Genominen lääketiede. Mikä on genomilääketiede? Dan Lindholm, BiolääketieteenLaitos 2kerros. HUGOnjälkeen1. Genomilääketiede.

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Genominen lääketiede. Mikä on genomilääketiede? Dan Lindholm, BiolääketieteenLaitos 2kerros. HUGOnjälkeen1. Genomilääketiede."

Tarja Salo
6 vuotta sitten
Katselukertoja:

Eri lajien genomit - reittien ja verkostojen Genomilääketiede HUGO (Human Genome Organisation) 1990-2003 Ihmisen DNA sekvenointi Francis Collins (NIH+muut) ja J.

Organismer: Genomstorlek (baspar) lambda-fag 5 10 4 Escherichia coli 4 10 6 Hiiva 2 10 7 Caenorhabditis elegans 8 10 7 Drosophila melanogaster 2 10 8 Ihminen 3 10 9 HUGOnjälkeen1 HapMap (Haplotype

1 Mikä on genomilääketiede? Dan Lindholm, BiolääketieteenLaitos 2kerros Dan Lindholm Genominen lääketiede Genomiprojektit Ihmisgenomi - geenien ja niiden erojen Taudinaiheuttajien genomit - diagnostiikka ja rokotteet/lääkkeet Eri lajien genomit - reittien ja verkostojen Genomilääketiede HUGO (Human Genome Organisation) Ihmisen DNA sekvenointi Francis Collins (NIH+muut) ja J.Craig Venter (Celera) met Bill Clinton in the White House in year $3 billion HUGO a race not to the finish but to the starting line. Organismer: Genomstorlek (baspar) lambda-fag Escherichia coli Hiiva Caenorhabditis elegans Drosophila melanogaster Ihminen HUGOnjälkeen1 HapMap (Haplotype Map) geenivarianttien etsiskely, yhteys sairauksiin tai lisääntyneseen sairastumisriskiin SNP (single-nucleotide polymorphisms) over 3million Bakteerit ja muut epidemiat: esim Beres et al PNAS Febr 20110: Molecular complexity of successive bacterial epidemics deconvoluted by comparative pathogenomics Lääke-resistenssit: esim Mwangi et al PNAS 2007:Tracking the in vivo evolution of multidrug resistance in Staphylococcus aureus by whole-genome sequencing Muiden Organismien Genomiensekvenointi Biologia ja ekologiatietämys lisääntynyt huimasti (esim meren eliöt) HUGON jälkeen 2 Syöpätutkimus maksasyöpä adenocarcinomasolu: Esim Lee et al Nature : The mutation spectrum revealed by paired genome sequences from a lung cancer patient Syövän metastasit esim Ding et al Nature 464 (2010) Genome remodelling in a basal-like breast cancer metastasis and xenograft Ihmisen genomitieto HUGON jälkeen 3 Ominaisuudet kuten pituus (riippuu ehkä 100 geenistä) Sairastuminen esim tyyppi-2 diabetekseen (yli 30) Geenien ja ihmisen evoluutiotutkimus Näkemys DNA ja Tietokone liian yksinkertainen Geenienluenta (DNA-RNA-proteiini) solun säätelyssä mukana myös RNA molekyylit The ENCODE Project Encyclopedia of DNA elements Odotukset kovia uusien lääkkeitten suhteen, ja yli 98% epäonnistuu ja viime vuosina yhä harvempi on uuskeksintö 1

HUGON jälkeiset haasteet eli Postgenominen aikakausi jossa elämme Miten genomitieto muuttaa lääketiedettä 1.

reittien ja verkostojen 2. Genomisen lääketieteen työkaluja 3.Genomiikka terveydessä: personalized medicine Genomiikkaa globaalisti 4.

