Unidad de Medicina Molecular

Departamento de Medicina

LA REVOLUCIÓN GENÓMICA Y SU
IMPACTO EN CÁNCER

Rogelio González Sarmiento

Diciembre 2012
Aproximación al paciente con cáncer

Historia clínica Exploración física Analítica

Marcadores tumorales
Diagnóstico del cáncer

Radiografía Mamografía Ecografia Gammagrafía

Cáncer de pulmón Cáncer de mama Cáncer de ovario Linfoma

CT RM PET CT- PET

Tumor SNC Osteosarcoma Cáncer de esófago Cáncer de pulmón

Diagnóstico del cáncer

Colonoscopia virtual

Gastroscopia

Colonoscopia

Broncoscopia
Diagnóstico del cáncer
 Diagnóstico del cáncer

Tinciones Inmunohistoquímica
Hematoxilina-Eosina Receptor de estrógenos

Cáncer de mama

Adenocarcinoma de próstata Genes reparadores

PAS

Cáncer de colon

Metástasis peritoneal
Clasificación anatomopatológica

Cáncer de pulmón

Cáncer de pulmón Cáncer de pulmón Otros tipos

de célula pequeña de célula no pequeña (1%)
(microcítico)(SCLC) (no microcítico)(NSCLC)
(19%) (80%)

Indiferenciados Carcinoma de Carcinoma Adenocarcinoma

(15%) célula grande Epidermoide (40%)
(10-15%) (25-30%)

Adenocarcinoma Adenocarcinoma
Clásico de cél. broncoalveolares
(75-90%) (10-25%)
Clasificación por estadios clínicos
 El cáncer es una enfermedad genética

11 12 13
GCC GTC GGT
11 12 13 Ala Val Gly
GCC GGC GGT
Ala Gly Gly GCC GGC GGT
Ala Gly Gly

Inmortalización
celular
Southern blot / Northern blot

hibridación
Southern blot

Diagnóstico de clonalidad Detección de deleciones

TR C

Jg2.3

Sonda: P16
Jg1.3

Sonda: Jg

Detección de translocaciones

Sonda: BCR
Northern blot

Detección de tránscritos Detección de tránscritos aberrantes

Cáncer de próstata Cáncer de cabeza y cuello

Hibridación “in situ” fluorescente (FISH)
Amplificación

Traslocación
Hibridación genómica comparada (CGH)
El cáncer es una enfermedad multigénica
El cáncer es una enfermedad multigénica

Genes mutados en cáncer de pulmón

 PCR / RT-PCR

2º Ciclo
desnaturalización 95ºC

95ºC

anillamiento
Cebador 2 60ºC
Cebador 1 60ºC

TaqDNA pol.

extensión

30 veces
Diagnóstico del mutaciones conocidas
CYP2D6

KRAS

Digestión con
ASO dHPLC enzimas de restricción
PCR
RT-PCR
Oligonucleótidos Multiplex
generadores de
sitios de restricción Sondas TaqMan

GST-T1 / GST-M1
KRAS
BRCA1
Diagnóstico del mutaciones desconocidas
BRCA2

BRAF

SSCP DGGE
PCR
RT-PCR
Heteroduplex PTT

MLH1 BRCA1
Diagnóstico de tránscritos aberrantes

Detección de translocaciones Detección de enfermedad residual

cromosómicas

BCR-ABL

b3a2
b2a2
Secuenciación (Sanger)

A T C G

A T C G
Fenotipos asociados con mutaciones en el oncogén RET

Dominio Cys 609 ex10 FMTC/MEN2A

cadherina Cys 611 ex10 FMTC/MEN2A
Cys 618 ex10 FMTC/MEN2A
Cys 620 ex10 MEN2A/FMTC
Cys 630 ex11 FMTC
Dominio
Cys 634 ex11 MEN2A/FMTC
rico en cisteína

Glu 768 As ex13 FMTC

Leu 790 Phe ex13 FMTC
Tyr 791 Phe ex13 FMTC
Val 804 Met/Leu ex14 FMTC
Dominio
Tirosina kinasa
Ala 883 Phe ex15 MEN2B
Ser 891 Ala ex15 FMTC
Met 918 Thr ex16 MEN2B
Inestabilidad de microsatélites
Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA)

