Aula 9 Farmácia 2012.2

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Aula 9 – Farmacogenômica 
 
 Flavia Thiebaut (thiebaut@bioqmed.ufrj.br) 
BQM101 – Bioquímica 
Curso de Farmácia 
11 de dezembro 2012 
Estudo da variabilidade da 
expressão individual de genes 
relevantes a suscetibilidade de 
uma doença bem como a 
reposta a uma determinada 
droga em nível celular, tecidual, 
individual ou populacional. Esse 
termo é amplamente aplicável 
ao design de drogas, descoberta 
e desenvolvimento clínico. 
Farmacogenômica: a busca de um 
medicamento ideal para cada paciente 
Resposta individual 
idade 
sexo 
Estado nutricional 
Funções: renal e hepática 
Doenças associadas 
Interações medicamentosas 
OBJETIVOS PRINCIPAIS 
Maximização de benefícios Minimização de riscos para o paciente 
•Redução de custos 
•Otimização do tempo de 
tratamento 
•Determinação de grupos 
mais homogêneos para 
tratamento 
•Redução ou eliminação das 
reações adversas 
Predisposição 
genética 
Pacientes sob 
tratamento 
•Efeitos colaterais 
•Reações adversas 
•Resposta inadequada 
Farmacogenômica 
Análise de polimorfismo genético no 
paciente antes da terapia 
Reação adversa a droga 
Métodos de identificação 
Cada indivíduo tem pequenas variações em sua 
sequência de DNA chamadas 
SNPs (Poliformismos Singulares de Nucleotídeo). 
 
O genoma tem aproximadamente 3,5 bilhões pb e as pessoas são 99,99% 
iguais. Logo, apenas 0,01% podem ser responsáveis pelas diferenças 
fenotípicas entre nós. Ou seja, 35.000 pb são diferentes. 
São justamente os SNPs que iluminam a relação entre determinados genes 
(e suas variações) com doenças ou com a resistência a elas, e outras 
funções dos genes em relação ao organismo em geral. 
Tecnologia do SNP (Single Nucleotide Polymorphism) ou 
Polimorfismo Singulares de Nucleotídeo 
SNP (Single Nucleotide Polymorphism) 
Nome Símbolo Abreviação Classificação 
Glicina Gly, Gli G Apolar 
Alanina Ala A Apolar 
Leucina Leu L Apolar 
Valina Val V Apolar 
Isoleucina Ile I Apolar 
Prolina Pro P Apolar 
Fenilalanina Phe F Aromáticos 
Serina Ser S Polar (não carregado) 
Treonina Thr, The T Polar (não carregado) 
Cisteina Cys, Cis C Polar (não carregado) 
Tirosina Tyr, Tir Y Aromáticos 
Asparagina Asn N Polar (não carregado) 
Glutamina Gln Q Polar (não carregado) 
Aspartato Asp D Polar (negativo) 
Glutamato Glu E Polar (negativo) 
Arginina Arg R Polar (positivo) 
Lisina Lys, Lis K Polar (positivo) 
Histidina His H Polar (positivo) 
Triptofano Trp, Tri W Aromáticos 
Metionina Met M Apolar 
atggacgtactggtg 5’UTR TFBS 
promotor 
tctgagtgctccgcg 
AG 
3’UTR 
(3) G/T 
(2) G/T (1) A/G 
Transcrip. Factor 
Binding Sites 
Tipos de SNP (Single Nucleotide Polymorphism): 
Região não codificadora 
Quantidade de 
mRNA 
mRNA 
Type 1 transcript 
(normal) 
(1) A/G ++++ 
Type 1 transcript 
(normal) 
(2) G/T + 
Type 2 transcript 
(sem processamento) 
(3) G/T ++++ 
Metodologia para o estudo de SNPs 
Definição dos haplótipos: combinação de alelos de um 
cromossoma (nós somos diplóides – 2n – dois cromossomos) 
A 
a Herança 
materna 
Herança 
paterna 
Individuo diplóide Aa 
Apenas uma condição, ou o A ou o a 
é o haplótipo 
 
1. Sequenciamento do maior número possível de genes 
(ou regiões do DNA) de indivíduos da população alvo. 
 
2. Definição dos haplótipos 
 
 5’AC C GTTCGAT C TACTTGATGG A 3’ 
 5’AC A GTTCGAT G TACTTGATGG T 3’ 
 5’AC T GTTCGAT C TACTTGATGG A 3’ 
 5’AC G GTTCGAT C TACTTGATGG T 3’ 
 5’AC A TTTCGAT G TACTTGATGG A 3’ 
 
Haplótipos: combinação de alelos que tendem a ser 
herdados juntos. 
 