Genomien on mahdollistanut rokotteet mm näille: Hepatiitti B, hepatiitti C Meningokokki (MenB) Sama strategia käynnissä mm.

käsittämättömät suoritteet: SARS viruksen sekvenointi kuukausi ensi vihjeen jälkeen siitä, että kyseessä koronavirus, ja rokote nyt eläinkokeissa

2 HUGON jälkeiset haasteet eli Postgenominen aikakausi jossa elämme Miten genomitieto muuttaa lääketiedettä 1.Genomiprojektit Ihmisgenomi - geenien ja niiden erojen Taudinaiheuttajien genomit - diagnostiikka ja rokotteet/lääkkeet Eri lajien genomit - reittien ja verkostojen 2. Genomisen lääketieteen työkaluja 3.Genomiikka terveydessä: personalized medicine Genomiikkaa globaalisti 4. Genomiikka uusien lääkkeiden kehityksessä Genomiikka taudinaihettajia vastaan Rokotusten kehittäminen vaati ennen taudinaiheuttajan kasvatusta Genomien on mahdollistanut rokotteet mm näille: Hepatiitti B, hepatiitti C Meningokokki (MenB) Sama strategia käynnissä mm. klamydiaa, stafylokokkia, malariaa ja yersiniaa kohtaa 140 bakteerigenomia ja 1600 virusgenomia valmiina Tehokkuus mahdollistaa aiemmin käsittämättömät suoritteet: SARS viruksen sekvenointi kuukausi ensi vihjeen jälkeen siitä, että kyseessä koronavirus, ja rokote nyt eläinkokeissa Diagnostiikassa genomiikalla myös valtava vaikutus Hyöty- ja haittanäkökohtien vertaus helpottuu Vertaileva genomiikka-1 Vertaileva genomiikka-2. Kystisen fibroosin aiheuttaa mutaatiot CFTR geenissä: toiminnan ymmärtämisessä lajien välinen vertaus 2

Genomisen lääketieteen työkaluja Genominlaajuinen SNP- ja haplotyyppianalyysi Terveiden ja sairaiden kudosten vertailu: mrna

syöpäsairauksien luokittelu muuttumassakovaa vauhtia: geenitestaus jo nyt käytössäesim rintasyövän metastasoinnin todennäköisyyttä

proteomien vertailu 2D-SDS-PAGE, massaspektrometrian sovellukset histologinen ja immunohistokemiallinen vertaus kudosmikrosirut

kokeista ja linkittäminen muihin tietokantoihin Genomitiedon hyödyntäminen: integraatio ja mallintaminen Genomitiedon hyödyntäminen:

Kovat odotukset ja lupaukset - löytyykö niille katetta?

3 Genomisen lääketieteen työkaluja Genominlaajuinen SNP- ja haplotyyppianalyysi Terveiden ja sairaiden kudosten vertailu: mrna profiiliien l. transkriptomien vertailu mikrosiruanalyysit esim. syöpäsairauksien luokittelu muuttumassakovaa vauhtia: geenitestaus jo nyt käytössäesim rintasyövän metastasoinnin todennäköisyyttä arvioitaessa valkuaisprofiilien l. proteomien vertailu 2D-SDS-PAGE, massaspektrometrian sovellukset histologinen ja immunohistokemiallinen vertaus kudosmikrosirut Bioinformatiikan käyttö relevantin tiedon suodattamisessa ym. kokeista ja linkittäminen muihin tietokantoihin Genomitiedon hyödyntäminen: integraatio ja mallintaminen Genomitiedon hyödyntäminen: proteiinien interaktiokartta Genomitiedon kautta opitaan signalointireittejä ja niiden muutoksia taudeissa Genomiikka terveydessä-1 Kovat odotukset ja lupaukset - löytyykö niille katetta? Genominen lääketiede ei ole vielä keskeinen osa potilaan hoitoa Pääseminen geenin tunnistuksestasairauden hoitoon ei ole niin suoraviivaista kuin jokin aika sitten uskottiin Joskus tässä syynä monimutkainen biologia: BRCA1 Mutta genominen lääketiede tulossa kovaa vauhtia Esim Personalized Medicine Psoriasis Depressio Skitsofrenia IQ Neuroottisuus Diabetes Vahva genettinen vaikutus Astma Sydänsairaudet Syövät MS-Tauti Heikko genettinen vaikutus Chakravarti&Little, Nature

Psykiatriset Taudit ja Genomiikka Genomitiedon vaikutus lääkekehitykseen Farmakogenetiikka alttiusgeenit trial tulosten analysointi genotyypeittän Mitkä lääkeainealttiudet ovat tarpeeksi tärkeitä

ei ratkaise ongelmaa - elintavat kylläkin Jos pystytään huomioimaan ympäristön osuus, tilanne paranee kyseisten tautien kohdalla Genominen profilointi elintapoja parantamaan? Genomi-terveyskaupat www.

