polimorfismos adn

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  • secuencias de ADN que se distribuyen de forma ms o menos aleatoria a lo largo del

    genoma y presentan como caracterstica singular el hecho de ser polimrficas. Esto ltimo

    es de suma importancia pues confiere a este tipo de secuencias la caracterstica primordial

    del anlisis gentico, la variabilidad.

    Por lo general, los polimorfismos se encuentran en regiones no codificantes del

    genoma lo cual garantiza que no se alterar el producto de ningn gen. Sin embargo,

    pueden existir secuencias polimrficas en regiones codificantes (polimorfismos exnicos)

    que no afectan al producto gnico (en su mayora son polimorfismos donde vara un solo

    nucletido) o que afectan al producto generando un fenotipo alterado.

    Un locus corresponde a un lugar en el genoma y las variantes de un locus es lo que

    se conoce como alelos. Por ejemplo, todos los genes pertenecientes a autosomas presentan

    2 alelos, uno materno y otro paterno. Tambin se pueden distinguir distintos alelos para los

    loci implicados en enfermedades, alelos normales y mutados como el alelo F508 de la

    BT0003 POLIMORFISMOS DE ADN: SU APLICACIN ENEL DIAGNOSTICO DE ENFERMEDADES GENETICAS deVernica Ferreiro (Facultad de Ciencias Exactas y Naturales,

    UBA)Introduccin

    El genoma humano no es ms que unmanual de instrucciones para construir y hacerfuncionar un ser humano, en su interior seocultan miles de genes y millones de otrassecuencias que constituyen un tesoro de secretosfilosficos...

    Matt Ridley. Genoma

    En el mbito de la biologa molecular, pocos trminos son ms difciles

    de definir y generan tantas controversias como el de polimorfismos. En una

    aproximacin a su definicin podemos decir que los polimorfismos son

    secuencias de ADN que, normalmente

  • 2 Introduccin

    fibrosis qustica (Kapoor et al., 2006). Sin embargo, este tipo de alelos son,

    afortunadamente, muy poco frecuentes y no seran tiles en los estudios de segregacin.

    Por el contrario las secuencias polimrficas utilizadas en estudios indirectos presentan por

    definicin varios alelos con una frecuencia significativamente alta en la poblacin (en

    general superior al 1%).

    Tipos de Polimorfismos

    Como ya se ha dicho, la caracterstica primordial de las secuencias polimrficas es

    su variabilidad, veamos ahora en qu consiste dicha variabilidad. Bsicamente existen dos

    tipos de polimorfismos, los que derivan de la sustitucin de un nucletido por otro y los que

    derivan de la insercin o delecin de secuencias de ADN. En estos ltimos distinguimos

    dos subtipos: las inserciones o deleciones de fragmentos de ADN, como las secuencias Alu

    (Terreros et al., 2005) y las repeticiones de secuencias de dos o ms nucletidos.

    1) Polimorfismo de nucletido nico SNP (single nucleotide polymorphism): representa

    una variacin en un nico nucletido. Si este cambio de nucletido afecta el sitio de

    restriccin de una enzima estamos en presencia de los llamados polimorfismos de

    restriccin RFLPs (restriction fragment length polymorphisms) (polimorfismos de

    longitud de los fragmentos de restriccin). Cuando el cambio de un nucletido altera la

    diana para una determinada enzima de restriccin podemos detectar el polimorfismo en

    funcin de la variacin que ste genera en el patrn de restriccin. En este caso el nmero

    de variantes allicas es siempre dos (C: corta / NC: no corta) y los genotipos tres

    (homocigota C/C, heterocigota C/NC y homocigota NC/NC) (Figura 1.a). Es por ello que

    su utilizacin en el diagnstico indirecto es limitada.

  • 3 Introduccin

    2) Polimorfismos de repeticin VNTRs (variable number of tandem repeats)

    (repeticiones en tandem de nmero variable). Existen dos tipos de polimorfismos de

    repeticin de uso en diagnstico gentico, los minisatlites y los microsatlites.

