aula Polimorfismos

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Valeska Portela Lima
Polimorfismos
POLIMORFISMOS
 O termo polimorfismo é
originário do grego e significa
'muitas formas' (poli = muitas,
morphos = formas);
POLIMORFISMOS
 Diferenças na sequência de bases,
que ocorrem naturalmente, entre os
membros individuais das
populações, sem consequência
patológica direta;
 Coexistência de alelos múltiplos
comuns (VNTR e STR), de
determinada característica, em uma
população natural;
POLIMORFISMOS
 Alelos Polimórficos apresentam
frequência maior que 1% na
população;
POLIMORFISMOS
 MUDANÇAS HEREDITÁRIAS 
ESTÁVEIS.
POLIMORFISMOS
 Variações genéticas individuais
 Freqüentemente em um único 
nucleotídeo – SNPs
 Algumas vezes são de repetições 
(VNTR e STR) 
POLIMORFISMOS
POLIMORFISMOS
 Se em posição crítica de um gene pode 
afetar a sua função:
 Região promotora: pode afetar a transcrição (nível 
de expressão). 
 Se no intron/exon pode afetar a tradução 
(função proteíca).
 Se na porção terminal pode afetar a 
estabilidade.
POLIMORFISMOS
 Variações genéticas individuais
 Diferenças no nível de expressão
ou na função das proteínas
codificadas por estes genes
podem afetar o metabolismo celular
e o efeito de drogas.
TUMOR DE MAMA
DIAGNÓSTICO PRECOCE T1:
 80% sobrevivem;
 20% sobrevida 
inferior a 5 anos 
RESPOSTA TERAPÊUTICA
ORIGEM
 Resultante do desenvolvimento
da genética e bioquímica
humanas com suas deficiências
enzimáticas geneticamente
determinadas
FARMACOGENÉTICA
Garrod e Heldane
 Sugeriram que a
individualidade bioquímica
poderia explicar reações
incomuns a drogas e
alimentos
FARMACOGENÉTICA
 Vogel - 1959
 Foi o primeiro a introduzir o 
termo farmacogenética.
FARMACOGENÉTICA
 FARMACOGENÔMICA:
 Definida como a aplicação da
tecnologia dos genomas, para a
predição, frente a uma doença, da
sensibilidade ou resistência
individual a uma única droga ou
grupo de drogas.
FARMACOGENÉTICA
POLIMORFISMOS
Porque tanta expectativa 
quanto aos polimorfismos 
germinativos como fatores 
preditivos?
POLIMORFISMOS
 Podem ser avaliados através do
DNA de qualquer tecido, como o
sangue (fácil obtenção);
 Não é requerido tecido tumoral;
 Os métodos de avaliação são
relativamente simples e baratos.
DIFERENÇAS 
POLIMORFISMOS
 se descobrirmos as diferenças
genéticas poderemos obter
tratamentos adequados.
POLIMORFISMOS
 Genoma Humano
 DNA codificante: 3%
 99,9% de identidade;
 0,1% de diferença.
TIPOS DE POLIMORFISMOS
RFLP VNTR
SNP STR
 SNPs (Single Nucleotide
Polymorphisms) :
 Representam 99% de toda a 
variação genética.
 Muito frequentes (1 em cada 
300 a 1000 pb);
TIPOS DE 
POLIMORFISMOS
 SNPs (Single Nucleotide
Polymorphisms) :
 Responsáveis por 80 a 90% da
variabilidade do DNA;
 Muito estáveis;
 Geralmente apresenta dois alelos;
TIPOS DE POLIMORFISMOS
POLIMORFISMOS
 VNTRs – (Variable Number
of Tandem Repeats);
 DNA repetitivo em 
sequência;
 Em indivíduos 
diferentes, existem 
geralmente números 
diferentes de cópias;
 Alelos Múltiplos;
POLIMORFISMOS
VNTRs – (Variable Number of Tandem
Repeats)
Fonte: bio3400.nicerweb.com
VNTR-A
Alelo A3
Alelo A4
VNTR-B
Alelo B3
Alelo B2
Indivíduo 1 Indivíduo 2
Indivíduo 1 Indivíduo 2
POLIMORFISMOS
 Anotações das sequências 
humanas
 26 387 Genes Anotados:
 42% de função desconhecida;
 Tamanho médio de 27Kb;
 1 SNP a cada 1,2-1,9 Kb;
 Mais de 3 milhões de SNPs descobertos;
 60 000 exons.
