica y diagnóstico predictivo

Estudios que documenten el suficiente grado devariabilidad para predecir su utilidad

Estudios relevantes en la población que imitenla práctica clínica

Estudios clínicos sobre el impacto del polimorfismogenético

Estudios in vitro funcionales

Estudios de la variabilidad de secuenciaen los genes candidatos

Fig. 22. Pasos necesarios para conseguir implantar una estrategia basada en el genotipado de SNPs. Fuente: Johnson, J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS inGenetics, Vol. 19, No. 11, November, 660-666.

El grado de aceptación de las tecnologías degenotipado por parte de los diferentes actoresimplicados varía en función de sus intereses ygrado de conocimiento de sus limitaciones yventajas. De esta forma, la demanda de lospacientes es la principal fuerza que impulsa haciala implantación final de las técnicasfarmacogenómicas en la práctica clínica, mientrasque las oportunidades de negocio crean un interéspor parte de la industria farmacéutica a la hora de

incluir en sus programas de I+D poyectos defarmacogenómica y nuevas líneas de negociobasadas en tests de genotipado. Otros actoresimplicados en la aplicación final de las tecnologíasde genotipado son proveedores y aseguradoras,así como las autoridades gubernamentales y lapropia sociedad. La siguiente tabla supone unarelación de las perspectivas de cada uno de losactores en cuanto a los usos de los análisisgenéticos:

59


El principal reto al que nos enfrentamos consiste

en documentar suficientemente la

variabilidad en la respuesta a los fármacos.

En algunos casos tan solo se requiere la

información de polimorfismos o genes, aunque en

otros casos se necesita realizar estudios

complejos con un número muy elevado de genes

o bien una aproximación genómica al problema.

Esta aproximación no se basa en el conocimiento

de la acción del fármaco, aunque la realización de

un mapa de SNP no es posible en muchas

ocasiones en el presente. Sin embargo, esta

posibilidad resultará posible en un futuro próximo

a medida que las tecnologías de genotipado sean

más rápidas y más baratas. El proyecto HapMap

permitirá conocer un gran número de secuencias

variables en el genoma humano. De hecho,

muchos mantienen que la farmacogenómica

puede ser uno de los primeros frutos que proceda

de los datos obtenidos a partir de los proyectos

del Genoma Humano y HapMap116.

• La creación de estas bases de datos requiere

por otra parte de la disponiblidad de un gran

número de muestras que sean representativas

de la población de interés. Por este motivo

varios países están poniendo en marcha

proyectos de creación de bancos de muestras

biológicas a gran escala. En el caso de España,

el Banco Nacional de ADN, ubicado en el Centro

de Investigación del Cáncer (CIC) de

Salamanca, es una iniciativa lanzada a

comienzos del año 2004 por Fundación Genoma

España, la Universidad de Salamanca y la

Consejería de Sanidad de la Junta de Castilla y

León. El objetivo principal del proyecto consiste

en la realización del mapa genético de la

población sana española y la creación de

infraestructuras a las que otros bancos e

instituciones puedan acceder. La información

obtenida se pondrá a disposición del Centro

Nacional de Genotipado así como de aquellos

centros de investigación públicos o privados que

ActoresPredicción del

riesgo a sufrir unaenfermedad

Desarrollo defármacos basadoen la variacióngenética de laenfermedad

Desarrollo defármacos basado

en la variación genéticadel paciente

Pacientes

Proveedores

Industria

Aseguradoras

Gobierno

Sociedad

Muestra de interés, perodudas respecto a su usofinal

Retos en suimplementación

Conflicto de interesesentre empresasfarmacéuticasPotencialmente sólointeresante paraempresas centradas enel diagnóstico

Conflicto de cobertura

Preocupación poraspectos reguladores ysociales

Costes y beneficiosdesconocidos

Alta demanda

Implementación másprobable

Alto interés paraempresas farmacéuticasy de diagnóstico

Alta cobertura

Poca preocupaciónacerca de aspectosreguladores y sociales


Muestra de interés, perodudas respecto a su usofinal

Desconocido, retos deimplementación variables

Conflicto de interesesentre empresasfarmacéuticasAlto interés paraempresas centradas en eldiagnóstico

Desconocido, probablecobertura

Cierta preocupaciónacerca de aspectosreguladores y sociales


EMPLEO DE ANÁLISIS GENÉTICOS EN FUNCIÓN DE LOS ACTORES IMPLICADOS

Tabla 7. Perspectivas acerca de los usos de los análisis genéticos.Fuente: Phillips, K.A.; et al. (2004). Genetic testing and pharmacogenomics: Issues for determining the impact tohealthcare delivery and costs. Am J Manag Care. 10:425-432.

116 Johnson J. A. (2003). Pharmacogenetics: potencial for individualized drug therapy through genetics. TRENDS inGenetics, Vol. 19, No. 11, November, 660-666.

lo soliciten. Su plan de trabajo en una primera

fase consistirá en crear una colección de

muestras de ADN de individuos sanos, fase que

se prolongará durante aproximadamente un año

y durante la cual se recolectarán unas 7.000

muestras procedentes de 1.300 individuos. Por

otro lado, el Centro Nacional de Investigaciones

Cardiovasculares (CNIC)117 y el Centro de

Trasplantes de Medicina Regenerativa (CENTMER)

están desarrollando iniciativas similares118.

• Actualmente los tests de genotipado que se

realizan centran su análisis en la variabilidad

genética de un único gen. Se espera que en

poco tiempo estos tests sean reemplazados por

kits de diagnóstico que contengan un panel

de diferentes genes y secuencias polimórficas

de interés que permitan realizar un análisis

completo de enfermedades complejas. Este tipo

de diagnóstico molecular será empleado con

mayor frecuencia a medida que su importancia

clínica sea establecida definitivamente, las

técnicas de genotipado estén disponibles a un

coste más bajo y se desarrolle un formato fácil

de manejar y de interpretar sus datos119.

• Los grupos de investigación que necesitan

emplear técnicas de genotipado para sus

proyectos, generalmente recurren a técnicas

más asequibles como geles de agarosa

mediante enzimas de restricción o bien PCR en

tiempo real (Roche). Estas técnicas encarecen el

coste de cada SNP identificado, elevándolo en el

caso de la PCR en tiempo real a

aproximadamente 3€ el SNP, mientras que las

plataformas de genotipado de las que

dispone el Centro Nacional de Genotipado

disminuye este coste hasta 4-25 céntimos el

SNP identificado120. Por tanto, este tipo de

plataformas a gran escala no sólo permite el

abaratamiento del coste de cada SNP, sino que

además posibilitaría el análisis de un mayor

número de muestras en menor tiempo.

• Según los expertos consultados para larealización del presente informe121, laestimación de la demanda de plataformas degenotipado dependerá en gran medida de losconsorcios entre investigadores que actualmenteexisten, así como de las políticas de apoyo a laimplementación de tecnologías de genotipadoen España. Por otra parte, es primordial señalarque aproximadamente el 70-75% de losproyectos de investigación en biomedicinaimplican labores de genotipado que hasta lafecha eran realizadas de manera rudimentariapor los propios investigadores. Estos ensayoscarecen de los controles de calidad necesariospara asegurar su validez, y por otra parteresultan demasiado caros para ser costeadospor un sólo grupo de investigación. De la mismaforma, las plataformas de genotipado de SNPsde alto rendimiento que existen en el mercadono permiten en su mayoría el empleo en laclínica, y tienen una capacidad de genotipadomuy superior a lo necesario en estos casos.

La reciente creación del Centro Nacional deGenotipado (CEGEN)122 pretende que estastareas sean encargadas al centro, que de estaforma proporcionará los controles de calidadpertinentes, y abaratará los costes finales alposibilitar la realización de ensayos a granescala mediante las plataformas másadecuadas. Para que este cambio tenga lugar nosólo es imprescindible la existencia de centrosde genotipado como el CEGEN, sino que ademáslos investigadores han de acostumbrarse apermitir que ciertos aspectos de sus proyectossean realizados por centros especializados queposean la tecnología apropiada. Según losexpertos consultados, se estima que en lospróximos años el diagnóstico de los pacientes serealice en un 50% de los casos por medio demétodos tradicionales, mientras que elporcentaje restante se realizará por medio detécnicas de diagnóstico genético, queactualmente sólo supone un 1%. Por otra parte,

60

117 CNIC (http://www.cnic.es).118 España tendrá el mayor banco de ADN de Europa. El Diario Médico. 20 de abril de 2004.119 Johnson, J. A.; Evans, W. E. (2002). Molecular diagnostics as a predictive tool: genetics of drug efficacy and toxicity.

TRENDS in Molecular Medicine, Vol. 8, No. 6, June, 300-305.120 CEGEN, Costes de genotipación (http://cegen.crg.es/primera.php?que=cost&lang=cast).121 Comunicación personal del Dr. Ángel Carracedo (Universidad de Santiago, Centro Nacional de Genotipado).122 Centro Nacional de Genotipado, CEGEN (www.cegen.org).

61


es necesario que se realice un trabajo adecuado

de estandarización de la recogida de información

clínica con una coordinación entre los grupos de

investigación y centros hospitalarios

participantes.

• El impacto de las técnicas farmacogenómicas

como el genotipado de SNPs se pone de

manifiesto en España no sólo mediante la

participación de numerosos grupos de

investigación en proyectos a gran escala, sino

también mediante la implicación de empresas

biotecnológicas españolas. En concreto, la

empresa biotecnológica Pharmamar

perteneciente al grupo Zeltia123, puso en marcha

hace dos años un programa de investigación

farmacogenómica basado en la búsqueda de

marcadores moleculares de respuesta a

fármacos antitumorales a partir de la

información clínica y molecular generada en los

ensayos clínicos de 3 de sus fármacos

candidatos, mediante el empleo de

herramientas genómicas. Un primer estudio

tiene como objetivo el análisis de la expresión

génica y polimorfismos SNP en muestras de

tumorales de pacientes de sarcoma tratados con

Yondelis y su correlación con la respuesta y

evolución clínica del paciente. Los resultados de

estos ensayos se presentaron en septiembre del

año 2004, y anticipan la posibilidad de la

consecución de sistemas de terapia oncológica

personalizada124. Otras empresas españolas que

han introducido programas de farmacogenómica

en sus líneas de investigación son la empresa

sevillana Neocodex125, uno de cuyos objetivos es

el análisis de marcadores de susceptibilidad

genética en la población a partir de la

generación de bancos de ADN y tejidos de

pacientes con enfermedades comunes en

España.

123 Grupo Zeltia (http://www.zeltia.es).124 PharmaMar presents the first results of its pharmacogenomics anticancer drug development programme at the EORTC-NCI-AACR

Conference. 04 October 2004 (http://www.pharmamar.com/en/press/news release.cfm?newsReleaseID=89&year=2004).125 Neocodex (http://www.neocodex.es).

—

SNPs probados como marcadoresgenéticos viablesIdentificación de polimorfismospara importantes patologías

Rie

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Tiempo o acciones llevadas a cabo por la industria farmacéutica

Estudios de la variabilidadde secuencia en los genes candidatos

Recomendación de lafarmacogenómica en losensayos clínicos por la FDA

Empleo de kits degenotipado por partede clínicos

Fig. 22. Factores de riesgo determinantes para la implantación de la farmacogenómica y genotipado.Fuente: Tetlow, S. (2003). Successful pharmacogenomic business models. Life Science Reports. Cambridge HealthtechInstitute.

62

11. Centro Nacional de Genotipado(CEGEN)

Centro Nacional de Genotipado (CEGEN)126

Objetivo del proyecto:

El Centro Nacional de Genotipado (CEGEN) fue creado a finales del año 2003 como una iniciativa de laFundación Genoma España promovida desde los Ministerios de Sanidad y Consumo y de Ciencia yTecnología, con el objetivo de proporcionar a grupos de investigación en biomedicina pertenecientes ainstitutos, universidades, hospitales y empresas, la capacidad de realizar proyectos de genotipado deSNPs a gran escala que les permitan jugar un papel activo a nivel internacional. La duración delproyecto comprende el periodo 2003-2008, y la capacidad de genotipado prevista es de 4.000.000genotipos anuales.

Descripción del proyecto:

Inicialmente y durante el año 2004, el CEGEN llevará a cabo un total de cinco proyectos piloto degenotipado a gran escala que utilizarán las distintas plataformas de genotipado en los tres nodos. Losproyectos piloto están orientados hacia el estudio de enfermedades, tanto psiquiátricas comooncológicas, y a la investigación sobre dinámica genómica y genética evolutiva.

El CEGEN está organizado siguiendo una estructura en red que comprende tres nodos geográficamenteseparados con una dirección de coordinación única con sede en la Universidad Pompeu Fabra (UPF) enBarcelona. Los distintos nodos están basados en diferentes plataformas tecnológicas para el genotipado:

• Nodo de Barcelona gestionado por el Centro de Regulación Genómica (CRG) y la Universidad PompeuFabra (UPF). Plataforma de genotipado: “ABI PRISM 3730, SNPlex”.

• Nodo de Santiago de Compostela en la Universidad de Santiago de Compostela (USC). Plataforma degenotipado: “Sequenom Mass Array”.

• Nodo de Madrid en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO). Plataforma degenotipado: “Illumina Bead Scanner”.

Además de las tres plataformas tecnológicas citadas existe un grupo bioinformático de apoyo con sedeen la UPF en Barcelona y CNIO Madrid cuyas funciones básicas son dar soporte a los usuarios finales delcentro tanto en la fase pre-genotipación (selección de SNPs) como en la fase post-genotipado(tratamiento estadístico de genotipos).