    - Los minisatlites son secuencias de ADN de unas pocas decenas de nucletidos repetidas

    en tandem. El nmero de dichas repeticiones puede variar de cromosoma a cromosoma. La

    singularidad ms especial de este tipo de polimorfismos radica en que para cada locus

    pueden observarse muchas variantes allicas, sin embargo presentan el inconveniente de

    que no estn distribuidos por todo el genoma y por lo tanto slo pueden ser utilizados en el

    diagnstico de un nmero muy reducido de enfermedades. Los minisatlites han encontrado

    su mxima aplicacin en la determinacin de la paternidad y en los protocolos de

    identificacin gentica en el marco judicial, aunque en la actualidad los microsatlites y los

    SNPs han cobrado tambin gran importancia en estos mbitos.

    - Los microsatlites STRs (short tandem repeats) (repeticiones cortas en tandem) son

    por excelencia los polimorfismos utilizados en el diagnstico gentico. Corresponden a la

    repeticin en tandem de secuencias de entre 2 y 5 nucletidos. Presentan dos caractersticas

    que los hacen ideales para su uso. En primer lugar, estn distribuidos de forma casi

    homognea por todo el genoma y en segundo lugar, presentan un nmero elevado de

    variantes allicas con frecuencias similares entre s, de forma que la probabilidad de que un

    individuo sea heterocigota es muy elevada (presentan una alta heterocigosidad). Los

    polimorfismos ptimos para la realizacin de estudios de segregacin sern los que se

    localicen dentro del gen de inters (intragnicos), lo que sugiere que habr desequilibrio

    de ligamiento (estarn ligados) entre la secuencia polimrfica y la enfermedad. Su

    deteccin se realiza normalmente mediante la tcnica de reaccin en cadena de la

    polimerasa (PCR) (Figura 1.b).

  • 4 Introduccin

    Figura 1: Polimorfismos empleados en el diagnstico de enfermedaes hereditarias.

    Se muestran los dos tipos de polimorfismos principalmente utilizados en el diagnstico de patologas

    hereditarias. a) RFLP: la flecha roja indica el corte con una enzima de restriccin. Las variantes allicasposibles para el polimorfismo son corta y no corta. b) VNTR: los rectngulos verdes indican la cantidadde repeticiones en cada alelo (5 repeticiones en un alelo y 8 en el otro). Puede presentar muchas variantesallicas.

    Supongamos que queremos saber si el locus a, que est implicado en una

    enfermedad hereditaria, esta ligado al locus b, que es una secuencia polimrfica de ADN.

    Lo primero que necesitaremos ser identificar las variantes del polimorfismo en cada uno

    de los miembros de una familia y estudiar su segregacin juntamente con la de la

    enfermedad. La aplicacin de diversos mtodos estadsticos nos permitir establecer la

    existencia o no de ligamiento entre los dos loci investigados y estimar la distancia que los

    separa, para luego ser utilizados como herramienta diagnstica principalmente en estudios

    indirectos.

    El diagnstico indirecto

    El diagnstico indirecto es independiente del conocimiento previo de la naturaleza

    molecular de la mutacin responsable de la patologa a diagnosticar y para llevarlo a cabo

    slo es preciso conocer la localizacin cromosmica del locus implicado. Dicha estrategia

    NO CORTACORTA

    PPoolliimmoorrffiissmmoo ddeerreeppeettiicciinn

    PPoolliimmoorrffiissmmoo ddeerreessttrriicccciinn

    PPCCRR

    a)

    b)

  • 5 Introduccin

    consiste en estudiar, en la familia del propsito, la segregacin conjunta de la enfermedad y

    secuencias polimrficas fsicamente prximas (ligadas) al locus de la misma.

