ΓΕΝΕΣΙΚΗ ΠΟΛΤΠΑΡΑΓΟΝΣΙΚΩΝ ΝΟΗΜΑΣΩΝ Γενετικι τθσ νόςου Parkinson Μονογονιδιακζσ και Πολυγονιδιακζσ Μορφζσ

Transcript

1 ΓΕΝΕΣΙΚΗ ΠΟΛΤΠΑΡΑΓΟΝΣΙΚΩΝ ΝΟΗΜΑΣΩΝ Γενετικι τθσ νόςου Parkinson Μονογονιδιακζσ και Πολυγονιδιακζσ Μορφζσ Γεώργιοσ Χατηθγεωργίου Κακθγθτισ Νευρολογίασ Νευρολογικι Κλινικι Τμιμα Ιατρικισ Πανεπιςτθμίου Θεςςαλίασ

2 Παρουςίαςθ Ειςαγωγή Μονογονιδιακζσ μορφζσ (οικογενείσ) Πολυπαραγοντικζσ μορφζσ (ςποραδικζσ) Μελζτεσ γενετικήσ ςυςχζτιςησ Μελζτεσ ςε υποψήφια γονίδια [Candidate gene approach (Hypothesis driven)] Μελζτεσ ευρείασ γονιδιωματικήσ ςυςχζτιςησ [Genome wide approach (Agnostic approach)] Νευρολογικι Κλινικι Τμιμα Ιατρικισ Πανεπιςτθμίου Θεςςαλίασ

3 Οικογενείσ PD Οριςμόσ DNA Μονογονιδικζσ μορφζσ Οφείλονται ςε μεταλλάξεισ ςε ζνα γονίδιο Μετάλλαξθ Αιτία Πολυπαραγοντικζσ μορφζσ Οφείλονται εν μζρθ ςε γενετικοφσ παράγοντεσ Προδιακεςικό Σροποποιθτικό Πολυμορφιςμόσ, SNP ποραδικζσ PD DNA

4 Οικογενείσ PD Οριςμόσ DNA 100 % Μονογονιδικζσ μορφζσ Οφείλονται ςε μεταλλάξεισ ςε ζνα γονίδιο Μετάλλαξθ Αιτία mut ΦΑΙΝΟΣΤΠΟ Πολυπαραγοντικζσ μορφζσ Οφείλονται εν μζρθ ςε γενετικοφσ παράγοντεσ Προδιακεςικό Σροποποιθτικό Πολυμορφιςμόσ, SNP ποραδικζσ PD SNP PD Περιβάλ. DNA

5 Μζχρι πρόςφατα τα ςωμάτια Lewy ςτθ νόςο Parkinson α-synuclein Νευρϊνασ Lees AJ. Lancet 2009

6 Μζχρι πρόςφατα τα ςωμάτια Lewy ςτθ νόςο Parkinson Schiesling C et al. Neuropathology and Applied Neurobiology (2008), 34,

7 Μονογονιακζσ μορφζσ νόςου Parkinson

10 Μονογονιακζσ μορφζσ νόςου Parkinson α/α Γονίδιο Κλθρονόμθςθ Μεταλλάξεισ PARK 1 & 4 SNCA Επικρατθτικι A30P, E46K, A53T & διπλ/τριπλ PARK 5 UCHL-1 Επικρατθτικι 1 ςθμειακι ςε μία οικογζνεια PARK 8 LRRK2 Επικρατθτικι > 7 πακογενετικζσ (G2019S) PARK 11 GIGYF2 Επικρατθτικι 11 πακογενετικζσ PARK 2 Parkin Υπολειπόμενθ > 100 πακογενετικζσ & ελλ/διπλ PARK 6 PINK-1 Υπολειπόμενθ > 40 πακογενετικζσ & ελλείμματα PARK 7 DJ-1 Υπολειπόμενθ 10 ςθμειακζσ & ελλείμματα PARK 9 ATP13A2 Υπολειπόμενθ 5 πακογενετικζσ PARK 14 PLA2G6 Υπολειπόμενθ 2 πακογενετικζσ PARK 15 FBXO7 Υπολειπόμενθ 3 πακογενετικζσ PARK 13 Omi/HTRA2 άγνωςτο 2 πακογενετικζσ PARK 3 άγνωςτο Επικρατθτικι PARK 10 άγνωςτο άγνωςτο PARK 12 άγνωςτο άγνωςτο