Inicialmente y durante el año 2004, el CEGEN llevará a cabo un total de cinco proyectos piloto degenotipado a gran escala que utilizarán las distintas plataformas de genotipado en los tres nodos. Losproyectos piloto están orientados hacia el estudio de enfermedades, tanto psiquiátricas comooncológicas, y a la investigación sobre dinámica genómica y genética evolutiva. Los proyectos seránllevados a cabo por grupos liderados por investigadores de las tres sedes del CEGEN y las cuatroinstituciones participantes (CNIO, UPF, CRG y USC). El quinto proyecto piloto está dirigido porinvestigadores de una institución externa al CEGEN (Hospital Clínico de Barcelona) y tiene como misiónponer a punto los mecanismos de relación con usuarios externos al CEGEN. Todos estos proyectos pilotodeben conducir al pleno desarrollo del Centro Nacional de Genotipado previsto para el año 2005.

126 Centro Nacional de Genotipado, CEGEN (http://www.cegen.org).

63


Nodo de BarcelonaCentro de Regulación Genómica

(CRG)-Universitat Pompeu Fabra (UPF)

Nodo de Santiago de Compostela

Universidad de Santiagode Compostela (USC)

Nodo de Madrid

Centro Nacional InvestigacionesOncológicas (CNIO)

Gestión del proyecto: Dr. Xavier Estivill(CRG) y Dr. Jaume Bertranpetit (UPF)

Gestión del proyecto:Dr. Ángel Carracedo

Recursos humanos: • Doctores: 5• Licenciados: 6• Técnicos: 2Formación mayoritaria: BiologíaMolecular y Genética.

Recursos humanos: • Doctores: 5• Licenciados: 3• Becarios: 3• Técnicos: 2Formación mayoritaria: Genéticamolecular, Genética de poblaciones.

Recursos humanos:• Doctores: 1• Licenciados: 2• FP I: 1Formación mayoritaria: Genéticamolecular, genética de poblaciones,epidemiología.

Servicios:• Extracción de ADN (Chemagic

Magnetic Separador Module1,CHEMAGEN®): capacidad de 96muestras/día.

• Cuantificación de ADN (PicoGreen,Molecular Probes): capacidad de 480muestras/día (5 placas de 96muestras).

• Genotipado a media-gran escala(SNPlex, Applied Biosystems):capacidad de 70.656genotipos/semana.

Servicios:• Extracción de ADN (FREEDOM EVO

150 (TECAN®): capacidad de 96muestras/día.


• Genotipado a media-gran escala(SNPlex, Applied Biosystems):capacidad de 70.656genotipos/semana.

• Genotipado a media-gran escala.(MassArray - Sequenom): capacidad:45.000 genotipos/semana.

Servicios:• Extracción de ADN (Magna Pure LC,

Roche): Capacidad de 32 muestras de1ml cada 2 horas.


• Genotipado gran escala (Illumina):capacidad de 200.000 - 1.000.000genotipos/semana.

• Genotipado a pequeña-media escala(sondas TaqMan): capacidad de20.000 genotipos/semana.

Equipos:• Robot para la extracción automatizada

de DNAs de 16 cabezales (ChemagicMagnetic Separador Module1,CHEMAGEN®).

• Fluorímetro para placas (Gemini XPS,Molecular Devices).

• Secuenciador automático de 96capilares (3730XL DNA Analyzer, ABI).

• Plataforma automatizada de manejode líquidos (FREEDOM EVO 150,TECAN®), con un brazo pipeteador-dispensador con cabezal de 96 pocillos(TE-MO) y un brazo dispensador de 8canales (Li-HA), así como un brazo detransporte RO-MA (TECAN®).

• Plataforma automatizada de manejode líquidos (Aquarius, TECAN®), conun cabezal de 96 pocillos.

• Estación de lavado (Power-Wash 384,TECAN®).

• 6 termocicladores duales de 384pocillos (GeneAmp 9700, AppliedBiosystems).


• 2 termocicladores de gradiente de 96pocillos (Eppendorf).

Equipos:• Robot para la extracción automatizada

de DNAs de 16 cabezales (ChemagicMagnetic Separador Module1,CHEMAGEN®).

• Fluorímetro para placas (Gemini XPS,Molecular Devices).

• Secuenciador automático de 96capilares (3730XL DNA Analyzer, ABI).

• Plataforma automatizada de manejode líquidos (FREEDOM EVO 150,TECAN®), con un brazo pipeteador-dispensador con cabezal de 96 pocillos(TE-MO) y un brazo dispensador de 8canales (Li-HA), asi como un brazo detransporte RO-MA (TECAN®).

• Plataforma automatizada de manejode líquidos (Aquarius, TECAN®), conun cabezal de 96 pocillos.

• Estación de lavado (Power-Wash 384,TECAN®).



• 2 termocicladores de gradiente de 96pocillos (Eppendorf).

Equipos:• Robot de extracción automatizada de

DNA Magna Pure LC (Roche). • Illumina Bead Scanner 500G.• 7900HT Sequencer Detection System.

Real time Taqman PCR (AppliedBiosystems).

• Plataforma automatizada de manejode líquidos Beckman FX, con un brazopipeteador-dispensador con cabezal de96 pocillos y un brazo dispensador de8 canales.



• Centrifuga 5810 sin refrigeración. • Rotor basculante A-4-81 standard

P/5810. • Minicentrifuga. • 2 bloques térmicos (Scigene). • Incubadora (Memmert). • Agitador de placas (VWR). • Microselladora (Eppendorf).

Además de los tres nodos existe un grupo bioinformático de apoyo coordinado por la UPF junto a grupos locales en los tres nodos,cuyas funciones básicas son dar soporte a los usuarios finales del centro tanto en la fase pre-genotipación (selección de SNPs)

como en la fase post-genotipado (tratamiento estadístico de genotipos).

Gestión del proyecto:Dr. Javier Benítez

64

Sistema de genotipado SNPlexTM (Applied Biosystems)

Sistema de genotipado Bead ArrayTM (Illumina)

Sondas ZipChuteTM

Paso 1:Detección

Paso 2:Análisis

Paso 3:Agrupamientode genotipos

Analizador de ADN AppliedBiosystems 3730xl

(Identificación de alelos)

Software GeneMapper versión 3.5

Sistema de genotipado MassArrayTM (Sequenom)

Paso 1: AmplificaciónPaso 2: DefosforilaciónPaso 3: Ensayo MassEXTENDTM

Paso 4: Acondicionamiento de la muestraPaso 5: Transferencia a un MicroarrayPaso 6: Análisis de la muestra

Alelo 1 Alelo 2

T/C

T/T C/C

Extensión de sondas

Fig. 24. Esquema de funcionamiento de las tres plataformas de genotipado que forman parte del CEGEN.Fuente: adaptado de http://www.illumina.com; http://www.appliedbiosystems.com; www.sequenom.com.

Tecnología BeadArrayTM

Paso 1: Extensión especifica de alelos

Paso 2: PCR

Paso 3: Captura del producto en el array

Paso 4. Lectura

65


El empleo progresivo en los últimos años de las

tecnologías genómicas como el genotipado de

SNPs, ha generado una ingente cantidad de datos

a la espera de ser procesados para su utilización

clínica. A corto plazo los principales objetivos se

centran en predecir la susceptibilidad a sufrir

determinadas enfermedades, así como la

probabilidad de identificar las diferentes

respuestas a un fármaco para cada paciente. A

largo plazo, se pretende mejorar la calidad del

diagnóstico médico y administración de

fármacos127, mediante la práctica de una medicina

personalizada. Por tanto, las aplicaciones

principales de las técnicas de genotipado en salud

humana se centran en el diagnóstico preventivo,

la farmacogenómica y el desarrollo de nuevos

fármacos.

La identificación de variantes genéticas que se

correspondan con marcadores de enfermedad o

respuesta a fármacos requiere la búsqueda de

millones de SNPs en el genoma humano, con el

fin de encontrar aquellos que demuestren su

validez como marcadores de utilidad desde el

punto de vista clínico. Este proceso es costoso y

requiere la práctica de técnicas de genotipado a

gran escala, además del acceso a poblaciones de

pacientes bien caracterizadas128. Por otra parte,

ha de desarrollarse una sofisticada metodología

informática para poder interpretar y manejar los

datos derivados del genotipado, así como conocer

de manera detallada los complejos mecanismos

de la enfermedad129.

El campo de la farmacogenómica, la adopción de

métodos de asociación genética basados en el

estudio de haplotipos será una de las

tendencias que a medio plazo se podrá apreciar.

Para ello es indispensable el desarrollo de

métodos matemáticos e informáticos que

permitan detectar interacciones entre genes, así

como métodos que posibiliten el intercambio de

información entre bases de datos relevantes130. La

participación española en la segunda fase del

Proyecto Genoma Humano, también conocida

como HapMap, a través del Centro Nacional de

Genotipado supone un punto clave que permitirá

a España situarse dentro de los grupos de

investigación internacionales líderes en

tecnologías de genotipado. Por otra parte, la

participación española en el proyecto HapMap

posibilitará a los investigadores la obtención de

una gran cantidad de genotipos en tiempos cortos

y a un precio mucho más económico que con las

tecnologías tradicionales empleadas hasta la

fecha.

Gran parte de los expertos implicados en las

tecnologías que conllevan el desarrollo de

nuevos fármacos perciben un incremento

paulatino de los costes totales, tendencia que no

se acompaña con la disminución observada en los

retornos de inversión. Por otro lado, la existencia

de patentes de secuencias de ADN que forman

parte de tests farmacogenómicos o son

empleados en el desarrollo de nuevos fármacos,

afectan igualmente a los costes de licencia y

negociaciones derivadas de su uso. Esta situación

pone de manifiesto un escenario que supone una

amenaza a tener en cuenta por la industria

farmacéutica en los próximos 10 años131. Según el

grado de optimismo de las previsiones

económicas, se estima que los costes totales de

desarrollo de nuevos fármacos basándose en

técnicas farmacogenómicas podrían verse

reducidos en unos porcentajes variables que

oscilan entre el 9 y el 38%. Además, la aplicación

de estrategias de genotipado durante los ensayos

clínicos podría generar un entorno más positivo

que posibilitara la reducción de la tasa de

fracasos de fármacos candidatos. Estas

estrategias serían de gran valor para aquellos

medicamentos con una alta probabilidad de

provocar reacciones adversas medicamentosas,

así como en tratamientos a largo plazo, en los

cuales los efectos secundarios sólo pueden ser

observados tras años de tratamiento. Por tanto,

una de las aplicaciones de las tecnologías de

12. Conclusiones

127 Tollman, P.; et al. (2001). A Revolution in R&D. How genomics and genetics are transforming the biopharmaceuticalindustry. BCG Report. The Boston Consulting Group, Inc.

128 Collins, F. S. (2003). A vision for the future of genomics research. Nature, Vol. 422, 24 April.129 Ginsburg, G. S.; McCarthy, J. J. (2001). Personalized medicine: revolutionizing drug discovery and patient care. TRENDS

in Biotechnology, Vol. 19, No. 12, December, 491-496.130 Collins, F. S. (2003). A vision for the future of genomics research. Nature, Vol. 422, 24 April.131 Lesko, L. J.; Woodcock, J. (2002). EEL (Ethical, Economic, Legal & Social) Article. The Pharmacogenomic Journal 2, 20-24.

genotipado descritas en el presente informe como

“descubrimiento y desarrollo de nuevos

fármacos”, puede dar lugar a las aplicaciones

relacionadas más directamente con el desarrollo

de nuevos productos de valor comercial, como las

relacionadas con el diagnóstico predictivo y los

tests farmacogenómicos.

De las posibles aplicaciones clínicas de las

técnicas de genotipado, la farmacogenómica es

la que muestra mayores perspectivas de

implantación a corto plazo. Esta aplicación

consiste por un lado en la estratificación de los

pacientes en función de su genotipo, lo que

contribuye a incrementar el tamaño del mercado

mediante el ajuste de la dosificación de los

fármacos. Una segunda estrategia consiste en la

estratificación de la enfermedad en función del

genotipo del paciente, lo que en permitiría la

salida de nuevos fármacos dirigidos a segmentos

de la población para los cuales los medicamentos

actuales no resultan eficaces. Por otra parte,

terapias basadas en perfiles genéticos individuales

proporcionarían beneficios generales a la salud

pública, ya que sería posible gestionar más

eficientemente los riesgos que se presentan una

vez que el fármaco ha sido aprobado, y por tanto

disminuyendo la posibilidad de que éste provoque

efectos secundarios no descritos previamente y

que en ocasiones presentan consecuencias graves

para salud de los pacientes.

En cuanto al aspecto que concierne a la

regulación de los estudios farmacogenómicos

durante los ensayos clínicos, la postura de la

agencias reguladoras será determinante para la

implementación de las tecnologías de genotipado

en el proceso de desarrollo de un nuevo fármaco.

Actualmente existen numerosos ejemplos de

codesarrollo de fármacos junto con métodos de

diagnóstico basados en tecnologías de genotipado.

Aunque sería deseable que las agencias

reguladoras instasen a las compañías

farmacéuticas a realizar este codesarrollo, esta

situación sólo tendría lugar en aquellos casos en

los que el potencial fármaco mostrase eficacia

únicamente en un subconjunto de la población. Por

otra parte, la posibilidad de analizar la

predisposición a desarrollar efectos secundarios

severos, eliminaría a estos individuos de los

ensayos clínicos y terapia, mejorando el perfil de

seguridad del fármaco. Esta estrategia permitiría a

las agencias reguladoras la aprobación de fármacos

que en otras condiciones serían desestimados por

falta de efectividad o seguridad.