    El ADN es una molcula lineal en la que las secuencias de nucletidos se hallan

    contiguas y distribuidas a lo largo de la doble hlice en un mundo de una dimensin. Existe

    por lo tanto, una relacin fsica de proximidad entre secuencias de ADN. Dicha relacin de

    continuidad puede alterarse en el proceso de la divisin meitica que se produce durante la

    formacin de las clulas germinales. En la profase de la primera divisin meitica, los

    cromosomas homlogos (uno proveniente de la lnea paterna y el otro de la lnea materna)

    intercambian material por el proceso de recombinacin o crossing over (Froenicke et al.,

    2002). El resultado final es tal que los cromosomas de la clula germinal madura

    (espermatozoide u vulo) presentan nuevas combinaciones de las secuencias existentes en

    la clula original. Dada la relacin fsica existente entre secuencias adyacentes en un mismo

    cromosoma, la frecuencia con que dos de estas secuencias se transmiten (segregan)

    independientemente de una generacin a la siguiente es directamente proporcional a la

    distancia que las separa. Es decir, cuanto menor es la distancia que separa a dos secuencias

    de ADN, menos probable es la recombinacin entre ellas y por lo tanto segregarn

    independientemente con una menor frecuencia. Cuando se da esta situacin decimos que

    ambas secuencias estn ligadas.

    En los estudios de ligamiento la distancia que separa a dos loci se mide en funcin

    de la frecuencia con que ambos recombinan. La unidad de distancia es el centiMorgan (cM)

    (Lodish et al., 2002). Si dos loci recombinan en el 1% de las meiosis, decimos que los

    separa una distancia de 1 cM. La frecuencia de recombinacin entre dos loci puede variar

    desde 0 (ntimamente ligados) hasta 50% (independientes) (Lodish et al., 2002). No

    siempre existe una relacin lineal entre distancia gentica (frecuencia de recombinacin

  • 6 Introduccin

    medida en cM) y distancia fsica (nmero de nucletidos que las separan, medida en pares

    de bases), sino que pueden existir mecanismos moleculares, en general dependientes de la

    secuencia, que facilitan la recombinacin de determinados loci, como se describir ms

    adelante en el Captulo I de esta Tesis.

    El ligamiento entre secuencias de ADN se establece mediante el estudio de la

    segregacin de los alelos de dichas secuencias en genealogas y la realizacin posterior de

    clculos de distancias genticas. Es por ello que es distinto hablar de estudios de ligamiento

    y de segregacin. En estos ltimos no se calculan distancias genticas ni fsicas, sino que se

    infiere informacin acerca de una patologa en una determinada familia por medio del

    estudio de secuencias polimrficas que se describieron previamente como ligadas a la

    aparicin de la misma. Es por ello que tambin se los denomina marcadores genticos.

    Aplicacin de los polimorfismos en el diagnstico de patologas genticas

    1) Diagnstico indirecto de enfermedades hereditarias:

    El ejemplo ms sencillo de aplicacin de los polimorfismos en el diagnstico

    indirecto lo constituye el caso de enfermedades ligadas al cromosoma X.

    La familia de la Figura 2.a presenta un varn afectado (flecha) de una enfermedad

    hereditaria recesiva ligada al cromosoma X, como por ejemplo la Distrofia Muscular de

    Duchenne que se describir en el Captulo I de esta Tesis. De acuerdo con el patrn de

    herencia, su padre presentar el alelo normal del gen implicado en la enfermedad, mientras

    que su madre, que tiene un hermano afectado fallecido, ser obligatoriamente portadora del

    gen alterado. El varn afectado habr heredado de su madre el cromosoma con el alelo

    mutado responsable de la enfermedad y dada su condicin de hemicigota para el X,

  • 7 Introduccin

    manifestar el fenotipo correspondiente a la misma. Sin embargo no podemos predecir, ms

    all del modelo mendeliano (Bayes, 1763), el genotipo de la hermana ni el del feto que se

    est desarrollando.

    Supongamos que existe un locus polimrfico, del tipo microsatlite, ntimamente

    ligado al locus de la enfermedad (frecuencia de recombinacin igual a 0). Si determinamos

    los alelos de dicho polimorfismo para cada uno de los miembros de la familia podremos

    inferir el alelo del locus de la enfermedad que porta cada individuo.

