Fatores Genéticos. Muitos genes. Fatores Ambientais Também chamadas doenças complexas

Transcrição

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2 Fatores Genéticos Muitos genes Fatores Ambientais Também chamadas doenças complexas

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4 Vários fatores que contribuem quando passa do limiar = DOENÇA

5 Vários fatores que contribuem quando a pessoa passa do limiar = DOENÇA

6 Vários fatores que contribuem quando a pessoa passa do limiar = DOENÇA

7 São vários genes Cada gene segue padrão de herança mendeliano Nem todo mundo tem os mesmos alelos nos mesmos locos

8 Doença associada com 10 genes (A J) e 1 fator ambiental (cigarro) Todos os genes tem efeito igual sobre a susceptibilidade (sempre o recessivo ) Limiar é quando tem alelo de susceptibilidade em pelo menos 7 genes (+fator ambiental)

9 1: AA BB CC DD EE FF GG HH II jj fuma 2: AA BB CC DD ee FF gg HH II jj não fuma 3: aa BB cc dd ee FF gg hh ii JJ fuma 4: AA BB CC dd ee ff gg hh ii jj fuma 5: aa bb cc dd ee ff gg hh ii jj não fuma

10 Não tem um gene causador da doença e sim muitos genes ASSOCIADOS Genes associados alelos conferem diferentes graus de SUSCEPTIBILIDADE

11 Menor que para características monogênicas Não é simples de ser calculado estimativa Depende da prevalência da doença na população em questão

12 Estudos de gêmeos e filhos adotivos Agregação familial parentes consanguíneos x parentes não consanguíneos Estudos de genes associados

13 Estudos de associação POPULAÇÃO vs Estudos de ligação FAMÍLIAS

14 Baseados em análises populacionais Também chamados de estudos casocontrole Comparação entre grupo de pacientes com grupo de indivíduos não afetados

15 Princípio: compara os alelos de um gene em pacientes e em controles se houver diferença entre o grupo de pacientes e o grupo controle o gene está associado

16 Gene A alelos A1 e A2

17 Teste estatístico para ver se a diferença é significativa Se for: Cálculo da OR (odds ratio) ~ risco relativo

18 Nem todo mundo que tem A1 tem a doença Nem todo mundo que tem a doença tem A1

19 Método de Woolf (1955) Razão de proporções (odds ratio) É a incidência relativa da característica em pessoas com marcador α comparada a pessoas com o marcador β

20 marcador pacientes controles α a b β c d Razão entre os marcadores α e β em pacientes dividida pela razão respectiva em controles Odds ratio = (a/c)/(b/d) = a.d/c.b

21 IMPORTANTE: grupos de pacientes e controles devem ser pareados para outros fatores!!!! Idade Sexo Exposição ao fator ambiental Origem étnica

22 Consequências do mal-pareamento entre pacientes e controles: ASSOCIAÇÕES ESPÚRIAS ausência de associação IDADE se controles forem mais novos podem ainda não ter desenvolvido a doença Sexo se a doença afetar mais homens do que mulheres e nos controles tiverem mais mulheres

23 Se todos os pacientes forem do continente X e os controles do continente Y Se forem de um continente Z, mas com origem

24 Nem sempre se conhece, tentar parear por: Área geográfica Ocupação Classe social Hábitos de vida/alimentação (tabagismo, consumo de álcool, uso de anticonceptivos, etc...)

25 Como estudar o gene? Marcadores genéticos SNP STR/VNTR Indel

26 Técnicas utilizadas: PCR-RFLP (restriction fragment lenght polymorphism) PCR-SSP (sequence specific primer) PCR-SSO (sequence specific oligonucleotide) PCR-SSCA (single strand conformation polymorphism) Sequenciamento Microarranjo

27 Polimorfismo associado pode: Alterar aa na proteína (alteração de função) polimorfismo não sinônimo na região codificadora Alterar a quantidade da proteína polimorfismo na região do promotor ou região reguladora Alterar processamento do mrna (alteração sítio de splicing) polimorfismo em íntrons

28 Polimorfismo estudado pode ser variante causal ou não (marcador genético) Polimorfismo pode aparecer associado porque está em Desequilíbrio de Ligação com polimorfismo causal

29 Gene A: alelos A1 e A2 Gene B: alelos B1 e B2 Tipagem: indivíduo A1/A2 e B1/B2 Possíveis haplótipos:

30 Na população: Frequências alélicas: A1 20%; A2 80% B1 50%; B2 50%

31 Desequilíbrio de ligação é quando as frequências haplotípicas observadas diferem das esperadas!

32 Implicações para estudos de associação: Associações observadas podem estar acontecendo apenas por causa do Desequilíbrio de Ligação No exemplo: B2 só ocorre com A2 (não ocorre com A1) então, se A2 estiver associado, num estudo do gene B provavelmente B2 vai estar associado, mas a associação de B2 pode não ter significado biológico e apenas refletir a associação real de A2

33 Permite usar um ou poucos marcadores (SNPs) para avaliar vários outros varredura de um gene inteiro ou uma região genômica TagSNP: SNP que funciona como etiqueta para um haplótipo inteiro

34 Haplótipos existentes (4 genes): 1) A1B1C1D1 2) A1B2C2D1 3) A2B1C2D2 Se genotipar só gene A se for A2: já sabe que é B1, C2 e D2 Se for A1: sabe que é D1, mas não sabe B e C Se genotipar mais B ou C dá pra deduzir todo o haplótipo

35 Abordagem do gene candidato Estudos de regiões candidatas Estudos de varredura GWAS (genome wide association studies)

36 Escolhe um gene para o estudo: Função do gene Estudos anteriores encontraram associação Estudos anteriores apontam região como candidata Genotipagem: Um ou vários polimorfismos do gene em questão

37 Estudo sem hipótese à priori livre de hipótese Permitem encontrar associações que não eram esperadas/previstas Precisam de amostras muito grandes (geralmente mais de pacientes e controles)

38 Estudos de milhares de SNPs (geralmente ou mais) Apontam regiões de interesse SNPs associados em DL com SNP causal Precisam de estudos posteriores refinados destas regiões encontradas para validação

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40 1161 pacientes e 1174 controles > SNPs Compararam com resultados de 2 estudos Genotiparam 80 SNPs em mais 1215 pacientes e 1258 controles Locos associados identificados com segurança para susceptibilidade a T2D pelo menos 10

41 Dividida em dois tipos: Tipo 1: autoimune Tipo 2: metabólica Diabetes tipo 1 associação bem definida com genes HLA de classe II Genes HLA contribuem com 30-50% do risco para diabetes tipo 1, muitos outros genes também contribuem Clin Chem.2011 Feb;57(2):

42 Doença Multifatorial Interação de fatores genéticos e ambientais Estudos de associação Estudos populacionais Comparação de grupo de pacientes com grupo de indivíduos controle

43 Abordagens Genes candidatos escolhe por importância e conhecimento a priori GWA muitos SNPs (precisa amostra grande) Polimorfismos Regiões reguladoras ou regiões codificadoras TagSNP (desequilíbrio de ligação)

44 Diferentes alelos conferem diferentes SUSCEPTIBILIDADES aos portadores Nenhum gene sozinho é suficiente para desenvolver doença Alelo associado: Nem todo mundo que tem a doença tem o alelo e vice-versa