Detección de grandes deleciones

BRCA1
Diagnóstico molecular

Inmunohistoquímica

FISH

Mutaciones
Diagnóstico precoz

orina

esputo

K-ras

heces
 Consejo genético

Amplificación por PCR Heteroduplex Secuenciación

Ex 12 BRCA2
Farmacogenética

• Identificación de pacientes con riesgo de efectos adversos

UGT1A1

CYP3A (TA)nTAA…
Irinotecán
Irinotecán oxidado
Carboxilestarasa
Actividad 15% 38%
SN-38
antitumoral

(TA)7TAA… (TA)6TAA…

UGT1A1

expresión expresión
SN-38-G
baja alta
glucuronización glucuronización

diarrea TOLERANCIA
Bilis leucopenia
Farmacogenética

•Identificación de pacientes con buena respuesta

5-FU Dihidro 5-FU (inactivo)

DPD

Timidilato Sintetasa (TS)

Promotor

repeticiones de 28pb

2 repeticiones actividad buena respuesta 5-FU

5-FdUMP TS

3 repeticiones actividad mala respuesta 5-FU

Farmacogenética

•Identificación de pacientes con buena respuesta

Anti-EGFR

KRAS
Farmacogenética

•Identificación de nuevas estrategias terapéuticas

Cisplatino
Carboplatino
Oxalaplatino
Proyecto genoma humano
Genome wide association studies GWAS
Susceptibilidad al cáncer
Micromatrices (Microarrays)

Célula A Célula B

Lector de
cDNAs fluorescencia

50.000
oligonucleótidos

Gen expresado en
la célula A

Gen expresado en
las dos células
Gen expresado en
la célula B
Micromatrices (Microarrays)

Cáncer de mama
Clasificación molecular

Carcinomas ductales invasivos

80% de todos los tumores
inclasificables
Clasificación molecular

Cáncer de mama

Luminal A Bajo en Claudina

(40%) (12-14%)
ER+ alto ER-, Claudin-,
HER2 bajo K3/4/7 bajo, vimentina+
E-cadherina bajo, Zeb1+

Luminal B Basal like

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

Rico en HER2
(10-15%)
HER2+,ER-
Pronóstico del Cáncer de mama
 Micromatrices (Microarrays)

Glioblastomas

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

Glioblastomas
Clasificación molecular Pronóstico

Respuesta a la radioquimioterapia habitual

Respuesta a la radioquimioterapia agresiva

¿?

Mala Respuesta a la radioquimioterapia habitual

Posible respuesta a inhibidores

de vias de HIF, PI3K y PDGFRA
Definición de Gen

Fenotipo heredable (definición genética)

Región que codifica una proteína (definición bioquímica)

rRNA

tRNA

Regón que se transcribe snoRNA

snRNA

RNAi
miRNAs

Diferenciación de Diferenciación del

tejido normal y origen tumoral con
tumoral con perfiles de perfiles de expresión de
expresión de miRNA miRNA

miRNAs en el
diagnóstico
del cáncer

Distinción de
Detección precoz del subtipos tumorales
cáncer detectando usando paneles de
miRNAs circulantes expresión diferencial de
miRNAs
Predecir predisposición
al cáncer estudiando SNPs
en los genes de miRNA, en los
sitios de unnión en el mRNA o
en los genes que codifican
proteínas de maduración de
miRNA
miRNAs

Cáncer de colon
Secuenciación de nueva generación
Secuenciación de nueva generación
Secuenciación de nueva generación

Cáncer de mama
Secuenciación de nueva generación
 DIAGNÓSTICO
Empleo de mutaciones génicas como
marcadores para la detección precoz
del cáncer

ONCOGENÓMICA PRONÓSTICO
Investigación Identificación sistemática de Empleo de mutaciones génicas como
en cáncer los genes que pueden causar marcadores para clasificar los cánceres
cáncer y predecir su pronóstico

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