    Figura 2: Genealoga de una familia en la que se hereda una enfermedad recesiva ligada al

    cromosoma X.

    Se muestra un ejemplo de estudio indirecto. a. Genealoga de la familia estudiada. b. Resultados de laamplificacin por PCR de un STR que mapea dentro del gen de inters. Flecha roja: fragmento de 2repeticiones, Flecha negra: 4 repeticiones y Flecha azul: 6 repeticiones.

    a.

    II.1 I.2 II.2 I.1 II.3

    II.3

    I.1 I.2

    II.2II.1

    b.

  • 8 Introduccin

    En la Figura 2.b se presenta, de forma simplificada, el resultado obtenido al

    caracterizar mediante PCR el locus polimrfico. Podemos ver que el varn afectado ha

    heredado de su madre el alelo de 2 repeticiones, por lo que podemos inferir que dicho alelo

    est ligado a la mutacin responsable de la enfermedad. Segn ello, la hermana habr

    heredado de su padre el alelo de 4 repeticiones del polimorfismo junto con el alelo normal

    del gen y de su madre el alelo de 6 repeticiones que tambin en este caso segregar junto al

    alelo normal. Siguiendo un razonamiento similar podemos inferir que el feto analizado

    corresponde a una nia, ya que presenta dos alelos del polimorfismo y por lo tanto dos

    cromosomas X, y que dicha nia es portadora de la enfermedad por haber heredado de su

    madre el alelo de 2 repeticiones del polimorfismo que, como se ha indicado anteriormente,

    est ligado al alelo mutado causante de la enfermedad.

    En el ejemplo anterior se ha utilizado para el anlisis un locus altamente

    polimrfico, los cromosomas parentales presentan alelos distintos y por lo tanto los

    podemos diferenciar sin ambigedad alguna, e ntimamente ligado, es decir no existe

    recombinacin entre ambos loci y por lo tanto el alelo del polimorfismo que en la madre se

    encuentra ligado al alelo de la enfermedad segregar junto a ste en la descendencia. Estas

    dos caractersticas son fundamentales en el momento de elegir un determinado

    polimorfismo en el desarrollo de una estrategia de diagnstico indirecto.

    Si el marcador utilizado no presenta una gran cantidad de variantes allicas entonces

    pueden darse situaciones de ambigedad cuando uno o ambos padres sean homocigotas

    para un determinado alelo del marcador. En este caso diremos que el marcador es "no

    informativo" para dicha familia y por lo tanto deberemos utilizar otro polimorfismo para el

    diagnstico. Por otra parte, si el marcador o polimorfismo no esta ntimamente ligado, es

    decir existe la probabilidad de que ocurra una recombinacin entre el locus de la

  • 9 Introduccin

    enfermedad y el locus polimrfico, el diagnstico deber tener en cuenta dicha

    probabilidad, como se ver en los Captulos sucesivos.

    En la Figura 3 se presenta la genealoga correspondiente a una familia en la que se

    estudia una enfermedad con una herencia autosmica dominante, como por ejemplo la

    Neurofibromatosis Tipo 1 (NF1) que se describir en el Captulo II de esta Tesis. Por lo

    tanto, la madre afectada tiene una probabilidad del 50% de transmitir la mutacin causante

    de la patologa a sus descendientes. La utilizacin de un locus polimrfico ligado a la

    mutacin en cuestin nos permitir establecer un diagnstico para el hijo. Se observa que la

    madre presenta los alelos 6 y 2 y el padre los alelos 4 y 7 del polimorfismo. La hija afectada

    es portadora de los alelos 2 y 7, el primero procedente de la madre y el segundo del padre.

    Podemos considerar que el alelo 2 en la madre est ligado al alelo mutado del locus de la

    enfermedad ya que es el compartido por ambas afectadas. Por lo tanto, como el hijo

    presenta el alelo 2 materno del polimorfismo podemos inferir que tambin ha heredado el

    alelo mutado del locus de la enfermedad.