Las estrategias de la industria farmacéutica en el

desarrollo y comercialización de nuevos fármacos

sufrirán un cambio significativo durante los

próximos 10 años debido a la ralentización de las

expectativas económicas del sector. Como

consecuencia, cada vez será más frecuente

encontrar empresas farmacéuticas cuya estrategia

se base en la comercialización de fármacos

junto con un test de genotipado. La

combinación de un fármaco con su test

correspondiente proporcionaría por tanto un valor

añadido a fármacos que por sí mismos no

generían una nueva oportunidad de negocio.

Los avances tecnológicos de los últimos años han

permitido el desarrollo de nuevas plataformas

de genotipado de alto rendimiento,

disminuyendo los costes de genotipado

significativamente hasta valores cercanos

a 1 céntimo por SNP. De esta forma, se ha visto

reducido el alto coste que suponían las

estrategias de genotipado del genoma completo.

Debido a la diversidad de tecnologías y

plataformas de genotipado es posible elegir

aquellas cuyo rendimiento y coste se ajuste más

a las necesidades del ensayo. Por tanto se puede

decir que no existe un método de genotipado

ideal de utilidad en todas las aplicaciones, y los

retos a los que se enfrenta en la actualidad la

ciencia consistirán en incrementar la velocidad del

proceso, reducir el coste de los ensayos, así como

desarrollar múltiples ensayos en paralelo

(multiplexado), realizando mejoras en la

bioquímica, ingeniería y software analítico.

La puesta en marcha de programas de desarrollo

de nuevos agentes terapéuticos por medio de

estrategias farmacogenómicas se está

implementando paulatinamente en el caso de

disciplinas tales como la oncología, donde los

análisis genéticos se encuentran más extendidos

en la práctica clínica. Para el resto de áreas como

por ejemplo las patologías psiquiátricas,

enfermedades neurodegenerativas, autoinmunes y

trastornos cardiovasculares, los programas de

farmacogenómica como parte integrante del

proceso de I+D de desarrollo de nuevos fármacos

suponen todavía un reto, y su implementación

probablemente dependerá de los resultados

observados en fármacos anticancerígenos.

Es evidente que la industria farmacéutica invierte

cada vez más en proyectos relacionados con

técnicas farmacogenómicas como el genotipado

de SNPs, actividad que se pone de manifiesto en

las colaboraciones con consorcios públicos o

66

67


privados, centros de investigación yuniversidades, así como acuerdos puntuales entrelas propias empresas competidoras del sector. Esesencial que se produzcan colaboracionessemejantes entre el sector industrialbiotecnológico y farmacéutico, con centros deinvestigación y hospitales españoles, en los cualesse están desarrollando líneas de investigación demuy diversa índole relacionadas con la prácticadel genotipado. En este sentido, existen iniciativasprometedoras de reciente creación como el CentroNacional de Genotipado (CEGEN) creado porGenoma España, que ofrece servicios degenotipado a gran y pequeña escala a grupos deinvestigación y empresas; y el nuevo Instituto deMedicina Predictiva y Personalizada, que será unode los pilares de la nueva biorregión catalana, ycuyo objetivo consiste en el desarrollo de técnicasde diagnóstico molecular que permitan determinarel perfil genético de cada paciente, así como elestudio de las bases moleculares de la respuestade fármacos. Por otra parte, a finales de enerodel 2005 se creó la Sociedad Española deFarmacogenética y Farmacogenómica, que tieneentre sus objetivos establecer los caucesnecesarios para que la industria farmacéuticapueda entrar en contacto con los gruposinvestigadores.

Tal y como se recoge en el Anexo I del presenteinforme, los proyectos de investigaciónespañoles se encuentran predominantementeenfocados a la identificación de polimorfismosrelacionados con patologías de alta incidencia enla población, destacando sensiblemente el cáncercon aproximadamente un 30% del total deproyectos identificados, y seguidos en relevanciapor trastornos cardiovasculares y lasenfermedades autoinmunes, con una participaciónde en torno al 17 y 12% respectivamente.Adicionalmente, los trastornos psiquiátricos,enfermedades neurodegenerativas y diabetes,constituyen ámbitos de interés para los grupos deinvestigación españoles, dando lugar aaproximadamente el 10% del total de proyectos

cada uno. Otras patologías que se estudian

mediante estrategias de genotipado son la

esterilidad, el SIDA o la osteoporosis, con un

número menos significativo de proyectos de

investigación. Finalmente, la contribución de

proyectos de investigación con participación

española relativos a estudios poblacionales de

polimorfismos de ADN de interés supone un 4%

del total de grupos de investigación españoles.

Para realizar este tipo de análisis es necesaria la

existencia de una base de datos de pacientes que

hayan mostrado algún tipo de toxicidad

relacionada con la administración de

medicamentos. Por otra parte, es indispensable la

creación de un sistema de recogida de muestras

biológicas que permitan el almacenamiento de

datos genéticos necesarios para caracterizar

poblaciones. Iniciativas de este tipo como es el

caso del Banco Nacional de ADN, permitirán en

un futuro conocer el perfil genético de la

población española y las diferencias que puedan

existir asociadas a las patologías más prevalentes,

tales como las cardiovasculares o el cáncer.

En un futuro, el médico podrá acceder al perfil

genético del paciente almacenado en un soporte

informático, junto con información sobre su estilo

de vida, y los resultados de los análisis moleculares

y tests de monitorización. Estos datos permitirán

establecer unos baremos que indiquen la

probabilidad de que el paciente desarrolle alguna

de las enfermedades crónicas más comunes. Los

determinantes genéticos de los efectos de los

medicamentos permanecen estables a lo largo de

la vida de pacientes y, por tanto, tan solo sería

necesario realizar los tests genéticos una vez en la

vida, es por ello que el objetivo de la medicina del

futuro será por tanto fundamentalmente

preventivo. De esta forma, los médicos

recomendarán modificaciones en el estilo de vida y

terapias profilácticas en función de la

susceptibilidad del paciente a desarrollar diferentes

enfermedades crónicas a lo largo de su vida.

68

ANEXO I. Proyectos españoles en genotipado de SNPs y farmacogenómica

Proyectos de Investigación españoles relacionados con farmacogenómica y técnicas de genotipado

Centro oempresa

Instituto deInvestigacionesBiomédicas(CSIC-UAM)

Departamento

Bioquímica

Biologíamolecular ycelular del cáncer

Biologíamolecular ycelular del cáncer

Centros de Investigación pertenecientes al CSIC

Título del proyecto

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetestipo 2 mediante aplicación de transcriptómica, genómicafuncional y análisis masivo de SNPs.

Patología molecular de tumores del sistema nervioso:correlaciones clínico-analíticas de posible significado predictivo

Patología molecular de los tumores sólidos infantiles.Aportación al diagnóstico y a la individualización deltratamiento

Diseño de un microchip de cDNA para la detección deresistencia a la quimioterapia en pacientes con cáncer depulmón

Tecnología: identificación de cinco nuevos polimorfismos deun sólo nucleótido (SNPs) en el gen del retinoblastoma(RB1). Estos SNPs pueden ser utilizados como marcadoresgenéticos del locus RB1 o como marcadores de pronósticoclínico en pacientes con retinoblastoma y otros tumoresdependientes de RB1

Duración

2002-2004

1998-2001

2003-2005

2001-2003

—

Financiación

PN

FIS

FIS

PN

—

Desarrollo de un microarray específico para laidentificación de alteraciones genéticas con valordiagnóstico y pronóstico en tumores sólidos infantiles

2003-2003 PN

Estudio de los factores moleculares predictivos derespuesta al tratamiento de cáncer no microcítico depulmón mediante análisis del transcriptoma a través demicroarrays

2002-2004 FIS

Estudio de los factores moleculares predictivos derespuesta al tratamiento de cáncer no microcítico depulmón mediante análisis de las rutas de muerte ysupervivencia celular

2003-2004 CAM

Genómica del cáncer: Genotipado de tumores (Red deCentros) 2002-2005 FIS

Red Temática de Investigación Cooperativa de Centros deCáncer: Genómica del Cáncer. Genotipado de Tumores 2003-2003 FIS

Regulación de laexpresión génica

Línea: estudio genómico mediante microarrays de DNAde patologías relacionadas con la resistencia a insulina

Línea: estudio de asociación genética a genes candidatospara el Síndrome de Ovario Poliquístico

Centro deInvestigacionesBiológicas(CIB-CSIC)

Biología celular ydel desarrollo

Desarrollo de SNPs y biochips aplicables al diagnósticomolecular de la esterilidad humana 2001-2001 PN

Biotecnología

Desarrollo de SNPs y biochips aplicables al diagnósticomolecular de la esterilidad humana 2002-2002 PN

Biotecnología

Análisis de genes implicados en la patogenia de ladiabetes mellitus no insulin-dependiente: papel del IRS-1 y del receptor de sulfonilureas

1997-1999 CAM

Institutode Biomedicinade Valencia(IBV-CSIC)

Unidad de PatologíaMetabólicaExperimental

Regulación de la transcripción por glucosa en células betapancreáticas. Estudio de polimorfismo en patologíashumanas

2000-2003 MEyC

Unidad deGenéticaMolecular

Identificación y caracterización de dianas terapéuticasrelacionadas con la enfermedad de Parkinson 2002-2003 FRA

Caracterización genómica y proteómica de la enfermedadde Parkinson. 2002-2005 PN

Genética Molecular de las demencias familiares 2000-2001 GeneralitatValenciana

Análisis genético de la esclerosis múltiple en España 2000-2002 MSyC


69


Proyectos de Investigación españoles relacionados con farmacogenómica y técnicas de genotipado (continuación)

Centro oempresa

Institutode Biomedicinade Valencia(IBV-CSIC)

Departamento

Unidad deGenética yMedicina Molecular

Centros de Investigación pertenecientes al CSIC


Aproximación genética al estudio de las enfermedadesneurológicas: genes, modelos animales y epidemiologíagenética

Duración

2001-2003

Financiación

Biología, clínica y terapia de las ataxias cerebelosas:genética y genómica funcional y comparada 2003 FIS

Centrode BiologíaMolecularSevero OchoaCBMSO (CSIC)

Bioquímica yBiologíaMolecular

Factores genéticos de la enfermedad de Alzheimeresporádica 2000-2000 CAM

Genes de susceptibilidad para la enfermedad deAlzheimer 2002-2004

Obra SocialCaja de

Madrid/AFAL

Analisis molecular de la enfermedad de Alzheimer 2001-2003 CAM

IPBLN, Institutode Parasitologíay BiomedicinaLópez-Neyra(CSIC)

Biología Celular eInmunología

Marcadores inmunogenéticos de susceptibilidad/severidaden la artritis reumatoide 2000-2003 PN

Determinación de la expresión génica global en células Timplicadas en esclerosis múltiple 2002-2005 FIS

Bases farmacogenéticas de la eficacia clínica y toxicidaddel metotrexato en la artritis reumatoide 2003-2006 FIS

Marcadores inmunogenéticos de susceptibilidad/severidaden la artritis reumatoide 2000-2003 CICYT

Líneas: estudio de las bases genético-moleculares de lasusceptibilidad/severidad de las enfermedadesautoinmunes (artritis reumatoide y espondilitisanquilosante) e infecciosas (brucellosis y enfermedad deChagas). Identificación y caracterización de marcadoresinmunogenéticos de riesgo/progresión. Diseño ydesarrollo de nuevos métodos de tipificación depolimorfismo en genes candidatos.

— —

Estudio de las bases moleculares de la susceptibilidad y/oprogresión de la artritis reumatoide: búsqueda de nuevosmarcadores inmunogenéticos

1997-2000 CICYT

Inst. de Catálisisy Petroquímica(CSIC)

Biocatálisis Desarrollo de una plataforma tecnológica defarmacogenómica funcional basada en DNA microarrays 2001-2001 PN

Biotecnología

Instituto deBiología yGenéticaMolecular (U. deValladolid-CSIC)

Facultad deMedicina Línea: diagnóstico genético del cáncer — —

Instituto delFrío (CSIC) —

Evaluación de la capacidad antioxidante del plasma enuna población de pacientes con enfermedad de Alzheimerestratificada por los polimorfismos de riesgo genético

2000 CAM

Centro deInvestigacióndel Cáncer (CIC)

Servicio deOncologíaMédica

Línea: estudios de determinación de genes desusceptibilidad familiar al cáncer de mama — —


70


Centro oempresa Departamento

Universidades

Título del proyecto Duración Financiación

Bioquímica i deBiologiaMolecular

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación de transcriptomica,genómica funcional y análisis masivo de SNPs

2002-2004 PN

Ciència Animal idels Aliments Equip automàtic d'anàlisi de SNPs per Pyrosequencing 2003-2004 UAB

Psiquiatria iMedicina Legal

Farmacogenòmica del tractament de les malaltiesmentals greus 2001-2003 TV3

Universidad de Barcelona

Bioquímica iBiologia Molecular(Farmacia)

Perfil genómico de la resistencia al metotrexato;mecanismos moleculares de regulación de la DHFR yreparación génica

2002-2005 CICYT

HemopatologíaLaboratorio dePatología,Hospital Clìnic

NODO IDIBAPS Red centros de cáncer. Investigación decáncer. Genómica de cáncer. Genotipado de tumores 2003-2005 MSyC

AnatomíaPatológica

Línea: mecanismos genéticos y moleculares en eldesarrollo y progresión de tumores humanos — —

Hospital ClínicServicio deEndocrinología yNutrición

Aproximación a las diferencias clínicas, metabólicas ygenotípicas de la Diabetes mellitus tipo 1A(inmunológica) y la Diabetes mellitus tipo 1B (idiopática)(PI020318)

2002-2002 FIS

Genética

Bases genéticas de la osteoporosis: estudios deasociación y estudios funcionales de nuevospolimorfismos en los promotores de genes candidatos(PM99-0131-C02-02)

2000-2002 CICYT

Microbiologia iParasitologiaSanitàriesFisiopatologia iTractament de lesMalaltiesRespiratòries

Resistencia de Mycobacterium tuberculosis en el área deBarcelona. Caracterización fenotípica y genotípica.Detección directa en muestra clínica.

