Flávia Scapin Disciplina de Genética Humana Medicina - FFFCMPA 2005

Apresentação em tema: "Flávia Scapin Disciplina de Genética Humana Medicina - FFFCMPA 2005"— Transcrição da apresentação:

1 Flávia Scapin Disciplina de Genética Humana Medicina - FFFCMPA 2005
Projeto Genoma Humano Flávia Scapin Disciplina de Genética Humana Medicina - FFFCMPA 2005

2 Projeto Genoma Humano Empreendimento de caráter internacional
Começa oficialmente em 1990 Previsto para durar 15 anos

3 Projeto Genoma Humano Objetivos:
Identificar todos os genes que compõe o DNA humano Determinar a seqüência dos 3 bilhões de pares de bases que compõe o DNA Armazenar estas informações em bancos de dados Melhorar as ferramentas para análise de dados genéticos Estudar os aspectos éticos, legais e sociais de acesso às informações genéticas

4 Projeto Genoma Humano Evolução histórica:
1953: Watson e Crick apresentam o modelo de estrutura do DNA em dupla-hélice 1956: Estabelecimento do número de cromossomos A partir deste ano a genética se estabelece como especialidade clínica; 1959: descrita a 1º síndrome cromossômica (Down). Nos anos 60 uma série de anormalidades começaram a ser descritas (nº, translocação, deficiência, mosaicos, triploidias e microdeleções).

5 Projeto Genoma Humano Evolução Histórica:
: Cromossomo Filadélfia Avanços nas técnicas de identificação de cromossomos, como a citogenética-molecular e a hibridização in situ possibilitaram um avanço na identificação de doenças.

6 Projeto Genoma Humano Evolução Histórica:
Desenvolvimento das técnicas de mapeamento: - Mapeamento genético x mapeamento físico - Provavelmente o 1º gene a ser mapeado foi o do Daltonismo ( ). - 1980: Análise de células somáticas através do uso de sondas (diretamente no gene afetado). : Mapeamento do 1º gene de uma doença pela técnica de marcadores de DNA (Huntington) no braço curto do cromossomo 4.

7 Projeto Genoma Humano Evolução Histórica:
Desenvolvimento das técnicas de mapeamento: - Outras doenças importantes puderam ser mapeadas, como em 1986 a Granulomatose Crônica e Distrofia Muscular de Duchenne e em 1989 a Retinoblastia e a Fibrose Cística. - Com o mapeamento de genes foi possível traçar o perfil das doenças, a sua localização exata, seu padrão de transmissão e mutações correlatas.

8 Projeto Genoma Humano O Projeto:
1980: O Departamento de Energia dos EUA propõe o seqüenciamento do genoma humano devido à preocupação com mutações ocorridas devido à radiação a que seus trabalhadores estavam expostos. : Discussão do PGH 01/10/1990: foi lançado nos EUA o PGH: patrocinado pelo NIH (National Institutue of Health) e pelo DOE (Departament of Energy).

9 Projeto Genoma Humano O Projeto:
17 países envolvidos: Alemanha, Austrália, Brasil, Canadá, China, Coréia, Dinamarca, EUA, França, Holanda, Israel, Itália, Japão, México, Reino Unido, Rússia, Suécia.

10 Projeto Genoma Humano HUGO ( Human Genome Organization)- sintonizar o trabalho e organizar o conhecimento em um banco de dados. O Comitê assessor do PGH recomendou que se fizesse o seq. a partir da construção dos mapas genéticos e físicos dos cromossomos e que fossem sendo feitos modelos de outros organismos em paralelo.

11 Projeto Genoma Humano Início do seqüenciamento:
Anos 90= mapear primeiro, seqüenciar depois. Tecnologias de seqüenciamento em fase de aperfeiçoamento Financiamento substancial vindo do projeto Frederick Sanger: 2 prêmios Nobel. Plataformas de seqüenciamento em larga escala, quase totalmente automatizadas, seqüenciamento simultâneo de 96 amostras. Significativo efeito sobre a velocidade de geração dos dados.

12 Projeto Genoma Humano Financiamento e competição:
1998 surge a Celera Genomics empresa privada, comandada pelo Dr. Craig Venter, um dissidente do PGH. Seu objetivo: seqüenciar o genoma humano, usando uma estratégia alternativa, até 2001 com 99,9% de cobertura. Ameaça de o genoma ser patenteado e de que o direito de acesso aos dados seja restrito aos que possam pagar.

13 Projeto Genoma Humano Anos 2000:
20 centros de seqüenciamento gerando coletivamente 1000 bases por segundo, 24 horas por dia, 7 dias por semana Custo para o seqüenciamento de um nucleotídeo com alta qualidade cai de US$ 10,00 para US$ 0,10.

14 Projeto Genoma Humano Métodos de seqüenciamento:
PGH = mapeamento físico e seqüenciamento de clones ordenados em BACs. Celera = whole genome shot-gum. Todo genoma fragmentado de uma única vez, sendo seqüenciado aleatoriamente. Mais informativa X mais rápida.