11 Μονογονιακζσ μορφζσ νόςου Parkinson ( καλι ανταπόκριςθ ςτθν L-dopa) α/α Γονίδιο Κλθρονόμθςθ Μεταλλάξεισ PARK 1 & 4 SNCA Επικρατθτικι A30P, E46K, A53T & διπλ/τριπλ PARK 5 UCHL-1 Επικρατθτικι 1 ςθμειακι ςε μία οικογζνεια PARK 8 LRRK2 Επικρατθτικι > 7 πακογενετικζσ (G2019S) PARK 11 GIGYF2 Επικρατθτικι 11 πακογενετικζσ PARK 2 Parkin Υπολειπόμενθ > 100 πακογενετικζσ & ελλ/διπλ PARK 6 PINK-1 Υπολειπόμενθ > 40 πακογενετικζσ & ελλείμματα PARK 7 DJ-1 Υπολειπόμενθ 10 ςθμειακζσ & ελλείμματα PARK 9 ATP13A2 Υπολειπόμενθ 5 πακογενετικζσ PARK 14 PLA2G6 Υπολειπόμενθ 2 πακογενετικζσ PARK 15 FBXO7 Υπολειπόμενθ 3 πακογενετικζσ PARK 13 Omi/HTRA2 άγνωςτο 2 πακογενετικζσ PARK 3 άγνωςτο Επικρατθτικι PARK 10 άγνωςτο άγνωςτο PARK 12 άγνωςτο άγνωςτο

12 Μονογονιακζσ μορφζσ νόςου Parkinson...θ ςυνειςφορά τουσ... Savitt JM et al.,j. Clin. Invest. 116:

13 Γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντεσ ςε μονογονιδιακζσ και πολυπαραγοντικζσ μορφζσ PD Μονογονιδιακζσ Πολυπαραγοντικζσ Μεηάλλαξη ζε ένα γονίδιο Πεπιβάλλον Πποδιαθεζικό / Τποποποιηηικό γονίδιο Manolio TA et al. JCI 2008

14 Γιατι να μελετοφμε γενετικά τα πολυπαραγοντικά νοςιματα? Πακογζνεια Βελτίωςθ διάγνωςθσ / πρόγνωςθσ / κεραπείασ Γιατι να μθν μελετοφμε γενετικά τα πολυπαραγοντικά νοςιματα? Πανάκριβοσ τρόποσ ςπατάλθσ του χρόνου μασ Τα γενετικά αποτελζςματα ςπάνια οδθγοφν ςε νζεσ κεραπείεσ

15 Glazier et a, Science 2002

16 Linkage analysis Science,1994;265: Association studies Allele-sharing methods Experimental crosses

17 Linkage analysis PARK8 Science,1994;265: Paisan-Ruız et al. Neuron;2004;44:

19 Science,1994;265: Προςβεβλθμζνοι ςυγγενείσ μοιράηονται κοινζσ γενετικζσ περιοχζσ πολφ πιο ςυχνά από όςον αναμζνεται Allele-sharing methods

21 Science,1994;265: Παρζχουν τθν δυνατότθτα μελζτθσ πολλαπλϊν γενεϊν με εξαςφαλιςμζνθ γενετικι ομοιογζνεια Experimental crosses

23 Science,1994;265: Association studies Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ ελζγχουν κατά πόςο ζνα αλλιλιο (SNP, single nucleotide polymorphism) εμφανίηεται με μεγαλφτερθ ςυχνότθτα ςε πάςχοντεσ ςε ςχζςθ με μθ πάςχοντεσ (ςυνικωσ αφοροφν γενικό πλθκυςμό και όχι οικογζνειεσ)