2002-2004 FIS

Medicina

Nuevos estudios inmuno-genotípicos en la clasificación ytratamiento de la leucemia aguda mieloide (LMA) ysíndromes mielodisplásicos (SMD). Neoplasiashematológicas (LMA) y (SMD)

2003-2003 MSyC

Departaments dela Fundació Clínic

Receptors polimòrfics del sistema immune innat (MBL,TLR) i susceptibilitat a infeccions bacterianes en pacientsinfectats pel VIH: un estudi de casos i controls

2003-2005FundacióLa Marató

de TV3


Estudio genético y molecular de la hipertensión arterialesencial. Análisis de genes candidatos de la regulación dela reabsorción renal de sodio

1997-1999 FIS

Salut Pública Genotipaje de GSTM3 y GSTM1 A/B en relación con lasusceptibilidad individual al cáncer de pulmón 1997-1997 FIS

FarmacologíaClínica, HospitalClínico deBarcelona

Polimorfismos taqla, taqlb Y -141C Del/Ins en el gen d2del receptor de la dopamina y susceptibilidad a sufrirefectos extrapiramidales inducidos por antipsicóticos enpacientes con esquizofrenia

2002-2004FundacióLa Marató

de TV3


UniversidadAutónoma deBarcelona

MedicinaBases genéticas de la osteoporosis: estudios deasociación y estudios funcionales de nuevospolimorfismos en los promotores de genes candidatos.

2000-2003 CICYT

Facultad deVeterinaria,Bioquímica yBiologíaMolecular

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación de transcriptómica,genómica funcional y análisis masivo de SNPs

2002 PN

Medicina Impacte dels marcadors genetics sobre el pronostic ievolucio del cancer del epitelio folicular de tiroides FIS

71


Psiquiatria iPsicobiologiaClínica

Marcadores genéticos individuales como predictores de larespuesta al tratamiento farmacológico en la depresiónmayor: análisis genético combinado de los polimorfismoscyp2d6 y cyp2c19 y del gen sert

2000-2001 FIS


Centro oempresa

Universidad de Barcelona

Departamento


Universidades


Importancia de los polimorfismos geneticos de lasglicoproteinas plaquetarias que intervienen en laadhesion (Ib-alfa y Ia/IIa) en el desarrollo dearteriosclerosis prematura y trombosis en los pacientescon síndrome antifosfolipídico)

Duración

2000-2001

Financiación

FIS


Papel de los inhibidores de la fibrinolisis y suspolimorfismos genéticos en la incidencia y evolución delos síndromes coronarios agudos

2002-2005 FIS

MedicinaEfectos de los polimorfismos genéticos del sistemarenina-angiotensina-aldosterona en la presentaciónclínica y evolución de la miocardiopatía alcohólica

2002-2005 FIS

Genética Línea: desarrollo de herramientas bioinformáticas para elestudio de la evolución molecular — —

Bioquímica yBiologíamolecular

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación de transcriptómica,genómica funcional y análisis masivo de SNPs

2002-2004 PN

Genes de susceptibilidad a la diabetes de tipo 2 y dianasen la terapia antidiabética: DOR y SSAO/VAP-1 2002-2004 PN

Development of bioinformatic tools for the study ofmolecular evolution — —

UniversidadPompeu Fabra

CienciesExperimentals IDe La Salut -Unitat de BiologiaEvolutiva

A multiple candidate-gene, high-density SNP scanningapproach to assessment of genetic susceptibility inchronic obstructive lung disease

2001-2004 U.E.

Genomic variation in the Spanish population: defining thehaplotypes for genomic regions of biomedical interest anddevelopment of a high-throughput genotyping resourcenetwork

— —

Línea: Diversitat i dinàmica del genoma (Variació mundialdel desequilibri de lligament (LD) en regions gèniques) — —

Detección de Selección en Genes de Interés Evolutivo 2004 GenomaEspaña

Universitat de Lleida

Ciencias MedicasBásicas

Proyecto coordinado: variabilidad del locus VDR yprogresión de la infección por el VIH. Subproyecto a:progresión a SIDA y expresión de interleucinas ycorreceptores en pacientes VIH+ según su genotipo VDR

2002 FIS

Universitat de València

MedicinaPreventiva

Susceptibilidad genética y estilos de vida como factoresde riesgo cardiovascular en población de la comunidadvalenciana

2000 FIS

Universidad de Zaragoza

AnatomíaPatológica, MedicinaLegal y Forense yToxicología

Análisis de la variabilidad en población aragonesa depolimorfismos microsatélites del cromosoma Y.Aplicaciones médico-forenses

1999-2001 Gobierno deAragón

Universidad de Salamanca Medicina Estudio de polimorfismos asociados con el alcoholismo en

la población de Castilla y León 1999-2000Junta

de Castillay León

Universidadde Málaga


Polimorfismos genéticos asociados a la enfermedadcardiovascular y su significación genético-epidemiológica.Expresión funcional de genotipos combinados por sureflejo en los parámetros bioquímicos del SRAA y RECEP

1998-1999 CICYT

Universidad ReyJuan Carlos Bioquímica

Tecnología: riesgo cardiovascular en pacientes diabéticosmediante el genotipado de genes relacionados con eldesarrollo de la enfermedad

— —


72



Universidades


UniversidadAutónoma de Madrid

MedicinaEstudio del valor pronóstico del polimorfismo de losmicrosatélites del TNF- alfa y de su producción in vitro enpacientes con artritis reumatoide de reciente comienzo.

2000-2002 Schering-Plough S.A.

BiologíaLínea: bases genéticas y moleculares de enfermedadespsiquiátricas (maniacodepresión, ludopatía y suicidio).Genes de susceptibilidad en enfermedades psiquiátricas

— —

Farmacología yterapeútica (HUla princesa)

Línea: farmacogenética del metabolismo de fármacos — —

BioquímicaIdentificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación metrascriptomica.Genómica funcional y análisis masivo de SNPs

2002-2004 PN

Medicina,Servicio deReumatología

Research of genetic factors predisposing to rheumatoidarthritis 1996-1998 U.E.

Evolving evidence based treatment strategies for infantilehyperinsulinism using clinical, genetic and cell biologicalinsights into a heterogenous disease

2001-2004 U.E.

Fac. Medicina,Unidad deInmunología

Novel methods for predicting preventing and treatingattacks in patients with hereditary angioedema 2002-2005 U.E.

Universidade de Santiago de Compostela

AnatomíaPatolóxica eCienciasForenses

Genes implicados en la susceptibilidad al cáncer de mama 2004 Genoma España

Desarrollo de grandes multiplexes de SNPs decromosoma y para su análisis mediante “DNAmicroarays” con fines forenses.

2002-2005 PGI y DT

Diagnóstico genético de la Miocardiopatía hipertróficafamiliar (en colaboración con el CHU Juan Canalejo de ACoruña)

2004-2005 —

Identificación de genes implicados en susceptibilidad atrastornos psiquiátricos (en colaboración con el nodo deBarcelona del CEGEN y el Institut Universitari dePsiquiatría Pere Mata de Reus)

2004-2006 FIS-CEGEN


Estudio de factores genéticos relacionados con eldesarrollo de hipertrofia ventricular izquierda enpacientes con hipertensión arterial (en colaboración conel CHU Juan Canalejo)

2004-2006 —

Construcción de un chip de ADN para el diagnóstico de laretinosis pigmentaria autosómica recesiva y la amaurosiscongénita de Leber (en colaboración con Universitat deBarcelona)

2004-2005 ONCE

Uso de la tecnología SNPlex para análisis forenses 2004-2005

Instituto de Medicina

Forensede Oslo

UniversidadComplutense

Microbiología,Fac. Farmacia

Servicios Técnicos: secuenciación de DNA, análisis defragmentos de DNA: genotipado, PCR cuantitativa (Q-PCR),microarrays de DNA

— —

InstitutoPluridisciplinar

Línea: polimorfismo génico de dianas de psicofármacos.el transportador de serotonina como diana deantidepresivos selectivos de la recaptación de serotoninaen el tratamiento de la bulimia nerviosa

— —

UniversidadSan Pablo Microbiología

Estudio de marcadores moleculares y resistencia aantibióticos en microbiota normal y patógena de origenhumano y animal

2002-2004UniversidadSan Pablo-

CEU

73



Centro oempresa

Universidade de Santiago de Compostela

Departamento

Universidades


Fisiología Línea: farmacogenómica — —

MedicinaHigh throughput analysis of single nucleotidepolymorphisms (SNPS) for the forensic identification of persons

2002-2002 U.E.

Genética Línea: tecnologías de genotipado en loci microsatélites — —

Inst. MedicinaLegal

Polimorfismos de ADN microsatelite (STRS) autosómicos,polimorfismos de cromosoma y y polimorfismos de ADNmitocondrial en la población de Galicia Oriental (comarcasde la montaña de Lugo y Orense): análisis genético

1999 Xuntade Galicia

Bioloxía Animal.AntropoloxíaBiolóxica:Estructura eEvolución dasPoboacións

Líneas: polimorfismos xenético-moleculares; xenética depoboacións humáns: biodemografía — —

Medicina.Laboratorio deInvestigación enNefroloxía

Líneas: secuenciación automática de DNA, detección demutacións, bioinformática, polimorfismos SNPs — —

Universidadde Extremadura

Facultad de MedicinaDepartamento de Farmacologíay Psiquiatría

Metabolism and Clinical Effects of Psychotropic Drugs -From molecular genetics to patient care 1996-1999 U.E.

Identificación precoz de factores responsables de lavariabilidad interindividual en el metabolismo defármacos en el hombre

1997 DGES

Early identificacion of factors responsible for interindividualvariability in the metabolism of drugs in man 1997 U.E.

Análisis de factores genéticos y ambientales en lacaracterización del tabaquismo como factor de riesgo enel cáncer de pulmón

— FIS

CYP2D6 y CYP2C9: diferencias interétnicas y relación conla personalidad 2003 PN

biomedicina

Universidadde Oviedo

Unidad dereumatologíaHospital MonteNaranco

Euroas: European Genomic Bank and Clinical, Genetic and Immunogenetic Databases of AnkylosingSpondylitys and the other Spondylarthropathes

2002-2005 U.E.

Inst. Univ.Oncología

Susceptibilidad genética individual y factoresambientales, ocupacionales y de estilos de vida en laetiología y pronóstico del cáncer de pulmón en Asturias

2001 FIS


Universidadde Cantabria

BiologíaMolecular

Estudio genético y funcional de mutaciones asociadas ahipoalfalipoproteinemia y riesgo aterogénico 1996-1999 CICYT

Estudio de Factores genéticos antiaterogénicos asociadosa la expresión de ApoE — FIS

Genética de la Apolipoproteína E y proteínas asociadas — FIS

Genética de Hiperlipidemias (red) — FIS

Fisiología yFarmacología,Genética Forense

Estudio preliminar de la utilidad del análisis depolimorfismos de ADN en la valoración de la reducción dedaño mediante un programa de intercambio de jeringuillasen población usuaria de drogas por vía parenteral

2002 —

Valoración estadística de análisis genotípicos de muestrasbiológicas 2002 —

74



Universidades


Universitat de les IllesBalears

Genética

Plataforma de genotipación para la identificación defactores genéticos implicados en la susceptibilidad y en larespuesta farmacológica de las enfermedades mentales.Red de genotipación y psiquiatría genética. Proyecto:marcadores de vulnerabilidad genética y neurobiológicade los trastornos esquizofrénicos y esquizoafectivos enlas islas Baleares

2003-2003 —

Universidad de Las Palmas

Ciencias Médicasy Quirúrgicas

Influencia del polimorfismo genético en la evolución de lamasa ósea en el hiperparatiroidismo primario 1999-2001 FIS

Universidad de Murcia

Bioquímica,BiologíaMolecular eInmunología

Genes reguladores de la melanización. Relacionesfenotipo-genotipo 2001-2004 PN

Universidad de Navarra

Neurociencias

Líneas: modificación de la expresión génica por el estrés.Estudio genético y farmacológico de la enfermedad deHuntington. Factores genéticos e influencia del estrés enel desarrollo de la esquizofrenia

— —

—

Estudio sobre la asociación de los polimorfismosgenéticos que codifican los receptores de péptidosnatriuréticos y diferentes fenotipos clínicos de pacientescon hipertensión esencial

2001 —

Psiquiatría yPsicología Médica

Análisis de polimorfismos genéticos en los genes de laHistamina 2, receptores y transportadores de serotoninaen pacientes afectos de esquizofrenia y su relación con larespuesta al tratamiento antipsicótico.

2002-2003 Gobiernode Navarra

BiologíaCardiovascular

Evaluación de nuevos polimorfismos de la NAD(P)Hoxidasa vascular como marcadores genéticos de riesgode estrés oxidativo en las enfermedadescardiovasculares.

2002-2004 Gobiernode Navarra

Fisiología ynutrición

Estudio de genes candidatos sobre la susceptibilidad aldesarrollo de obesidad 2004-2005 FCRG

Universidad de Sevilla

BioquímicaMédica y BiologíaMolecular

Línea: análisis de marcadores genéticos asociados a lasformas remitentes recidivantes de esclerosis múltiple.Colaboración en el proyecto Europeo GAMES.