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16 Projeto Genoma Humano Resultados:
1º organismo livre seq. foi a bactéria Haemophilus influenzae, com 1800 genes que codificam proteínas. Este seq. foi feito pelo grupo do Dr. Venter. Helicobacter pylori, Mycobacterium tuberculosis e Treponema pallidum. º eucarioto seq. completamente, o fungo Saccharomyces cereviae. º organismo multicelular completamente seq., o nematoíde Caenorhabditis elegans. 2000/ março - Drosophila melanogaster.

17 Fevereiro 2001 Revistas Venter et al. Colins et al.

18 Projeto Genoma Humano Resultados:
O que o projeto genoma fez foi descobrir quais eram e colocar em ordem 97% das letras (Bases) que compõem o genoma humano.

19 Projeto Genoma Humano Tamanho do genoma: Celera 2,91 bilhões de nucleotídeos PGH 3,29 bilhões Sapo Xenopus laevis 3,1 bilhões

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21 Projeto Genoma Humano A maior conclusão deste grande projeto foi explicar que a complexidade do ser humano está baseada na codificação de diferentes proteínas e não no número de genes.

22 Projeto Genoma Humano Elementos repetitivos: antropologia molecular, eventos únicos não-recorrentes e não-reversíveis. Número de genes estimado após o PGH: ~ genes. O arroz tem genes distribuídos em 389 milhões de pares de base (389 Gb). Potencial codificador do genoma humano é um dos tópicos atuais de maior interesse. Variação de 0,1% entre quaisquer dois indivíduos.

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25 Projeto Genoma Humano Mesmo após o término do PGH, ainda faltavam alguns seqüenciamentos para serem completados. Exemplo: Cromossomo X Março de 2005: Concluído o sequenciamento de 99,3% do cromossomo X

26 Projeto Genoma Humano Brasil:
A pesquisa para desvendar o genoma começou no país em maio de 1997, quando a FAPESP organizou a rede ONSA (Organization for Nucleotide Sequencing and Analysis), instituto virtual de genômica formado inicialmente por 30 laboratórios ligados a instituições de pesquisa do estado de São Paulo.

27 Projeto Genoma Humano Brasil:
O primeiro projeto brasileiro decifrou o material genético da bactéria Xylella fastidiosa. O projeto foi concluído em novembro de 1999 e o país entrou para a história pelo primeiro seqüenciamento de um fitopatógeno de importância econômica.

28 Projeto Genoma Humano Brasil: Chromobacterium violaceum
Grande potencial biotecnológico Compostos antibióticos e antitumorais

29 Projeto Genoma Humano Brasil: Técnica de ORESTES
Complementação importante das demais técnicas já existentes, transcrevendo regiões até então inacessíveis. Emanuel Dias Neto e Andrew Simpson.

30 Mudança de paradigmas

31 Projeto Genoma Humano Fenótipo: o alvo da medicina Genoma X fenótipo
Norma de reação “nenhum gene é uma ilha”, a ação de cada gene é influenciada por todos os outros Entendimento detalhado dos mecanismos de instalação e progressão das doenças Variações genômicas na resposta aos agentes infecciosos, componentes da dieta e medicamentos.

32 PGH: Farmacogenética Diferenças interindividuais na resposta à medicamentos. Ênfase na identificação de polimorfismos em um único gene. Efeito farmacológico é resultante da interação de vários genes que atuam codificando proteínas envolvidas no metabolismo, transporte, distribuição e ação do fármaco Farmacogenômica

33 PGH: Farmacogenética Principal trabalho para a indústria farmacêutica
Surgimento de drogas a partir do genoma pode levar anos Indústria Farmacêutica Altos Gastos Pesquisas Desenvolvimento Poucos Benefícios Instantâneos PGH  identificar a funcionalidade dos Genes Principal trabalho para a indústria farmacêutica

34 PGH: Farmacogenética Mais de cinco mil genes podem ser importantes na determinação de doenças Informação do genoma humano  descoberta e desenvolvimento de drogas Melhor compreensão das causas das doenças  novas drogas  necessidade de cada paciente Mudanças devem levar a medicamentos com menos efeitos colaterais e custo menor

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36 Projeto Genoma Humano Genotipagem do HIV:
RNA do vírus composto por nucleotídeos Exame disponível para uso clínico desde 2000 Grande impacto na sobrevida dos pacientes Tratamentos individualizados baseados no perfil de resistência do vírus.

37 Projeto Genoma Humano Biochips: Estudo do transcritoma em microarrays.
Limitada para uso em processos patológicos clonais (tumores). Identificação de quais genes estão ativos em determinado tecido. Possibilidade de estudar vários genes de uma única vez.

38 Perspectivas da medicina genômica

39 “ A era da medicina genômica está aqui; o seqüenciamento do genoma humano apenas marca a cerimônia de início”

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