    Figura 3: Genealoga de una familia en la que se hereda una enfermedad autosmica

    dominante.

    6 24 7

    7 2 4 2

    ?

  • 10

    Introduccin

    Se muestra el resultado del estudio de segregacin de alelos para la familia analizada. El alelo 2 del

    polimorfismo es el ligado a la mutacin responsable de la enfermedad ya que es compartido por ambas

    afectadas.

    Sin embargo, si la distancia que separa a ambos loci es tal que permite la

    recombinacin entre ellos, es posible que el hijo haya heredado de su madre el alelo 2 del

    polimorfismo y no la mutacin causante de la enfermedad debido a la recombinacin de

    ambos loci en la meiosis de las clulas germinales de la madre. La frecuencia con la que se

    presentar este segundo caso ser la frecuencia de recombinacin entre los loci implicados.

    As, si la distancia que los separa es de 5 cM, es decir su frecuencia de recombinacin es

    del 5%, el diagnstico que daremos en el caso presentado en la Figura 3 ser de un 95% de

    probabilidad de que el hijo resulte afectado y de un 5% de que el hijo haya heredado el

    alelo normal.

    Para obtener una mayor fiabilidad en el diagnstico se utilizan varios loci

    polimrficos localizados dentro del gen implicado en el fenotipo alterado. Con ello se

    consiguen disminuir las ambigedades generadas por la recombinacin.

    2) Diagnstico directo de enfermedades genticas:

    Algunas patologas suelen ser producidas por grandes deleciones que pueden

    abarcar desde un exn hasta uno o ms genes completos. De esta manera, la delecin

    abarcar no slo a las secuencias codificantes de un gen, sino que tambin involucrar a los

    intrones del mismo, donde mapea la gran mayora de los polimorfismos utilizados en

    gentica molecular diagnstica. Por lo tanto, el hallazgo de deleciones heterocigotas,

    imposible mediante PCR de exones (Giliberto et al., 2003), puede realizarse por medio del

    anlisis de polimorfismos. Esto es as ya que, si bien la delecin de polimorfismos

  • 11

    Introduccin

    intrnicos pertenecientes al gen relacionado con la enfermedad no constituye la causa de la

    patologa, al mapear stos dentro de dicha delecin resultan de utilidad para ponerla en

    evidencia. Este tipo de estudios directos son los utilizados para el diagnstico de

    pacientes con el sndrome de microdelecin de NF1 o de portadoras de distrofia muscular

    de Duchenne y para el rastreo de las deleciones que dan origen a los sndromes de Prader-

    Willi y Angelman (PWS/AS), como se demostrar en los sucesivos Captulos de esta Tesis.

    Luego de la amplificacin por PCR de los polimorfismos correspondientes y de la

    asignacin de los alelos para cada miembro del ncleo familiar (madre, padre, hijo

    afectado), la delecin se pondr de manifiesto por la ausencia de un alelo (materno o

    paterno) en el genotipo del afectado (Figura 4).

    Figura 4: Rastreo de deleciones mediante el anlisis de secuencias polimrficas.

    Se muestra el resultado del estudio de segregacin de alelos para la familia analizada. Se observa una delecin

    en la afectada evidenciada por la falta del alelo materno.

    Bajo el mismo concepto los polimorfismos se pueden utilizar tambin para poner en

    evidencia los mecanismos de inactivacin de supresores tumorales en los cnceres

    hereditarios, mediante la evidencia de prdida de heterocigosidad (LOH) en los tumores,

    6 24 7

    7 - 4 2

  • 12

    Introduccin

    como se ver en el Captulo II. As como tambin se podrn evidenciar disomas

    uniparentales (DUP), discriminando entre homo y hetero DUP, en los pacientes con

    PWS/AS, como se ver en el Captulo III de esta Tesis.