4 Psykiatriset Taudit ja Genomiikka Genomitiedon vaikutus lääkekehitykseen Farmakogenetiikka alttiusgeenit trial tulosten analysointi genotyypeittän Mitkä lääkeainealttiudet ovat tarpeeksi tärkeitä atsatiopriini ja TPMT FDA:han menossa Kathleen Merikangasand Neil Risch: Am J Psychiatry 160, (2003) Genomiikka terveydessä-2 Tarvitaanko priorisointia siihen mihin humaanigenetiikan rahaa investoidaan? Vaikka sairauksella on geneettinen komponentti, sen selvitykseen ei välttämättä kannata satsata Jos ympäristövaikutus merkittävä (tyyppi II diabetes, alkoholismi) genettisen komponentin selvittäminen ei ratkaise ongelmaa - elintavat kylläkin Jos pystytään huomioimaan ympäristön osuus, tilanne paranee kyseisten tautien kohdalla Genominen profilointi elintapoja parantamaan? Genomi-terveyskaupat verinäyte-> SNP:tä->firma kertoo alttiuksista Genominen lääketiede: haittaa vai hyötyä? Eettiset kysymykset EI: saa tehdä mitä haluaa, koska pilleri hoitaa kaiken EHKÄ: tarkentunut näkemys perimän ja ympäristön vaikutuksesta sairauksiin: luotettavat ohjeet terveellisestä käyttäytymisestä - erityisohjeet niille, joilla on taipumuksiageneettisiin sairauksiin Tuleeko yhteiskunta ottamaan tarkemmin kantaa yksilön valintoihin - nyt jo tupakointi - kielletäänkö esim. Lihominen, makeisvero (South Africa?) Miten suhtaudutaan malariaan tai AIDSiin kun työkalut niiden eradikoimiseksi on tehty? Genominen lääketiede ja kehitysmaat Nämä kysymyksetovat keskeisempiä kuin huolehtiminen siitä osaako ihminen kloonata itsensä Voiko Geenejä Patentoida? Esim BRCA1 geeni Rintasyövän eräs riskigeeni Patenti USAssa, Utah eräällä firmalla diagnostiikkaan Nyt kuitenkin mahdollista että tämä päätös kumotaan (v 2011) 4

5 Miten genomitieto muuttaa lääketiedettä 1.Genomiprojektit Ihmisgenomi - geenien ja niiden erojen Taudinaiheuttajien genomit - diagnostiikka ja rokotteet/lääkkeet Eri lajien genomit - reittien ja verkostojen 2. Genomisen lääketieteen työkaluja 3.Genomiikka terveydessä: personalized medicine Genomiikkaa globaalisti 4. Genomiikka uusien lääkkeiden kehityksessä 5.Eettiset kysymykset Kiitos - Tack! ja Hyvää Jatkoa Opinnoissanne! IKUISIA KYSYMYKSIÄ LÄÄKETIETEEN OPINNOISTA Kannattaako näitä asioita opiskella (ja tutkia) Miksi pitäisi tietää termejä esim jostain biokemian kirjasta tai Genomilääketieteestä Mitä hyötyä minulle on siitä vastaanotollani tai potilastyössäni? Joo koska: 5

Samankaltaiset tiedostot

Farmasian tutkimuksen tulevaisuuden näkymiä. Arto Urtti Lääketutkimuksen keskus Farmasian tiedekunta Helsingin yliopisto

Farmasian tutkimuksen tulevaisuuden näkymiä Arto Urtti Lääketutkimuksen keskus Farmasian tiedekunta Helsingin yliopisto Auttaako lääkehoito? 10 potilasta 3 saa avun 3 ottaa lääkkeen miten sattuu - ei se