3. Estudos de população: definição dos haplótipos que 
contribuem para o fenótipo. 
Os SNPs são mudanças 
genéticas que ocorrem 
devido a eventos naturais 
Metodologia para o estudo de SNPs 
5’ACCGTTCGATCTACTTGATGGA 3’ 
5’ACAGTTCGATCTACTTGATGGC 3’ 
5’ACTGTTCGATCTACTTGATGGG 3’ 
5’ACGGTTCGATCTACTTGATGGT 3’ 
5’ACCTTTCGATCTACTTGATGGA 3’ 
 
5’ACCGTTCGATATACTTGATGGA 3’ 
5’ACAGTTCGATATACTTGATGGG 3’ 
5’ACTGTTCGATATACTTGATGGC 3’ 
5’ACGGTTCGATATACTTGATGGT 3’ 
5’ACATTTCGATATACTTGATGGA 3’ 
3. Estudos de população: definição dos haplótipos que contribuem para o 
fenótipo 
Metodologia para o estudo de SNPs 
Grupo de pacientes 
que NÃO 
responderam à 
droga 
Grupo de pacientes 
que responderam à 
droga 
Foram-se estudados 2 grupos de pacientes com uma doença 
muito comum chamada preguicite-aguda! Experimento: teste da 
droga chamada de preguicialina. 
4. Aplicação do conhecimento sobre a ligação de determinado SNP e seu fenótipo. 
 
Aplicação de PCR e sequenciamento: 
Seqüenciamento do paciente: 5’ ACTGTTCGATCTACTTGATGGA 3’ 
Neste caso, você acha que o médico deve usar a preguicialina para 
tratar a doença? 
Grupo de pacientes 
que NÃO 
responderam à droga. 
Haplótipo: 
Grupo de pacientes 
que responderam à 
droga. 
Haplótipo: 
Metodologia para o estudo de SNPs 
5’ ACXGTTCGATCTACTTGATGGX 3’ 5’ ACXGTTCGATATACTTGATGGX 3’ 
Correlação do C nesta posição com a “resistência” a droga 
Correlação do A nesta posição com a “sensibilidade” a droga 
 Aplicações da Manipulação do DNA: 
 
 
 Na identificação e tratamento de doenças condicionadas 
 geneticamente; 
 
No diagnóstico muito sensível de doenças infecciosas; 
 
No diagnóstico pré-natal; 
 
Na manipulação terapêutica de genes; 
 
Na criação de organismos híbridos e transgênicos na medicina, agricultura e 
pecuária; 
 
Na indústria farmacêutica; 
 
Em estudos evolutivos e de descendência; 
 
Na medicina legal, etc. 
 
https://www.23andme.com/ 
Tecnologia 
 
 
Existem ~ 550.000 SNPs mapeados no genoma humano 
e que tem correlação com doenças 
 
A presença de um determinado SNP ou grupo de SNPs 
é correlacionada com uma probabilidade de 
desenvolver doenças 
 
Esta probabilidade pode ser maior ou menos do que o 
acaso e a 23andMe identifica os nucleotídeos em cada 
uma destas posições e faz a estatística 
23andMe: uma companhia de serviços genéticos 
personalizados 
 
Como funciona? 
 
1. Peça o kit pelo correio 
 
 
Ao receber o kit, cuspa no tubo (DNA das células da 
muca da bocheca) e devolva para o 23andMe 
Seus resultados genéticos irão aparecer numa página pessoal 
É possivel relacionar seu padrão de SNPs com diferentes ancestrais 
É possível identificar parentes pelo mundo 
E comparar propriedades genéticas 
Seus SNPs são comparados com SNPs que foram associados à 
probabilidade de desenvolver doenças