    Las secuencias polimrficas generalmente no se ven relacionadas con el

    desencadenamiento de fenotipos patolgicos. Sin embargo, existen algunas excepciones

    tales como las alteraciones producidas por la inestabilidad de microsatlites (Robertson,

    2005). Entre ellas, la expansin de repeticiones de trinucletidos es la base molecular de

    numerosas enfermedades genticas hereditarias. Se trata de una mutacin dinmica del

    ADN en la cual una determinada secuencia repetitiva se expande dando origen a un

    fenotipo alterado. Los alelos expandidos asociados a enfermedades son inestables tanto en

    la lnea somtica como en la germinal, con una clara tendencia hacia las expansiones

    (Robertson, 2005). La tasa de expansiones est directamente relacionada con el tamao del

    alelo expandido y con la edad del individuo.

    Entre las patologas producidas por expansin de trinucletidos ms estudiadas se

    encuentra el Sndrome de X frgil (SXF) (Martin y Bell, 1943), la causa ms frecuente de

    retardo mental hereditario. El SXF se produce por una expansin del trinucletido (CGG)n

    que mapea en el exn 1 no codificante (se transcribe pero no se traduce) del gen FMR-1

    (Xq27.3) (Verkerk, 1991). Como consecuencia de la expansin se produce una

    hipermetilacin en la isla CpG de la zona promotora del gen, lo que inhibe su transcripcin

    y, por lo tanto, produce la falta de la protena FMRP (Kremer et al., 1991). La expansin es

    progresiva y el proceso puede abarcar varias generaciones, observndose tres posibles

    estados cromosmicos: normal, premutacin y mutacin completa (Figura 5) (Sherman et

    al., 1985). El alelo normal suele presentar entre 5 y 50 repeticiones del triplete (CGG)n en

    el locus en cuestin. En el alelo premutado las repeticiones oscilan entre las 50 y 200,

  • 13

    Introduccin

    permitiendo al gen ser an funcional y sintetizar la protena. En este caso se habla de

    mujeres portadoras y de hombres transmisores normales. Por ltimo, en la mutacin

    completa los tripletes exceden las 200 repeticiones, pudiendo llegar a varios miles, lo que

    inactiva al gen FMR-1 (Sherman et al., 1985).

    Figura 5: Mecanismo Molecular de inactivacin del gen FMR-1 en el SXF.

    Nuestro grupo de trabajo realiz la puesta a punto e implementacin de un

    diagnstico directo de la mutacin dinmica causante de la patologa mediante las tcnicas

    de PCR y Southern blot. Durante el perodo en el que hemos desarrollado la tarea

    diagnstica se analizaron 240 individuos no relacionados, hallndose premutaciones, y

    RNA m = 0 = silenciamiento del gen

    CpG

    sitio hipometilado

    (CGG)n

    gen FMR-1

    n =5 a 50regin inestable

    Normal

    ARN m 4,8 Kb

    meiosis por vamaterna

    CH3 CH3CH3

    CH3

    CH3

    CH3 CH3CH3

    CH3

    mutacincompleta

    (CGG)n

    n >200

    sitio hipermetilado

    Premutacin(CGG)n

    n = 50-200ARN m 4,8 Kb

    (estado intermedio)

    sitio hipometilado

    Zona promotora

    Zona promotora

    Zona promotora

  • 14

    Introduccin

    mutaciones completas en 14 de los individuos analizados (6%). Tambin se estudiaron 17

    casos familiares encontrndose alteraciones en 8 de las familias analizadas (47%). La

    diferencia en los porcentajes de deteccin puede deberse al criterio de diagnstico de los

    diferentes especialistas y a que debido a la gran variabilidad fenotpica de la patologa se

    recomienda la prueba diagnstica a toda persona con retraso mental de origen desconocido.

    Los protocolos utilizados en el diagnstico y los resultados obtenidos fueron presentados y

    discutidos en la Tesis doctoral de la Dra Florencia Giliberto, directora adjunta del presente

    trabajo de Tesis. En ella se realiza una comparacin entre los mtodos utilizados,

    demostrndose como la tcnica de Southern blot resulta ms informativa que la de PCR en

    el diagnstico de SXF, y se discute la gran importancia del diagnstico precoz en los

    individuos nacidos con el sndrome, con el objeto de ofrecer un correcto asesoramiento

    gentico a las familias.