— —

UniversidadMiguelHernández

Instituto deBiología Moleculary Celular

Línea: marcadores tempranos de resistencia antitumoral. 2005 Lab. Indas

Citología eHistología Normaly Patológica

Línea: evaluación de la predisposición genética al riesgode extensión del infarto agudo de miocardio. — —


Universidad de Granada


Marcadores inmunogenéticos de susceptibilidad/severidaden la artritis reumatoide 2000-2003 CICYT

Bases genético-moleculares de la artritis reumatoide:identificación de marcadores genéticos de predisposicióny pronóstico

2003 PNbiomedicina

Medicina legal ytoxicología

Líneas: polimorfismos del DNA aplicado a las cienciasforenses. Marcadores de alcoholismo crónico. Técnicasbioquímicas aplicadas al diagnóstico postmortem dealcoholismo

— —

75




Otros Centros de Investigación


Instituto deSalud Carlos III(ISCIII)

Centro Nacionalde Microbiología,Unidad deVirologíaMolecular

Aplicación de un ensayo fenotípico de susceptibilidad aantirretrovirales frente al VIH-1 al estudio de laresistencia en aislados de pacientes en tratamiento. Redde investigación en SIDA (RIS)

— —

Área deBioinformáticaMédica

Línea: SNPs, haplotipos, farmacogenética, medicinapersonalizada — —

Instituto deInvestigacionesBiomédicasAugust Pi iSunyer(IDIBAPS)

Hospital Clínicoe IDIBAPS

Red de centros de Genética Clínica y Molecular.Integración de la Investigación Clínica, Molecular yEpidemiológica en Genética Humana

2003-2005 MSyC

—Estudio genético de susceptibilidad a melanoma:correlación genotipo-fenotipo y aplicación al diagnósticoprecoz en familias y pacientes con melanoma múltiple

2001-2003 FIS

Agresiónbiológica ymecanismos derespuesta

Línea: genética toxicológica — —

Oncología yhematología

Línea: marcadores de riesgo de cáncer. Línea deepidemiología biológica basada en el estudio depolimorfismos en genes que codifican enzimas implicadasen el metabolismo de carcinógenos (GSTm1, GSTT1,GSTP1 y NQO1

— —

Institut CatalaD'oncologia

ServeiD'epidemiologia iRegistre delCancer

Environmental factors, Helicobacter Pylori Infection,Genetic Suceptibility and the Gastric Cancer Risk in theEuropean Population

2001-2004 U.E.

Fundación parala InvestigaciónMédicaAplicada,Universidad deNavarra

Histología yAnatomíaPatológica

The use of molecular biomarkers in early lung cancerdetection 2002-2005 U.E.

Centre deRegulacióGenòmica(CRG)

—

Identificación y caracterización de Genes y Proteínasinvolucrados en la audición. Epidemiología Genética.Correlación Genotipo-Fenotipo-Bases Genéticas yMoleculares de los Trastornos de Audición

2003-2005 FIS

Estudio de vías funcionales en enfermedadespsiquiátricas 2003-2005 FIS

Development of high-troughput molecular tools for theanalysis of segmental duplications inneurodevelopmental, neurological and behavioraldisorders, and study of genomic variability andsusceptibility to human disease

2004 GenomaEspaña y FIS

Plataforma de genotipación para la identificación defactores genéticos implicados en la susceptibilidad y en larespuesta farmacológica de las enfermedades mentales.Red de genotipación y psiquiatría genética

2003-2005 FIS


Centro NacionaldeInvestigacionesOncológicas(CNIO)

Patologíamolecular

Análisis masivo de SNPs en genes de baja penetrancia ysusceptibilidad a padecer cáncer de mama 2003-2006 PN

Bioinformática Línea: análisis de variabilidad genética

GenéticaHumana

Análisis de polimorfismos (SNPs) involucrados en cáncerde mama mediante estudios caso-control. 2004 Genoma

España

Búsqueda de gen BRCAX con 4500 SNPs a través de todoel genoma —

Evolución de poblaciones (1.000 individuos de distintaspoblaciones) con los mismos genes del cáncer — —

76






Centred'Investigacionsen Bioquimica iBiologiaMolecular(CIBBIM)

— Líneas: Molecular profiling of target genes in tumors ofthe mutator phenotype, Genetics of Aging — —

Centre deTransfusió iBanc de Teixits/MedplantGenetics

— Blood grouping and genotyping: Improving patient safetyand blood transfusion compatibility (BloodGen) 2003-2006 U.E.

Institut deRecercaOncològica(IRO)

Centro deGenética Médicay Molecular

Estudio de la variabilidad alélica de gas6 y su relacióncon la patología aterotrombótica 2003-2004 Fundación

Sira Carrasco

Transportadores heteroméricos de aminoácidos:Estructura, genómica funcional y fisiopatología (cistinuria,lisinuria con intolerancia a proteínas)

2003-2006 PN

Línea: análisis de la susceptibilidad genética al cáncergástrico — —

InstitutMunicipalD'investigacioMedica

Medicina interna Genetic markers for osteoporosis 2003-2006 U.E.

InstitutoMunicipal deInvestigaciónMedica

NeumologíaAlteraciones musculares en pacientes con enfermedadpulmonar obstructiva crónica (EPOC): susceptibilidadgenética y relación con mediadores inflamatorios

2001 FIS

Inst.Universitario deCiencias daSaúde

—

Estudio de la presencia de mutaciones en el gen de labeta miosina en las miocardiopatías hipertróficasprimarias (hipertrófica y dilatada familiar: análisis de lacorrelación genotipo-fenotipo)

2002-2005 PGI y DT

Institut Cataláde la Salut —

Evaluación de genes de susceptibilidad a migraña:estudios de asociación a variantes polimórficas tipo SNP yanálisis de cosegregación

2003 PNBiomedicina

Institutd'InvestigacionsBiomediques deBarcelona (IIBB)

—Interacción fenotipo/genotipo en la hipercolesterolemiafamiliar monogénica. Implicaciones para el desarrollo delproceso ateroesclerótico

1999-2001 PN

Fundació privadaClinic per a laRecercaBiomédica

Unidad deeritropatología

Análisis genético y molecular de los trastornos congénitosde la membrana eritrocitaria que cursan con anemia-estudio de la correlación entre genotipo, alteraciónproteica y expresividad clínica

2001 PNBiomedicina

Centro NacionaldeInvestigacionesOncológicas(CNIO)

Grupo deGenética Humanay Cáncer Familiar

Línea: búsqueda de genes en cáncer de mamahereditario — —

Unidad deanálisis demicroarrays

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetestipo 2 mediante aplicación de transcriptómica, genómicafuncional y análisis masivo de SNPs.

2002-2004 PN

Biotecnología

Desarrollo y validación de un sistema in silico para eldesarrollo de SNPs que causen cambio de aminoácido yla predicción de su efecto fenotípico

2002-2004 FIS

SNP analysis, tools and applications 2003 ESF

77



Centro oempresa

FundaciónJiménez Díaz(UAM)

Departamento

Medicina interna

Hospitales


Línea: genética de la enfermedad cardiovascular

Duración

—

Financiación

—

Hospital Clinicde Barcelona Neumología

A multiple candidate-gene, high-density SNP scanningapproach to assessment of genetic susceptibility inchronic obstructive lung disease

2001-2004 U.E.

HospitalUniversitarioMiguel Servet

Laboratorio deInvestigaciónMolecular

Línea: relación entre fenotipo y genotipo en laHipercolesterolemia Familiar

Mapa de mutaciones del receptor LDL y desarrollo de unsistema de diagnóstico de las hipercolesterolemias familiares 1999-2001 DGES

Hospital ClínicoSan Carlos

Servicio deInmunología

Líneas: Polimorfismos genéticos en la esclerosis múltiple,colitis ulcerosa, enfermedad de Crohn, enfermedadceliaca, diabetes tipo 1, artritis reumatoide

— —

Genética de las enfermedades inflamatorias intestinalescrónicas y su relación con los diferentes fenotipos clínicos 2003 PN

Biomedicina

Medicina Interna III

Línea: genómica y proteómica en la enfermedad cardiacaexperimental y humana: identificación de nuevas dianasdiagnósticas y terapéuticas

— —

Hospital Univ.Vall d'Hebron Neurología

Análisis de la relación genotipo-fenotipo en formasgenéticamente diferenciadas de esclerosis lateralamiotrófica familiar

2002 FIS

HospitalUniversitarioNuestra Señorade Candelari

NefrologíaLínea: polimorfismo de los genes de respuestainflamatoria en la susceptibilidad genética a padecernefropatía en la diabetes mellitus

— —

Hospital deGran CanariaDr. Negrín

Servicio deInmunologia

Estudio genético de susceptibilidad a neumonía adquiridaen la comunidad de Canarias, Valencia y Madrid 2002 FIS

Hospital deGirona Endocrinología

Identificación de genes de susceptibilidad a la diabetesde tipo 2 mediante la aplicación de transcriptómica,genómica funcional y análisis masivo de SNPs.Fenotipado de genes de susceptibilidad a la diabetesmellitus de tipo 2

2002-2004 PN

Hospital Virgendel Rocío,Sevilla

Inmunología

Influencia del polimorfismo HLA y de otros genes candidatosen la susceptibilidad y curso clínico de enfermedadesautoinmunes sistémicas (artritis reumatoide, LupusEritematoso Sistémico y enfermedad de Behçet)

2000 FIS

Genéticahumana

Línea: identificación y caracterización molecular denuevos loci de susceptibilidad en enfermedadescomplejas, cáncer e infección.

— —

Genéticamédica

Identificación y caracterización molecular de nuevos locide susceptibilidad para la enfermedad de Hirschsprung yel cáncer medular de tiroides

2001 FIS

Hospital CarlosHaya

Unidad de BiologíaMolecular delServicio deHematología

Línea: monitorización de transplantes de médula enpacientes con leucemia (polimorfismos) — —

Genética médica

Evaluación y susceptibilidad a infección de individuosexpuestos al VIH, la progresión a SIDA en individuosseropositivos. Identificación de SNPs en genes quecodifican para las quimioquinas, receptores y otros genescandidatos; como factores víricos e inmunológicos

2000 FIS

Anatomíapatológica

Línea: alteraciones genéticas en el cáncer de hígado.Relación con infección viral y susceptibilidad individual — —

Endocrinología ynutrición Interacción genotipo-dieta-insulinresitencia 2003-2005 FIS


78


Centro oempresa

Hospital ReinaSofía deCórdoba

Departamento

Unidad deBiologíaMolecular delServicio deHematología

Hospitales


Línea: monitorización de transplantes de médula enpacientes con leucemia (polimorfismos)

Duración

—

Financiación


Hospital InfantilUniversitarioNiño Jesús(HNJ)

—Genes del sistema parkina-alfasinucleína: análisisfuncional de las variantes alélicas y su papel en laenfermedad de parkinson

2003 FIS

Unidad deGenética

Aterosclerosis y genes reguladores del ciclo celular:variación genómica y análisis funcional de las variantesalélicas y su asociación a la enfermedad coronaria

2004 FIS

Hospital de Cruces — Análisis de loci polimórficos que flanquean la región

HLA-DR/DQ en familias de etnia vasca con diabetes tipo 1 2000-2002 GobiernoVasco

Hospital Ramóny Cajal

GenéticaMolecular

Análisis de variantes alélicas en genes relacionados conresistencia insulínica en pacientes de síndrome de ovariopoliquístico

2002-2003 CAM

Hipoacusias prelocutivas no sindrómicas: identificación denuevos genes, epidemiología genética y estudio de lascorrelaciones genotipo-fenotipo.

2002 FIS

Psiquiatría Progesterona y genotipo del receptor GABA-a:implicaciones para la conducta suicida 2000 FIS

Instituto deToxicología Biología Línea: estudios poblacionales de polimorfismos de ADN

de interés forense — —

Hospital SantaCreu i Sant Pau

Genética

Farmacogenética en el tratamiento de las enfermedadesmentales graves FIS

Farmacogenómica de la respuesta tumoral y toxicidadinducida por antitumorales en neoplasias humanas. — PN

Estudio de la heterogeneidad genética de las distrofias decinturas dominantes (análisis de ligamento, identificaciónde nuevos LOCI, identificación de nuevos genes)

— FIS

Psiquiatría Farmacogenòmica del tractament de les malaltiesmentals greus — Fundació la

Marató TV3

Hematología

Genetic variation in Factor IX and thrombosis risk 2002-2005 NIH

Arquitectura alélica del gen del factor XII: identificaciónde sus polimorfismos funcionales como nuevos factoresgenéticos de riesgo tromboembólico

2003-2005 CICYT

Genetic Analysis of Idiopathic Thrombofilia 2002-2006 NIH/ NHLBI

Genetic Regulation of the End-Stage Clotting ProcessThat Leads to Thrombotic Stroke 2005-2007 EU

Nuevos factores genéticos de riesgo cardiovascular:identificación de los polimorfismos funcionales del gen delfactor VII

2003-2005 FIS

Nuevos factores genéticos de riesgo cardiovasculares:identificación de los polimorfismos funcionales del gen delfactor VII.

— FIS

BioquímicaIdentificación de variabilidad nucleotídica en genes de laregión cromosómica 1Q23, y su relación con alteraciones delmetabolismo de triglicéridos y resistencia a la insulina.