POLIMORFISMOS
 RISCO DE CÂNCER
 Variabilidade interindividual.
 Genes relacionados ao 
metabolismo de carcinógenos.
 Genes relacionados com sistema 
de metilação e reparo 
POLIMORFISMOS
 EXEMPLO DE 
POLIMORFISMOS:
 Enzimas do Ciclo do Folato.
 Propriedades associadas:
 Risco de desenvolver câncer;
 Resistência a quimioterápicos 
POLIMORFISMOS
Sint Purinas
Deoxiuridilato (dUMP) Timidilato
Síntese e 
reparo do 
DNA
5-10MetilenoTHF
5- metilTHF
Dihidrofolato
MTHFR
THF
DHFR
Ac. Fólico
MTX
Ac. Fólico
5FdUMP5FdUMP
5´-FU
TS
5´-FU
TS
C677T
Homocisteína metionina
B12
POLIMORFISMOS
 Sensibilidade às exposições aos agentes 
exógenos do meio ambiente
 Diferenças no metabolismo de xenobióticos:
 Relacionadas aos polimorfismos funcionais 
em genes que codificam enzimas 
metabolizadoras de carcinógenos e drogas
 Na capacidade de ativar ou inativar 
compostos genotóxico/carcinogênico.
METABOLISMO DE XENOBIÓTICOS
FASE I: ativação
(enzimas CYP)
FASE II: detoxificação
(enzimas GST, NAT)
EXCREÇÃO
LESÃO 
CELULAR
metabólito 
eletrofílico
xenobiótico
metabólito 
hidrofílico
METABOLISMO DE XENOBIÓTICOS
 ATIVAÇÃO  DETOXICAÇÃO
MAIOR SUSCEPTIBILIDADE AO CÂNCER 
POLIMORFISMOS
 Na sensibilidade às drogas.
 São determinantes da:
 Biodisponibilidade de drogas;
 Resposta tumoral;
 Efeitos colaterais.
POLIMORFISMO DA MTHFR
 Substituição C677T 
 Substituição A1298C 
POLIMORFISMOS
Sint Purinas
Deoxiuridilato (dUMP) Timidilato
Síntese e 
reparo do 
DNA
5-10MetilenoTHF
5- metilTHF
Dihidrofolato
MTHFR
THF
DHFR
Ac. Fólico
MTX
Ac. Fólico
5FdUMP5FdUMP
5´-FU
TS
5´-FU
TS
C677T
Homocisteína metionina
B12
POLIMORFISMO DA C677T MTHFR E
RESPOSTA A 5-FU 
5-10 Metileno THF
5-10 Metileno THF – TS – 5FU 
(Formação e Estabilização)
 Potencialização dos efeitos citotóxicos da 5FU.
POLIMORFISMO C677T DA MTHFR
 GENÓTIPO 677TT É ASSOCIADO A:
 Aumento da termolabilidade.
 Baixa atividade enzimática:
 30% de atividade da forma 
selvagem nos homoozigotos;
 60% de atividade da forma 
selvagem 
POLIMORFISMO C677T DA MTHFR
 RISCO 
 677TT (Valina) confere redução de risco:
 2 X redução do câncer de cólon;
 4 X Leucemia Linfocítica.
 677TT (Valina) confere aumento de risco:
 2,8 X aumento do câncer de endométrio;
 2,9 X aumento de câncer cervical;
 aumento do câncer de mama.
LADEIRA et al. Bras. Patol. Med. Lab. v. 39, p. 335–342, 2003; GIONO-CEREZO et al., Salud pública de méxico. 52, nº5, 2010.
Resposta Imune
 Reconhecimento via TLR ou NOD
 Induz produção de ILs;
Fonte: Müller et al 2011.
KROEGER et al. Mol. Immunol. v. 34, p. 391–399, 1997; LIAO et al. Clin. Cancer Res. v. 14, p. 428–434, 2008.