    No todo polimorfismo en regiones codificantes trae aparejado un fenotipo alterado.

    Existen polimorfismos exnicos, generalmente SNPs, que no producen alteracin alguna

    del producto del gen en el que mapean. Un ejemplo de ello lo constituye el polimorfismo de

    restriccin APA I del gen IGF2. Este tipo de polimorfismos resultan tiles para la

    determinacin de prdida de imprinting (LOI) de genes imprinteados. El imprinting

    genmico (o impronta gentica) implica una expresin monoallica parental especfica. Se

    conocen numerosos genes que sufren el fenmeno de imprinting genmico, entre los cuales

    figuran algunos que codifican para factores de crecimiento como el gen IGF2, inactivo en

    el cromosoma heredado de la madre en la mayora de los tejidos normales. La LOI de estos

    genes produce una sobreexpresin de los factores de crecimiento con la consecuente

    aparicin de tumores.

  • 15

    Introduccin

    El gen IGF2 (11p15) codifica para una protena mitognica para muchos tipos

    celulares (Morton et al., 1986; Brissenden et al., 1984). La expresin monoallica de IGF2

    se conserva en casi todos los tejidos adultos normales, mientras que la expresin biallica

    de IGF2, producida por LOI o duplicacin del alelo activo, fue descripta en numerosas

    patologas, entre ellas el Sndrome de Beckwith-Widemann (BWS) (Constancia et al.,

    2000) y el Tumor de Wilms (Rainieri et al., 1993). En un estudio piloto para investigar la

    utilidad de la LOI como un marcador de riesgo de cncer colorectal, se evaluaron pacientes

    en una clnica colonoscpica y se concluy que la LOI podra ser un marcador predictivo

    valioso para individuos en riesgo de cncer colorectal (Cui et al., 2003).

    El cncer de mama es genticamente heterogneo y durante el progreso de la

    enfermedad una variedad de alteraciones genticas tienden a acumularse. Para evaluar si

    existe LOI en el locus IGF2 se han realizado numerosos trabajos a lo largo de los aos pero

    los resultados obtenidos por los distintos grupos son muy controversiales (McCann et al.,

    1996; Yballe et al., 1996; Wu et al., 1997). Es por ello que nuestro grupo desarroll una

    estrategia para detectar la LOI de IGF2 en pacientes con cncer de mama, mediante el

    estudio del RFLP APA I perteneciente a la zona codificante del gen IGF2 (Figura 6).

    Figura 6: Estrategia de rastreo de LOI en el gen IGF2 en pacientes con cncer de mama.

    ARN ADN

    Tejido Normal

    NCC

    ARN ADN

    Tejido Tumoral

    NCC

    LOI !

  • 16

    Introduccin

    Se observa claramente la expresin monoallica del gen IGF2 en el tejido normal extrado de la zonaadyacente al tumor, debido a la falta del alelo corta (C) luego de la RT-PCR / RFLP. Luego se observa una

    expresin biallica del gen en el tejido tumoral. Estos resultados demuestran la ocurrencia de LOI en el tumor.(C): corta. (NC): no corta. LOI: prdida de imprinting.

    Si bien se ha observado LOI en unos pocos tumores analizados utilizando la

    estrategia descripta en la Figura 6, an debemos estudiar un nmero mayor de pacientes

    para obtener resultados concluyentes.

    El consejo gentico

    Es importante que las familias que padecen cualquier enfermedad hereditaria,

    reciban consejo gentico. Segn la publicacin de la Sociedad Americana de Gentica

    (Fraser, 1974) el consejo gentico es: Un proceso de comunicacin para tratar los

    problemas humanos asociados al padecimiento y al riesgo de padecer una enfermedad

    hereditaria en la familia. Un profesional o grupo de profesionales deben ayudar al individuo

    y a la familia a:

    1. Comprender los actos mdicos, incluyendo el diagnstico, el pronstico de la

    enfermedad y los tratamientos disponibles.