— FIS

Hospital MiguelServet Farmacología Línea: convocatoria I+D 2003: Farmacogenética 2003 PROFIT

biotecnología

Hospitalde TarragonaJoan XXIII

Facultad deMedicina

Fenotipado y genotipado de locus en la diabetes tipo 2.Análisis poblacional mediante SNPs informativos 2002 PN

79



Centro oempresa

Hospital de laSanta Cruz ySan Pablo

Departamento

Farmacología


Empresas


Cuantificación del papel de los enantiómeros delmetabolito activo (+m1/-m1) del tramadol en el efectoantinociceptivo: estudio en voluntarios sanospreviamente genotipados y aplicando técnicas de análisisfarmacocinético/farmacodinámico poblacional

Duración

2002

Financiación

FIS

HospitalGregorioMarañón

Bioquímica

Estimación de la prevalencia de las mutaciones iie172asnY Val281Leu causantes de las formas virilizantes y noclásicas de hiperplasia suprarrenal congénita (HSR)mediante genotipaje de muestras del screening neonatalen población española

2001 FIS

Hospital Docede Octubre

Centro deInvestigación

Análisis molecular y correlación genotipo-fenotipo enpacientes con déficit de miofosforilasa (enfermedad deMc Ardle)

2001 PNBiomedicina

Clínica Ntra.Sra. de laConcepción

Medicina interna Estudio de intervención farmacológica en función delgenotipo del receptor LDL y del transportador ABOG5 2001 PN

Biomedicina

Hospitalde la Fe

Centro deInvestigación

Contribución de la concentración, fracciones y genotiposdel fibrinógeno sobre la agregación eritrocitaria, enpacientes con infarto coronario, infarto cerebral ytrombosis venosa profunda

2000 FIS

Hospital Clínicoy Provincial deBarcelona

Dermatología

Estudio genético de susceptibilidad a melanoma.Correlación genotipo-fenotipo y aplicación al diagnósticoprecoz en familias con melanoma y en pacientes afectosde melanoma múltiple

2001 FIS

ToxicologíaSusceptibilidad genética a los efectos tóxicos del plomo.Influencia del genotipo del enzima delta-aminolevulínicoácido dehidratasa en la toxicocinética del plomo.

2002 FIS

GenéticaCaracterización del espectro mutacional del gen atp7b enla enfermedad de Wilson en la población española ycorrelaciones fenotipo-genotipo.

2002 FIS

Hospital Centralde Asturias

GenéticaMolecular

Variación Genómica de los factores angiogénicos:elaboración de un protocolo para los estudios deasociación a enfermedades y farmacogenética.

2001-2004 Plan I+D+Ide Asturias


Mecanismos de susceptibilidad y de resistencia a laapoptosis inducida por receptores de la familia TNFr y porfármacos antitumorales

2002 PN

Hospital Ntra.Sra. de Aranzazu Neurología Susceptibilidad genética y metabolismo mitocondrial en la

esclerosis múltiple 2001 PN

Neocodex, S.L.

—Generación y organización de un banco de ADN depacientes oncológicos válido para la realización deestudios genómicos a gran escala

2003 PROFITbiotecnología

— Desarrollo de chips de SNPs y biochips aplicables aldiagnóstico molecular de la esterilidad humana 2003 PROFIT

biotecnología

Genómica, S.A. —Desarrollo de una plataforma tecnológica para lageneración de un catálogo de variantes de exones endistintos tipos de cáncer

2003 PROFITbiotecnología

Tabla 8. Proyectos españoles en genotipado de SNPs y farmacogenómica.Fuente: Elaboración propia.

Acrónimos

PN, Plan Nacional; FIS, Fondo de Investigaciones Sanitarias; MCyT, Ministerio de Ciencia y Tecnología; CAM, Comunidad deMadrid; DGESI, MEyC, Ministerio de Educación y Cultura; FRA, fundación Ramón Areces; CICYT, Comisión Interministerial deCiencia y Tecnología; UAB, Universidad Autónoma de Barcelona; U.E., Unión europea; PGI y DT, Plan Gallego de Investigación yDesarrollo Tecnológico; DGES, Dirección General de Enseñanza Superior; FCRG, Fundación Centro de Regulación Genómic; NIH,National Institutes of Health, USA; NIH/ NHLBI, National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI).

80

Marco regulador en farmacogenómica

Organización

European Agency for the Evaluation ofMedicinal Products(http://www.emea.eu.int)

Documento de referencia

Report to the CPMP on the EMEA seminar on the use ofpharmacogenetics in the drug development process, EMEA,London, 2000 (EMEA/CPMP/1483/00)

Position paper on terminology in pharmacogenetics, EMEA, London,2002 (EMEA/CPMP/3070/01)

ANEXO II. Marco regulador en farmacogenómica

Concept paper on pharmacogenetics, EMEA, London, 2003(CPMP/4445/03)

The Pharmacogenetics Working Group(www.pharmacogeneticsworkinggroup.org)

Terminology for sample collection in clinical genetic studies,Pharmacogenomics J, 1, 2001: 101-103

Anderson DC et al. (2002). Elements of informed consent forpharmacogenetic research; perspective of the pharmacogeneticsworking group, Pharmacogenomics J, 2,284-292.

World Health Organization(http://www.who.int/es)

Report on Community approaches to the control of hereditarydiseases, Geneva, WHO, 1985

Food and Drug Administration, FDA(http://www.fda.gov)

Draft Guidance for Industry: Pharmacogenomic Data Submissions(http://www.fda.gov/cder/guidance/5900dft.pdf)

Marco regulador internacional

Declaration on the Promotion of Patients’ Rights in Europe, Geneva,WHO, 1994

Control of Hereditary Diseases, Technical Report Series Nº 865,Geneva, WHO, 1996

Proposed International Guidelines on Ethical Issues in Medical Geneticsand the Provision of Genetic Services, Geneva: WHO, 1997(http://wwwlive.who.ch/ncd/hgn/hgnethic.htm)

Collaboration in Medical Genetics, Report of a WHO meeting,Toronto, April 2002(http://www.who.int/ncd/hgn/publications.htm)

World Medical Association(http://www.wma.net)

Declaration of the Human Genome Project, 1992

Statement on Genetic Counseling and Genetic Engineering, 1987

Declaration of the Rights of the Patient, 1995(http://www.wma.net/e/policy/17-h e.html)

Declaration of Helsinki, Ethical Principles for Medical ResearchInvolving Human Subjects, 2000(http://www.wma.net/e/policy/17-c e.html)

—

—

— — —

United Nations Educational, Scientificand Cultural Organization(http://www.unesco.org)

The Universal Declaration on the Human Genome and HumanRights, 1997(http://www.unesco.org/ibc/uk/genome/project/index.html)

The International Declaration on Human Genetic Data, 2003(http://www.unesco.org/confgen/2003/genetic)

Organization for Economic Co-operationand Development(http://www.oecd.org/home)

Genetic Testing Policy Issues for the New Millennium, Paris, OECD,2000

Council for International Organizationsof Medical Sciences(http://www.cioms.ch)

Revision of the International Ethical Guidelines for BiomedicalResearch Involving Human Subjects, Geneva, 2002(http://www.cioms.ch/frame guidelines nov 2002.htm)


81


Marco regulador en farmacogenómica (continuación)

Organización

Council of Europe(http://www.coe.int/DefaultEN.asp)

Documento de referencia

Recommendation N° R (92) 3 on genetic testing and screening forhealth-care purposes,1992 (http://www.coe.fr/cm/ta/rec/1992/92r3.htm)

Recommendation N° R (94) 11 on Screening as a Tool ofPreventive Medicine, 1994(http://www.coe.fr/cm/ta/rec/1994/94r11.htm)

Recommendation N° R (97) 5 on the Protection of Medical Data,1997 (http://www.coe.fr/dataprotection/rec/r(97)5eexp.htm)

Recommendation 1512: Protection of the Human Genome, 2001(http://star.coe.fr/ta/TA01/EREC1512.htm)

European Parliament(http://www.europarl.eu.int)

Temporary Committee on Human Genetics and Other NewTechnologies in Modern Medicine, Report on the ethical, legal,economic and social implications of human genetics, 2001(http://www.europarl.eu.int/comparl/tempcom/genetics/rapfin/rapfin en.doc)

European Commission Joint Research Centre, Institute forProspective Technological Studies(http://www.jrc.es/home/index.html)

Towards quality assurance and harmonisation of genetic testingservices in the EU, 2003 (EUR 20977 EN)(http://www.jrc.es/home/publications/publication.cfm?pub=1124)

European Commission(http://europa.eu.int)

Ethical, legal and social aspects of genetic testing:research,development, and clinical applications, Brussels, 2004(http://europa.eu.int/comm/research/conferences/2004/genetic/report en.htm)

25 Recommendations on the ethical, legal and social implications ofgenetic testing, Brussels, 2004(http://europa.eu.int/comm/research/conferences/2004/genetic/recommendations en.htm)

Data Protection Working Party, Article 29, Working document ongenetic data, 12178/03/EN. WP91, Brussels, 2004(http://europa.eu.int/comm/internal market/privacy/docs/wpdocs/2004/wp91 en.pdf)

Directivas europeas Directiva 95/46/EC: Directiva Europea de Protección de DatosDirectiva 98/79/EC: Productos para el diagnóstico in-vitroDirectiva 2001/20/EC: Ensayos clínicos

Marco regulador español132

Ley 14/1986, de 25 de abril General de Sanidad

Ley 35/1988, de 22 de noviembre Técnicas de Reproducción Asistida

Ley Orgánica 15/99 del 13 de diciembre Protección de Datos de Carácter Personal

Marco regulador europeo

—

—

—

—

132 No existen guías de actuación aprobadas para los análisis genéticos en España, siendo aplicada la Ley General deSanidad, 14/1986, de 25 de abril(http://www.juntadeandalucia.es/servicioandaluzdeempleo/sae/fpo/materialdidactico manipulacion alimentos/PDF/LEY 141986 25 abril.pdf).

Tabla 9. Marco regulador en farmacogenómica.Fuente: Polymorphic sequence variants in medicine: Technical, social, legal and ethical issues Pharmacogenetics as anexample. ESHG/IPTS Background document. DRAFT Version as per June 10, 2004. European Commission. Directorate-General JRC. Joint Research Centre. Institute for Prospective Technological Studies (Seville) Life Sciences.

_ _ _ _ _

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Affymetrix, Inc.

Dirección Affymetrix Inc. 3380 Central ExwySanta Clara, CA 95051, USAWeb: www.affymetrix.com

Objetivo Biochips, Arrays, GeneChip®, identificación de SNP, análisis de la expresión génicamediante tecnología de semiconductores, software científico

Fundación Fundada por Alejandro Yaffaroni. Separada de Affymax en 1991, se independizó de estaempresa en 1993. Affymetrix formó Perlegen Sciences para analizar y catalogar variaciones genéticasGlaxoSmithKline posee aproximadamente el 17% de la compañía.

Cooperaciónacadémica

John Hopkins School of Medicine National Cancer Institute Whitehead Institute Center for Genome Research Boston University Medical Center NIAID y TIGR

Cooperaciónindustrial

Perlergen Sciences (50% de los SNPs presentes en el GeneChip® Mapping 100K Arrayde Affymetrix pertenecen a esta compañía) Roche (desarrollo del AmpliChip CYP450 de Roche)ParAllele Bioscience (suministro de GeneChip Tag Arrays a Parallele)Orchid Biosciences (acuerdo de colaboración para el desarrollo de SNP-IT™)

Otros: Genomic Solutions, deCODE genetics, Merck, Procter and Gamble, AMDeC SignAcademicAccess, NEN, Sankyo, Joint venture, Millenium Pharmaceuticals, LionBioscience, Incyte, Qiagen, Organon, Monsanto, Biotique Systems, Ardais Corp., Roche,Axon, Ingenuity, Arcturus Bioscience Inc., NuGen, Caliper Life Sciences.

Patentes US5744305, US5556752, US5861242, US5981956, US5858659, US5945334,US5919523, US6025601, US5889165, US5922591, US6022963, US6027880,EP0853679A1, EP923050A2, EP764214A1, EP812922A2, US6136269, US5974164,US5800992, US5795716, US5744305, US5445934, US6386749, US6379895,US6368799, US6365400, US6346413, US6344316, US6342355, US6329143,US6329140, US6326211, US6309831, US6309823, US6309822, US6306643,US6303301, US6300063, US6294327, US6291183, US6287850, US6287778,US6284525, US6284460, US6271957, US6270644, US6262216, US6261776,US6261431, US6252236, US6242180, US6239273, US6238862, US6229911,US6228593, US6228575, US6225625, US6223127, US6207960, US6203989,US6203983, US6197595, US6197508, US6197506, US6188783, US6185561,US6171793, US6168948, US6156501, US6153743, US6150147, US6147205,US6141096, US6140044, US6083697, US6130046, US6124102, US6114122,USD430024, US6066454, US6045996, US6040138, US6596856, US6584410,US6604902, US6610482, US6630308, US6632611, US6638770

Plataformas degenotipado

GeneChip® Mapping 10K ArrayGeneChip® Mapping 100K ArrayGenFlex Tag Array

Capitalización 3,1 Billiones de $

ANEXO III. Fichas de empresas relacionadas con el genotipado de SNPs133

133 BiochipNet (http://www.biochipnet.de/EntranceFrameset.htm)

Otros productosrelacionados

GeneChip® (Predominante en el mercado de microarrays) NetAffx (Información genómica online) Affymetrix Software SolutionsGeneArray™ Scanner, Workstation, Fluidics Station 400, Hybridization Oven 640, 417™Arrayer, 418™ Array Scanner, 428™ Array Scanner, GeneChip® Scanner 3000

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Agilent Technologies, Inc.