Resposta imune 
H. pylori
Produção de 
Interleucinas
(IL-1 e IL-8)
Alteração da 
Expressão ou 
Função, por 
polimorfismos
Resposta Imune 
Alterada
In
te
rl
e
u
c
in
a
s
Polimorfismos de 
Interleucinas
FURUTA Tet al. Am J Med. 2002; 1;112(2):141-3.; SANTTILA S, et al. Scand J Immunol 1998; 47:195-8.
 IL-1β
 Induz expressão de vários genes (IL-2 e outros), 
moléculas de adesão;
 Inibe secreção do ácido gástrico;
 Polimorfismo
 IL-1β (-511 C/T): alelo T, aumento de IL-1β
In
te
rl
e
u
c
in
a
s
Polimorfismos de 
Interleucinas
FURUTA Tet al. Am J Med. 2002; 1;112(2):141-3.; SANTTILA S, et al. Scand J Immunol 1998; 47:195-8.
 IL-1RN
 IL antiinflamatória que compete com IL-1β;
 IL-1RN: repetição de 86pb, alelo curto (2 rep): aumento 
de IL-1β
In
te
rl
e
u
c
in
a
s
Polimorfismos de 
Interleucinas
IHEINZMANN, A., et al. J. Allergy Clin. Immunol. 2004, 114: 671-676; CANEDO, P., et al Eur. J. Cancer Prev. 2008, 17: 28-32. 
 IL-8
 Função:
 Quimiotaxia de leucócitos; Manutenção de processos inflamatórios crônicos.
 Polimorfismo (IL-8 -251 T/A);
 Alelo A aumenta expressão de IL-8.
In
te
rl
e
u
c
in
a
s
Polimorfismos de 
Interleucinas
RFLP
(RESTRICTION FRAGMENT LENGTH POLYMORPHISMS)
OS INDIVÍDUOS SÃO GENETICAMENTE DIFERENTES (EXCEÇÃO 
AOS GÊMEOS MONOZIGÓTICOS);
A MAIORIA DOS PRODUTOS GÊNICOS É ALTAMENTE 
CONSERVADA ENTRE INDIVÍDUOS DE UMA MESMA ESPÉCIE); 
EXISTEM VARIAÇÕES NAS SEQÜÊNCIAS DOS NUCLEOTÍDEOS 
QUE APARECEM NUMA FREQÜÊNCIA MAIOR QUE 1% NA 
POPULAÇÃO E QUE DENOMINAMOS DE POLIMORFISMOS. 
TAIS POLIMORFISMOS PODEM SER DETECTADOS COM BASE EM 
DIFERENÇAS NO COMPRIMENTO DE FRAGMENTOS DE DNA, 
PRODUZIDOS PELA CLIVAGEM POR ENZIMAS DE RESTRIÇÃO. 
ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
ENDONUCLEASES DE RESTRIÇÃO SÃO RESPONSÁVEIS PELO
FENÔMENO NAS BACTÉRIAS CONHECIDO COMO
RESTRIÇÃO/MODIFICAÇÃO CONTROLADA PELO HOSPEDEIRO (1953);
A DESCOBERTA DE UM VASTO NÚMERO DE ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
LEVOU À CRIAÇÃO DE UMA NOMENCLATURA UNIFORME
INICIALMENTE PROPOSTA POR SMITH AND NATANS;
 EX: ECO R1
 E = PRIMEIRA LETRA DO GÊNERO (ESCHERICHIA)
 CO = DUAS PRIMEIRAS LETRAS DO EPÍTETO (COLI)
 R = LINHAGEM
 1 = PRIMEIRA ENZIMA EXTRAÍDA DESSA BACTÉRIA
G
e
n
o
ti
p
a
g
e
m
d
o
 H
o
sp
e
d
e
ir
o
 IL-1RN (VNTR);
 IL-1β (-511 C/T) RFLP
 IL-8 (-251 T/A) RFLP
Wei et al Clin Immunol. 2007 Dec;125(3):309-17; Upadhyay et al., Hum Immunol. 2008 Mar;69(3):179-86.
MEDICINA 
PERSONALIZADA
 Detecção de predisposição à 
doenças;
 Diagnóstico Precoce;
 Farmacogenômica:
 Eficácia de drogas e risco de 
toxidade. 
 Monitoramento. 
Obrigada
The End !