    2. Entender cmo la herencia determina la enfermedad y el riesgo de recurrencia de cada

    familiar.

    3. Comprender las opciones disponibles para afrontar el riesgo de recurrencia (el riesgo de

    transmitir la enfermedad).

    4. Elegir la actuacin que parece ms apropiada para ellos teniendo en cuenta el riesgo y los

    intereses de la familia, y actuar de acuerdo a la decisin.

  • 17

    Introduccin

    5. Conseguir la mejor aceptacin posible de la enfermedad y/o del riesgo de recurrencia por

    parte de la familia afectada.

    El consejo gentico es un proceso de comunicacin entre los especialistas, los

    pacientes y sus familiares, que abarca mltiples facetas, no es slo el estudio molecular y el

    informe del estudio molecular. El consejo gentico debe informar de los aspectos clnicos y

    genticos de la enfermedad, orientar a las personas para que decidan aquello que ms les

    conviene y ofrecerles ayuda psicolgica para aceptar su enfermedad, si la necesitan.

    Para impartir un consejo gentico se debe contar con un rbol genealgico de la

    familia, con la informacin relativa a la enfermedad y con un diagnstico cierto de la

    misma en algn integrante de la familia. Luego se ha de establecer el riesgo relativo de

    cada individuo de padecerla o transmitirla y, una vez conocidos todos estos datos, se podr

    informar al paciente y a su familia sobre la enfermedad en s, su pronstico, su posible

    tratamiento y el riesgo de recurrencia de la misma en las sucesivas generaciones. Es por

    ello que el consejo gentico constituye la ltima etapa del diagnstico molecular y debe ser

    realizado por profesionales entrenados para tal fin, (constituyendo el grupo ptimo: un

    especialista en la patologa en cuestin, un mdico genetista, el mdico de cabecera de la

    familia y un psiclogo), con el objeto de brindar una adecuada informacin a las familias

    que lo soliciten.

    En resumen, los polimorfismos de ADN juegan un papel fundamental en el

    diagnstico de patologas genticas, lo que constituye uno de los eslabones imprescindibles

    para el establecimiento de un buen consejo gentico en las familias que las padecen, como

    se demostrar a continuacin...

  • 18

    Introduccin

    Objetivos Generales

    Existen aproximadamente 100.000 repeticiones del dinucletido (CA)n dispersas

    ms o menos uniformemente en el genoma humano. Estos loci, adems de hipervariables,

    se heredan en forma mendeliana, de manera que, en cada autosoma, los hijos heredan una

    copia de su padre habitualmente distinta a la que heredan de su madre para cada STR en

    particular. Estas caractersticas son las responsables de la eleccin de estas secuencias para

    la puesta a punto de las estrategias diagnsticas que se plantean en esta Tesis.

    El objetivo central del trabajo es aportar y reunir informacin que enriquezca el

    conocimiento bsico de la aplicacin de los polimorfismos en gentica molecular

    diagnstica, utilizando como modelos a la Distrofia Muscular de Duchenne / Becker

    (DMD/DMB), la Neurofibromatosis tipo 1 (NF1) y los sndromes de Prader-Willi y

    Angelman (PWS/AS), con el objeto de establecer un centro de diagnstico molecular en el

    que todos los individuos puedan acceder a un diagnstico de alta complejidad y reciban el

    asesoramiento gentico adecuado.

    En particular, se utiliz un sistema de diagnstico basado en la segregacin de alelos

    polimrficos, con el objeto de:

    - En una primera parte, resolver casos diagnsticos habituales y complejos de DMD/DMB.

  • 19

    Introduccin

    - En una segunda parte, implementar un diagnstico molecular indirecto y establecer la

    estrategia para rastrear las microdeleciones de NF1.

    - En una tercera parte, analizar la utilidad de los microsatlites en la deteccin de

    deleciones y disomas uniparentales en los pacientes con PWS y AS.