Dirección 395 Page Mill Rd.P.O. Box: 10395, Palo Alto, CA 94306, USA Web: www.agilent.com

Objetivo Microarray, biochips

Fundación Creada en diciembre de 1999 como spin-off de Hewlett-Packard


Harvard Center for Genomics Research North Carolina State University Battelle Memorial Institute


Qiagen Genomics (acuerdo de colaboración para combinar la tecnología Masscode DNAtagging de Qiagen con el espectrómetro 1100 Series LC/MSD de Agilent)Caliper (acuerdo de colaboración para el desarrollo de LabChip®)

Otros: Paradigm Genetics, Applied Biosystems, Analytical Applic. Reading, RosettaBiosoftware, Analytical Applications Brielle, Antek Instruments, Inc., Applied Photophysics,ASPEN Research, BioAnalytische Instrumente, Chiralizer Services, Cohesive Technologies,Labsphere, LC Packings, LINC Quantum Analytics, MIDI, Packard Instrument, PickeringLaboratories, Scientific Instrument Services, Wyatt Technology, CDS Analytical, Zymark,Caliper, Incyte, Ambion, Callida Genomics, Abgenix, IBM, Callida Genomics, Hitachi,DiagnoSwiss, Spotfire, Accelrys, Rosetta Biosoftware, Pierce Biotechnology, Dharmacon

Patentes US6194900, US6184347, US6163031, US6158712, US6132997, US6115019, US6111356,US6110682, US6107038, US6103474, US6093371, US6093362, US6077674, US6074831,US6038922, US6033628, US6558908, US6591196, US6589739, US6587579, US6602472,US6656740, US6689319, US6682702, US6713262

Productos degenotipado

Detector de masas HP 1100 Series LC/MSD Trap (detección)

Otros productos relacionados

DNA Microarray, Agilent G4130A, Human 1B Oligo Microarray Kit, Agilent Rice OligoMicroarray Kit, Whole Human-Genome MicroarrayDNA 500 LabChip® Kit, DNA 7500 LabChip® Kit, DNA 12000 LabChip® Kit, DNAMicroarray Scanner, RNA 6000 PicoLabChip® Kit, Protein 50 LabChip®, Agilent 2100Bioanalyzer, cDNA Microarray Kits

Capitalización 19,1 Billones de $

Dirección Amersham Biosciences Corp800 Centennial AvenueP.O. Box 1327, Piscataway, NJ 08855-1327, USA Web: http://www.amershambiosciences.com o http://www.apbiotech.com

Objetivo Genómica, proteómica, descubrimiento y desarrollo de fármacos, fabricación defármacos, sistemas high-throughput, separaciones industriales, radioquímicos.

Fundación En 1997, Amersham Biosciences (antes APBiotech) se formó de la unión entreAmersham Life Sciences y Pharmacia Biotech.


University of Washington, Sloan-Kettering Institute


BioDiscovery Inc (empleo de su software en el CodeLink de Amersham Biosciences)Orchid BioSciences Inc. (Amersham Biosciences posee una licencia no exclusiva deOrchid BioSciences para usar su tecnología SNP-IT)Intergen Co. (Amersham Biosciences posee una licencia no exclusiva de Intergen parausar su tecnología Amplifuor de deteccción)

Otros: UpFront Chromatography, Affibody AB, Thermo Electron, SurModics, AclaraBioSciences, Geneva Bioinformatics (GeneBio) S.A.

Patentes US6627446, US6664061, US6686161


CodeLink P450 Bioarray (análisis toxicogenético)MegaBACE™ 4000 (alto rendimiento: 4.600 genotipos/día)GenomiPhi™ DNA Amplification Kit (medio rendimiento)


CyScribe Direct mRNA Labelling Kit, Templiphi DNA Sequencing Template Amplification,MegaBACE 4000, Lucidea Array Platform, Biotrak Visible Plate Reader, Biotrak PlateWasher, MegaBACE SNuPe Genotyping Kit, CodeLink™ Activated Slides, CyScribe™

Amersham Biosciences

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Applied Biosystems

Dirección Applied Biosystems GroupGroup Headquarters850 Lincoln Centre DriveFoster City, CA 94404, USA Web: http://www.appliedbiosystems.com

Fundación Pertenece al grupo Applera Corp., junto con Celera Corp.


Institute for Systems Biology, University of California


Decode, Epoc Biosciences, Genomica Corp., Oxagen

Otros: AnVil, Millipore, Ambion

Patentes US5153319, US5132418, US4973679, US4500707, US4458066


SNPlex™ Genotyping System (alto rendimiento)ABI PRISM® SNAPshot™ (medio rendimiento)


7900 Micro Fluidic Card, MALDIspot™ kit, 8500 Affinity Chip Analyzer

Celera Diagnostics

Dirección 45 W. Gude Dr.Rockville, MD 20850, USA Web: http://www.celera.com

Objetivo Genómica, descubrimiento de fármacos, bioinformática

Fundación El grupo Celera Genomics se estableció en 1998 por PE Corporation y Craig Venter.Celera Diagnostics es una “joint venture” entre el grupo Celera Genomics y AppliedBiosystems.


Vanderbilt University, Harvard University, University of Texas, Sotuhwestern MedicalCenter, University of Cincinnati/Children's Hospital of Cincinnat, Ohio State University,Government of Australia, Howard Hughes Medical Institute, The Institute for GenomicResearch, Weizmann Institute of Science, Hospital for Sick Children, Toronto CaliforniaInstitute of Technology Max-Planck Society, Karolinska Institutet, Center of ExcellenceProgram at the University of Toronto, University of California at Berkeley


Bristol-Myers Squibb Co. (muestras y datos proporcionados a Celera diagnostics Inc.para el estudio de variaciones genéticas asociadas a la diabetes y enfermedadescardiovasculares)Oxagen (suscripción a las bases de datos de Celera)Genomica Corp (combinación de software para desarrollar la base de datos de Celera)Abbot, Applied Biosystems, Epoc Bioscience, Genomics Collaborative, Luminex, Merck,Variagenics

Otros: Merck, Aventis Pharma, Maxim Pharmaceuticals, Motorola

Productosrelacionados congenotipado

Celera Discovery System™ (identificación de SNPs y estudios de asociación enconjunción con Applied Biosystems)

Capitalización 1,076 Billones de $

85


CuraGen Corp.

Dirección 555 Long Wharf Dr., 11th Fl.New Haven, CT 06511, USA Web: http://www.curagen.com; http://curatools.curagen.com

Objetivo Genómica, minería de datos, herramientas de bioinformática


Sequenom, Pfizer

Patentes

Otros: Abgenix, Bayer AG, Biogen, COR Therapeutics, DuPont/Pioneer Hi-BredInternational, Gemini Genomics, Genentech, GlaxoSmithKline, Hoffmann-La Roche,Monsanto, Ono Pharmaceuticals y Roche Vitamins.

US6193866, US6190868, US6150179, US6141657, US6083693, US6057101,US6027941, US6017434, US6013630, US5993634, US5986055, US5977311,US5972693, US5938904, US5871697


SNPCalling™ (software de identificación y caracterización de SNPs basados en latecnología GeneCalling® y SeqCalling™)

Otros: CuraTools®, GeneCalling™, PathCalling®, OGI™, CuraChip™, PredictiveToxicogenomic Screen (PTS™)

Capitalización 986,5 Millones de $

Genaissance Pharmaceuticals, Inc.

Dirección Five Science ParkNew Haven, CT 06511, USAWeb: http://www.genaissance.com

Objetivo Descubrimiento y uso de variaciones genéticas para el desarrollo de medicamentospersonalizados y diagnóstico genético.

Fundación Genaissance fue fundada en el año 2003 y en ese mismo año compró la mayoría de DNASciences, incluyendo sus instalaciones de genotipado.


Janssen Research Foundation, Wayne State University


Sequenom (uso de Sequenom MassARRAY™ en la plataforma HAP™ Typing deGenaissance)AstraZeneca (acceso a marcadores HAP de Genaissance)Pharmacia (acuerdo de farmacogenómica con Pharmacia Corporation para emplear latecnología HAP™ de Genaissance con muestras de Pharmacia)Bayer (colaboración con la división diagnóstica de Bayer HealthCare LLC para identificarmarcadores farmacogenómicos)Millenium (acuerdo de licencia a Millenium para el uso de la tecnología HAP™)J&J, Novo Nordisk, Pharmacia, Sciona, Prometheus Laboratories Inc.

Otros: Gene Logic, Visible Genetics, TELIK, Becton Dickinson, Prometheus Laboratories

Patentes US6521747, US6232076, US5972614


HAP™ Typing (basada en la tecnología MassARRAY™ de Sequenom)

Otros productosrelacionados congenotipado

DecoGen™ (sistema informático que permite la correlación entre pacientes y respuestasa fármacos mediante algoritmos )

Isogenomics™ Database (base de datos que contiene los marcadores HAP™, sufrecuencia y distribución)

HAP™ Database (base de datos que contiene todos los marcadores HAP™ identificadospor la empresa)

86

Illumina, Inc

Dirección 9390 Town Centre DriveSan Diego, CA 92121, USA Web: http://www.illumina.com

Objetivo Desarrollo de herramientas de nueva generación que permiten el análisis a gran escalade variación y función génica.

Fundación Fundada en 1998 por John Stuelpnagel y Mark Chee


John Hopkins Medical University, Boston University Medical Center, University ofCalifornia, San Diego, University of North Carolina, University of Cambridge, Cold SpringHarbor Laboratory, National Center for BioChip Technology (NCBT) in Shanghai

Cooperación industrial

GlaxoSmithKline (licencia de uso de la plataforma BeadArray™)Placer (licencia de uso de la plataforma BeadArray™)

Otros: PE Biosystems, Third Wave Technologies, GeneLogic, Oxagen, Genomas Inc.

Patentes US6620584

Plataformasde genotipado

BeadArray™ (sistema de fibra óptica)

Otros productos Oligator™, fSet™ Oligos for the Human Genome, Sentrix gene expression arrays

Capitalización 256 Millones de $

Invitrogen Corp.

Dirección 1600 Faraday AveCarlsbad, CA 92008, USA Web: http://www.invitrogen.com

Objetivo Descubrimiento y producción de fármacos

Fundación Fundada en 1987, en el año 2002 adquirió InforMax. En el año 2003 adquirió Molecular Probes, Inc., líder en tecnologías de fluorescenciapara el marcado de biomoléculas.


Orchid (Invitrogen tiene la licencia esclusiva desde el año 2001 para desarrollar ycomercializar productos de genotipado empleando la tecnología SNP-scoring primerextensión de Orchid)Luminex (licencia de uso a Invitrogen de su tecnología LabMap)

Patentes US6017754, US5827657, US5487993, US6638722, WO9940434, EP1060395,CA2318175


Platinum GenoType Tsp DNA Polymerase

Otros productos SuperScript™ Indirect cDNA Labeling System, MyArray™ DANN, VastArray™ TissueArrays, Vector Xpression 3.0 Microarray Data Analysis Software

Salida a bolsa Nasdaq: IVGN

87


Luminex Corporation

Dirección 12212 Technology BlvdAustin, TX 78727, USA Web: http://www.luminexcorp.com

Fundación Fundada en 1995 como spin off de Luminex' RBM (Rules-Based-Medicine)


Orchid Biosciences Inc. (desarrollo conjunto de la plataforma de genotipado SNPstream)Tm BioScience (licencia de la tecnología xMAP de Luminex)Abbot (licencia de la tecnología xMAP de Luminex)Bayer (licencia de la tecnología xMAP de Luminex)Applied Biosystems y Celera Genomics (licencia de la tecnología xMAP de Luminex)

Otros: Bio-Rad, BioSource International, LINCO Research, Inc., MiraiBio, Inc., LifecodesCorporation, One Lambda, Inc., Zeus Scientific, Inc., R&D Systems, Multimetrix GmbH,Bender MedSystems, INOVA Diagnostics, Rules-Based Medicine, Upstate Biotechnology,Applied Cytometry Systems, Marligen Biosciences, Inc, Radix BioSolutions, BMD, FutureDiagnostics, Genaco, ImmuneTech, Qiagen

Patentes US6411904, EP1208382, EP1204869, US6366354, WO 0224959, CA 2331897, CA 2331896,CA 2328408, CA 2306501, CA 2318779, AU 4989501, AU 4325801, WO 0178087, WO 0163284, US6268222, AU6788100, AU 6788100, AU 6779700, AU 6779300, AU 6779200, US6658357, US6649414, US6632526, US6592822, US6528165, US6524793,US6514295, US6449562, US6139800, US6057107, US6046807, US5981180, US5736330,EP1257821, EP1250675, EP1248853, EP1079967, EP1049807, EP1023464, EP0852004

Productos Luminex 100™, Luminex XYP™, Luminex SD™, Luminex HTS™, Universal ArrayMicrospheres, Luminex® 100 IS

Otros productos LabMAP microspheres, Luminex 100™, Luminex XYP™, Luminex SD™, Luminex HTS™,xMAP™ Multi-Analyte COOH Microspheres, FlexMAP™ Microspheres, xMAP Multi-AnalyteLumAvidin Microspheres

Lynx Therapeutics, Inc.

Dirección Lynx Therapeutics, Inc. 25861 Industrial Blvd.Hayward, CA 94545, USA Web: http://www.lynxgen.com

Objetivo Descubrimiento de genes, expression génica, genómica

Fundación Fundada en 1992 para la clonación de ADN y tecnologías de análisis de ADN


Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB


Genomics Collaborative Inc. (acuerdo para realizar el cribado de marcadores SNPasociados a la diabetes tipo 2) AstraZeneca (acuerdo de licencia para el empleo de la tecnología Megatype en eldescubrimiento de SNPs relacionados con el asma)

BASF, DuPont, Molecular Engines Laboratories, S.A., Takara Shuzo Co. Ltd, Phytera, CeleraGenomics, Urogène, AstraZeneca, Hybrigenics, Wilex AG, Aventis CropScience, Aventis,Hybrigenics, Anigenics, Manteia, Solexa, IBM, Millenium Pharmaceuticals, Oxagen

Patents US 5552278, US 5599675, US 6103445, US 5714330, US 5571677, US 6150516, US 6140489, US 6138077, US 6048974, US 6013445, US 6013165, US 5969119, US 5965720, US 5962228, US 5888737, US 5863722, US 5859233, US 5856093, US 5846719, US 5837835, US 5831065, US 5830658, US 5824793, US 5817795, US 5780231, US 5763175, US 5750341, US 5747255, US 5741643, US 5726297, US 5695934, US 5684143, US 5631135, US 5599922, US 5591607, US 5571903, US 5473060, US 5395928, US 5292875, US 5998604, WO 98/53300, WO 00/20639, WO 00/26411, US 5654413, US 5635400, US 5604097


Tecnología Megaclone™, basadas en técnicas MPSS (Massively Parallel SignatureSequencing), que permite el análisis de millones de moléculas de ADN en paralelo

Otros productos Megatype™ (aplicaciones al descubrimiento de SNPs, en fase de desarrollo)

MPSS™, Megaclone™, Megasort™ Profiler™

88

Nanogen

Dirección 10398 Pacific Center CourtSan Diego, CA 92121, USAWeb: http://www.nanogen.com

Objetivo Desarrollo de tecnologías que integran la microelectrónica con la biología molecular enmicrochips semiconductores.

