Mes enll

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Mes enllà del genoma.Aplicacions en el
diagnòstic i el tractament del càncer

• Joaquín Arribas
• Laboratori de Recerca Oncologica
• Institut de Recerca de lHospital Universitari
  Vall dHebron

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Cáncer

• Si continúa la tendencia actual, aproximadamente
  una de cada cinco personas morirá de cáncer en
  países desarrollados.
• La enfermedades cardiovasculares en países
  desarrollados y las infecciosas en países sin
  desarrollar causan más muertes que el cáncer.
• Por que se está realizando un esfuerzo tan
  formidable para conocer las bases moleculares del
  cáncer?

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Fig. 1 Alteraciones de la fisiología de las
células tumorales (Hanahan, D., and Weinberg, R.
A. (2000). The Hallmarks of Cancer. Cell 100,
5770)
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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer

• Abordaje tradicional
• Análisis de mutaciones en un numero limitado de
  genes
• Análisis de la expresión de un número muy
  limitado de genes en muestras de pacientes o
  modelos animales.
• Northern blot (niveles de mRNA)
• Western blot (niveles de proteína)
• Immunhistoquímica (proteína en muestras intactas
  de tejido
• Creación de modelos animales sencillos

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Fig. 1 Alteraciones de la fisiología de las
células tumorales (Hanahan, D., and Weinberg, R.
A. (2000). The Hallmarks of Cancer. Cell 100,
5770)
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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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Microdisección laser
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Microdisección laser
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Microdisección laser
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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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Basic steps in the SAGE protocol
Select cells for profiling
Isolate mRNA using magnetic beads and synthesize
cDNA.
Cut transcript with anchoring enzyme (NlaIII).
Release 14 bp tags from the 3' end, adjacent to
the last restriction site with tagging enzyme
BsmF1.
Pair and ligate tags to form ditags, and
concatenate ditags into plasmids for automtic
sequencing.
Extract and count tags to calculate expression
level of each transcript.
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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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Metástasis
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Metástasis

• Es la principal causa de muerte en pacientes con
  cáncer
• Bases moleculares
• Hipótesis tradicional.
• Muy poca células (10-7) en un tumor tienen
  capacidad metastática
• La capacidad metastática se adquiere mediante
  mutaciones somáticas.
• Analisis mediante microarrays

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A molecular signature of metastasis in primary
solid tumors

• Ramaswany, S., Ross, K. N. and Golub, T. R.
• Nature Genetics 33, 49-54 (2003)

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Fig. 1 Alteraciones de la fisiología de las
células tumorales (Hanahan, D., and Weinberg, R.
A. (2000). The Hallmarks of Cancer. Cell 100,
5770)
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A multigenic program mediating breast cancer
metastasis to bone

• Kang, Y., Siegel, P. M., Shu, W., Drobnjak, M.,
  Kakonen, S. M., Cordón-Cardo, C., Guise, T. A.
  and Massagué, J.
• Cancer Cell 3, 537-549 (2003)

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Therapeutic Strategies The EGFR signaling network

• Matar, P., Arribas, J, Baselga, J

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UNSUPERVISED TWO-DIMENSIONAL CLUSTER ANALYSIS
Angiogenesis (0.7) Basic cellular function
(10.1) Cell adhesion (1.1) Cell cycle
(5.4) Cell death (2.6) Cell growth/prolif
(5.1) Cytosk (4.1) EMT related (2.4) Immune
response (1.8) Metabolism (3.9) Miscellaneous
(37.6) Oncogene (2.1) Secreted proteins
(0.7) Proteolisis (3) Signal transduction
(6.8) Transcription related (7.6) Transport
(3.6) Tumor progression (1) Tumor supressor
(0.4)
Normalized expression (Log2 scale)
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El genóma y el diagnóstico y tratamiento del
cancer La nuevas técnolgias en el diagnóstico y
tratamiento del cáncer

• Automatizacion de la secuenciacion Secuencia
  completa del genoma.
• Microdisección laser.
• Determinacion del transcriptoma SAGE,
  Microarrays.
• Determinacion del proteoma Proteomica.

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2D-Electrophoresis
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Matrix-assisted laser desorption-ionization
(MALDI)Time of fligth (TOF)
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