24 Η ππώηη γενεηική μελέηη ζςζσέηιζηρ

25 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Άμεςθσ ςυςχζτιςθ Ζμμεςθ ςυςχζτιςθ Υποψιφιοσ SNP SNPs με βάςθ τθν ςφνδεςθ ανιςςοροπίασ (Linkage Disequilibrium)

26 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Νουκλεοτιδικι αλλαγι (SNP), del/multiplication Καταςτροφι πρωτείνθσ Δυςλειτουργία Χωρίσ λειτουργικζσ ςυνζπειεσ Με λειτουργικζσ ςυνζπειεσ Σφνδεςθ Μετάλλαξθ Συςχζτιςθ Πολυμορφιςμόσ Νόςοσ (οικογενισ) Ψευδϊσ κετικι (ςχεδιαςμόσ) Πραγματικι λόγω LD (ςε κοντινό γονίδιο) Συςχζςτιςθ με PD (κυρίωσ ςποραδικζσ) Προδιάκεςθ κυρίωσ γενετικι επίδραςθ με περιβάλλον Σροποποίθςθ Απάντθςθ αγωγισ Χαρακτθριςτικά Ψευδϊσ κετικι LD Συχαία υςτθματικό λάκοσ

27 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs K genes 2.91 billion bp 10 M SNPs 3 M από το HapMap I & II (1 per 300 bp) K SNPs Επθρεάηουν τθν λειτουργία πρωτείνων Αλλθλεπίδραςθ με περιβάλλον Ειδικοί για κάποιουσ πλθκυςμοφσ Αναμενόμενοι να ςχετίηονται με το νόςθμα

28 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Προοπτικζσ μελζτεσ παρατιρθςθσ (prospective cohort study) Φορείσ του αλλθλίου A Φορείσ του αλλθλίου Β Μετά από χρόνια ςφγκριςθ τθσ ςυχνότθτασ νόςου ςτισ 2 ομάδεσ (ςχετικόσ κίνδυνοσ-rr) Μελζτεσ αςκενών-μαρτφρων (Case-Control Study) Αςκενείσ με ζνα νόςθμα Αντίςτοιχοι μάρτυρεσ Δεδομζνθ ςτιγμι ςφγκριςθ τθσ ςυχνότθτασ αλλθλίων ςτισ 2 ομάδεσ (λόγοσ αναλογιϊν-or)

29 Πλεονεκηήμαηα No prior known function Localized to small genomic region Candidate-gene studies Genome-wide studies Association Reseq/cing Linkage Admitxure Missense SNPs Association Reseq/cing Expensive /- + Prohibitive Families needed Ability to detect rare alleles (MAF<1%) Ability to detect common alleles (MAF>5%) Requirement for allele variation among populations / Modified from Hirschhorn&Daly, NatRevGenet 2005

30 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven) Genome-wide approach (agnostic approach)

31 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven) Genome-wide approach (agnostic approach) Πωσ επιλζγουμε το υποψιφιο γονίδιο? Βιολογία Φαρμακολογία Πειραματόηωα Μονογονιδιακά Γνωςτζσ ςυςχετίςεισ Λειτουργία Μθχανιςμόσ Γονίδια που εμπλζκονται Κλθρονομικζσ μορφζσ Δθμοςιευμζνεσ

32 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs 1. Γονίδια μεταβολιςμό ντοπαμίνθσ 2. Γονίδια δράςθ L-dopa 3. Γονίδια αποτοξίνωςθσ από νευροτοξίνεσ 4. Γονίδια που προκαλοφν μονογονιδιακό PD 5. Άλλα γονίδια Λιποπρωτεϊνϊν Οξειδωτικό ςτρεσ Νευροτροφικοί παράγοντεσ Μιτοχονδριακά γονίδια, κλπ

33 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs 1. Γονίδια μεταβολιςμό ντοπαμίνθσ 2. Γονίδια δράςθ L-dopa 3. Γονίδια αποτοξίνωςθσ από νευροτοξίνεσ 4. Γονίδια που προκαλοφν μονογονιδιακό PD 5. Άλλα γονίδια Λιποπρωτεϊνϊν Οξειδωτικό ςτρεσ Νευροτροφικοί παράγοντεσ Μιτοχονδριακά γονίδια, κλπ Πικανά γονίδια όπου SNPs κα επθρζαηαν το μεταβολιςμό τθσ L-dopa Pharmacogenomics 2004