Fundación Fundada en 1993


US Centers for Disease Control, NASA


Gentris (acuerdo de colaboración para el estudio de marcadores de enzimas ytransportadores de fármacos)

Becton, Dickinson and Co. (BD), Aventis Research and Technologies. GmbH & Co. KG,Hitachi Ltd., Bio-Rad, Bionomics Ltd., DNA Print

Patentes US6067246, US5835404, US5787032, US5632957, US6162603, US6129828,US6099803, US6071394, US6068818, US6051380, US6048690, US5965452,US6013166, US5929208, US5849489, US5849486, US5605662, US5565322,US5965452, US6067246, US5835404, US6017696, US5532129, US6017696,US6488832, US6468742, US6375899, US6423271, US6416953, US6385080,US6379897, US6315953, US6309833, US6569382, US6540961, US6531302,US6524517, US6518022, US6589742, US6652808, US6682936


NanoChip®; Molecular BiologyWorkstation


NanoChip™ cartridge, Chip Loader

Capitalización 188,4 millones $

89


Orchid BioSciences

Dirección Orchid BioSciences, Inc.303 College Road EastPrinceton, NJ 08540, USA Web: http://www.moleculartool.com o http://www.orchid.com

Objetivo Identificación de SNPs, microfluídica, robótica, desarrollo y comercialización detecnologías genómicas, productos y servicios

Fundación Fundada en 1995 como spin-off de Sarnoff Corporation


The SNP Consortium, University of Cincinnati, University of Pennsylvania, University ofHackensack Medical Center


Beckman Coulter (licencia de uso de los instrumentos, reactivos y software degenotipado de Orchid. Licencia exclusiva del uso de la tecnología de análisis SNP-IT deOrchid en investigación, y licencia no exclusiva en el campo del diagnóstico) Tepnel Life Sciences (venta del sistema SNPstream de Tepnel)GlaxoSmithKline (colaboración en un proyecto de genotipado a gran escala)Invitrogen (licencia exclusiva para el desarrollo y la venta de productos de genotipadoempleando la tecnología de extensión de primer de Orchid) Asper Biotech (acuerdo de licencia que permite a Asper emplear la tecnología SNP-IT ensus arrays)Thermo BioStar (acuerdo para el desarrollo y venta de tests de genotipado de SNPs)LGC (licencia de LGC a Orchid para usar sus polimorfismos P450 2D6 en su plataformade genotipado) Perkin Elmer (licencia de venta de productos basados en tecnologías SNP-IT parainvestigación)Merck (estudio farmacogenómica en asma por parte de Merk, y licencia de uso de susoftware a Orchid para su uso en medicina personalizada)Invitrogen (licencia de venta de productos basados en tecnologías SNP-IT parainvestigación)

Otros: Affymetrix, Amersham Pharmacia Biotech, Applied Biosystems (PE Biosystems),Dynal, Genomica, Institute for Systems Biology, Luminex, NEN, Sarnoff, GeneticTechnologies, Genetic solutions, GSK,

Patentes US6030782, US6013431, US6004744, US5958344, US5952174, US5939291,US5939261, US5919626, US5912124, US5916776, US5908755, US5882903,US5879632, US5872623, US5858195, US5863708, US5958804, US5858193,US5854684, US5846396, US5840256, US5842106, US5837860, US5770370,US5762876, US5755942, US5747169, US5681484, US5679524, US5643738,US5632876, US5610287, US5603351, US5593838, US5585069, US5518900,WO0076662, US6585939


SNPstream™ 25K (en desarrollo la versión 50K, que permite el doble de ensayos degenotipado al día)

Otros: SNPware™, SNP-IT™ (tecnología de extensión de primer)

Capitalización 464,3 Millones de $

90

ParAllele BioScience Inc.

Dirección 384 Oyster Point Blvd., Suite 8South San Francisco, CA 94080, USA Web: http://www.p-gene.com

Objetivo Análisis a gran escala de alelos en paralelo, genotipado de SNPs, estudio de la variacióndel genoma, análisis de expresión empleando microarrays

Fundación Fundada en noviembre del año 2000 como ParAllele Genomics.


Baylor College of Medicine Cambridge UniversityNational Cancer Institute


Merck (acuerdo de colaboración empleando la tecnología de descubrimiento de SNPs deParAllele y los genes identificados por Merck)Roche (acuerdo de colaboración empleando la tecnología de descubrimiento de SNPs deParAllele para descubrir variaciones genéticas asociadas a la diabetes tipo II en muestrasde pacientes de Roche)Affymetrix (acuerdo de colaboración en un proyecto de genotipado a gran escala endiabetes tipo I)


MegAllele™

Proyectos HapMap

Qiagen N.V.

Dirección Spoorstrat 505911 KJ Venlo, The Netherlands Web: http://www.qiagen.com

Objetivo Clonaje, inmunización, transfección, aislamiento de ADN, expresión de proteínas,instrumentación, productos para la separación y purificación de ácidos nucleicos

Fundación Qiagen Genomics pertenece al grupo Qiagen, que incluye además Qiagen Operon,Qiagen Sciences, PreAnalytiX (joint venture entre Qiagen y Becton Dickson),pAlliance, Sawady y Qiagen instruments.


Montefiore Medical CenterInstitute of Genomic ResearchUniversity of Washington


Agilent (acuerdo de colaboración para el desarrollo conjunto de una plataforma degenotipado mediante la tecnología Masscode™ de Qiagen y la espectrometría de masasde Agilent)Daiichi Pure Chemicals (licencia no exclusiva de la tecnología Masscode™)Shimadzu (licencia no exclusiva de la tecnología Masscode™)Otros: Aventis, Kreatech Biotechnology, Affymetrix, Luminex

Gene Alliance: alianza estratégica entre otras cuatro empresas alemanas biotecnológicaspara hacer frente a proyectos a gran escala de análisis del genoma (Agowa GmbH,Biomax Informatics GmbH, GATC GmbH y MediGenomix)


Otros productos

Masscode™ System

ZeptoGene Workstation Microarray, SensiChip Human Kinase DNA Array Bar, Zebrafisharray, BioRobot™ 9600, Microarray Products, LiquiChip workstation, HybridizationChamber, LabelStar Array Kit, HiLight and SensiChip Systems

91


Sequenom, Inc.

Dirección 11555 Sorrento Valley Rd. San Diego, CA 92121-1331, USA Web: http://www.sequenom.com

Objetivo Genómica, identificación de SNPs, tecnología de microarrays

Fundación Fundada en 1994 por Hubert Köster. Posee dos unidades de negocio, SequenomGenomics (centrado en el genotipado mediente la tecnología MassArray) y SequenomBiotherapeutics (descubrimiento de nuevas dianas terapeúticas)En el año 2002 adquirió la compañía Axiom Biotechnologies, ampliando sus objetvoshacia el descubrimiento de nuevos fármacos.


Human BioMolecular Research Institute University of California


LGC (acuerdo de colaboración para el desarrollo de un panel de marcadores genéticos enensayos de SNPs, con fines forenses y análisis de paternidad)Bristol-Myers Squibb (licencia de uso de la tecnología MassArray de Sequenom)Phenomix (identificación de genes asociados con determinadas patologías medianteanálisis de SNPs)Gentra Systems (utilización del kit de purificación de ADN de Puragene en los productosMassARRAY)CuraGen (colaboración para realizar estudios genéticos de población y técnicasproteómicas)Samsung (licencia de uso de la tecnología MassArray de Sequenom)

Otros: Protogene, Novartis Research Foundation, Procter & Gamble Pharmaceuticals,GSK, ingenium,

Patentes



Capitalización

US6146854, US6140053, US6133436, US6111251, US6074823, US6043031,US6024925, US6022688, US5928906, US5900481, US5872003, US5777324,US5691141, US5622824, US5605798, US5547835, US5851765, EP0815261B1

MassARRAYsystem

SpectroTYPER, Homogenous MassEXTEND™ Assay, SpectroChip, SpectroReader

342,1 Millones de $

92

Third Wave Molecular Diagnostics, Inc.

Dirección 502 South Rosa Rd.Madison WI 53719-1256, USA Web: http://www.twt.com

Objetivo Análisis de variaciones genéticas, SNPs, sistemas de ensayo para su uso en plataformasde microarrays


Stanford University Institute of Physical and Chemical Research (Japan)The National Cancer Center (Japan)


Innogenetics (principal distribuidor de los productos de diagnóstico que emplean latecnología Invader® de Third Wave Technologies)BML (comercialización de productos de diagnóstico que emplean la tecnología Invader®de Third Wave Technologies)Daiichi Pure Chemical Co. (acuerdo de colaboración en el desarrollo de testsfarmacogenómicos para el fármaco Irinotecan)Aclara BioSciences (acuerdo de colaboración para el desarrollo de productos dediagnóstico combinando tecnologías propias) Otsuka (distribución en Japón de productos con la tecnología Invader®)Novartis (acuerdo de colaboración para el desarrollo de un panel de alta densidad deSNPs)

Applied Biosystems, Beckman Coulter, GSK

Patentes


US5719028, US6214545, US6210880, US6194149, US6090606, US6090543,US6001567, US5994069, US5985557, US5888780, US5846717, US5843669,US5843654, US5837450, US5795763, US5614402, US5541311, US5691142,US6692917, US6709815, US6709819, WO0244994, EP1364334, WO02090572,WO03072831, AU3945502

Invader® Paneles de SNPs

Tm Bioscience Corp.

Dirección 439 University Avenue,Suite 1710, Toronto, OntarioCanada M5G 1Y8 Web: http://www.tmbioscience.com

Objetivo Herramientas genómicas, biochips de ADN, identificación de SNPs, análisis de laexpresión génica


Ottawa Health Research Institute (Canadá)


Luminex Corp. (acuerdo de colaboración para el desarrollo de productos de genotipado yanálisis de ADN mediante microsferas Universal Array de Luminex y la tecnología xMAP™de Luminex)

Procrea Bioscience


MetriGenix (licencia de la tecnología Universal Array)

Tm 100 Universal Array, Tag-It™ p450

Patentes US6221589, US5770365, US5902724, US6060248, US6027884, US5593834

Fuente: The informational website on BioChip Technologies (http://www.biochipnet.de); Yahoo Finance(http://finance.yahoo.com)

93


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• Ácido nucleico: término genérico para el ADN oARN. Los ácidos nucleicos se componen deunidades repetidas que forman las largascadenas observadas en el doble filamentohelicoidal del ADN o en la estructura del ARN.

• Ácido ribonucleico (ARN): cadena única deácido nucleico que contiene como azúcar laribosa. El ARN es responsable de transferir lainformación genética desde el ADN del núcleo alos ribosomas en el citoplasma, donde se utilizacomo guía para la fabricación de proteínas.

• Alelos: cualquiera de un conjunto de dos o másgenes diferentes que ocupan la misma posición(locus) en un cromosoma.

• Expresión génica: proceso por el cual todos losorganismos transforman la informacióncodificada en los ácidos nucleicos en lasproteínas necesarias para su desarrollo yfuncionamiento.

• Fenotipo: rasgos o características visibles de unorganismo.

• Gen: material hereditario, formado por ADN,que codifica una molécula de proteína.

• Genoma: conjunto total de genes de unapersona o célula.

• Haplotipos: variantes genéticas que seobservan en una región cercana, ligada a un geno alelo concreto del mismo cromosoma.Conjunto de alelos de un grupo de genes

íntimamente asociados que normalmente seheredan juntos.

• Mapa genético: situación lineal de los genes enuna región específica del cromosoma.

• Marcadores genéticos: fragmentos de ADN detamaño variable y posición conocida, quepueden utilizarse como puntos de referencia enestudios de genómica. Los marcadores mássimples son los SNPs.

• PCR o reacción en cadena de la polimerasa:técnica que se emplea para conseguir unnúmero ilimitado de copias de cualquierfragmento de ADN, incluso a partir de muestrasmuy reducidas.

• Polimorfismo genético: múltiples variantes deun gen (por tanto de la proteína que codifica)que debe existir al menos en el 1% de lapoblación. En el ADN humano aproximadamente1 de cada 20-500 nucleótidos es polimorfo, esdecir varía de un individuo a otro.

• Proteína: molécula de gran tamaño compuestapor unidades estructurales de aminoácidosunidas en una cadena y plegada de formacompleja.

• Sonda: fragmento de material biológico que seemplea en ciertas técnicas de laboratorio paradetectar genes o proteínas y estudiar susfunciones. En este caso se compone de unfragmento de ADN de secuencia conocida, ydiseñado específicamente para que se una alADN de la muestra.

Glosario

Orense, 69, planta 2ª - 28020 MadridTeléfono: 91 449 12 50 • Fax: 91 571 54 89www.gen-es.org

genotipado en la salud humana - icono · la premisa de incluir referencia al mismo, indicando:...

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