34 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ Candidate gene approach (Hypothesis driven) Genome-wide approach (agnostic approach) Πωσ επιλζγουμε τουσ SNPs 1. Λειτουργικόσ 2. Tagging βαςίηονται ςτα SNPs

36 Η δράζη ηης Paraoxonase 1 (PON1) είναι γενεηικά καθοριζμένη Aντι-τοξική M55L Aντι-οξειδωτική LL LM MM LL LM MM

37

38 Αυξθμζνα επίπεδα φυτοφαρμάκων ςε αςκενζισ με PD Arch Neurol. 2009;66(7):

39 H ζκκεςθ ςε φυτοφάρμακα αυξάνει το κίνδυνο για PD Costello S, et al. Am J Epidem 2009

42 Σα tagging SNPs βαςίηονται ςτθν παρουςία blocks και LD n engl j med 356;11 march 15, 2007

43 Σα tagging SNPs βαςίηονται ςτθν παρουςία blocks και LD n engl j med 356;11 march 15, 2007

44 Με τθν μεκοδολογία των tagging SNPs δεν καλφπτουμε πλιρωσ το γονιδίωμα Tagging SNP SNPs ςε LD SNPs χωρίσ LD

45 Η χριςθ των απλοτφπων δίνει πλθρζςτερθ εικόνα για τθν ςυμμετοχι τθσ περιοχισ Ανίχνευςθ απλοτφπων AKT SNPs Haplotype-tagging SNPs LD map Haplotype construction Xiromerisiou et al, Neurosc Lett 2007

46 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Είναι ο πλθκυςμόσ μασ κατάλλθλοσ? 1. Μάρτυρεσ 2. Αποφυγι επιλογισ αςκενϊν και μαρτφρων 3. Σφνκεςθ πλθκυςμοφ

47 Η ακατάλλθλθ ςφνκεςθ του πλθκυςμοφ είναι κρίςθμθ Τποκζςεισ Διαφορετικι ςυχνότθτα του AA γοντφπου ςτουσ δυο υποπλθκυςμοφ; Διαφορετικι ςυχνότθτα τθσ νόςου ςτουσ δφο υποπλθκυςμοφσ Υποπλθκυςμόσ 1 Αςκενείσ Υποπλθκυςμόσ 2 AA AB BB Μάρτυρεσ Nat Genet 2004

48 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Πόςο κατάλλθλθ είναι θ ανάλυςθ και θ ερμθνεία? 1. Διόρκωςθ για πολλαπλζσ ςτατιςτικζσ αναλφςεισ (10 SNPs p < 0.05/10 = 0.005) (10 3 SNPs p < ) (10 5 SNPs p < ) 2. Επιβεβαίωςθ των αποτελεςμάτων 3. Ετερογζνεια βαςίηονται ςτα SNPs

49 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Είναι το δείγμα του πλθκυςμοφ επαρκζσ (POWER)? 1. Συχνότθτα του minor αλλθλίου 2. Αναμενόμενο OR και επίπεδο ςθμαντικότθτασ Hattersley AT, et al Lancet 2005

50 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Είναι το δείγμα του πλθκυςμοφ επαρκζσ (POWER)? 1. Συχνότθτα του minor αλλθλίου 2. Αναμενόμενο OR και επίπεδο ςθμαντικότθτασ OR

51 Οι μελζτεσ ςυςχζτιςθσ για υποψιφια γονίδια είχαν μικρό αρικμό αςκενϊν μζχρι προςφατα Ioannidis JPA, Trends Mol Med 2003

52 Η αναμενόμενθ επίδραςθ των υποψθφίων γονιδίων είναι μικρι (OR of ) Ioannidis JPA, et al Nat Genet 2001

53 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Είναι το δείγμα του πλθκυςμοφ επαρκζσ (POWER)? 1. Συχνότθτα του minor αλλθλίου 2. Αναμενόμενο OR και επίπεδο ςθμαντικότθτασ Πωσ αντιμετωπίηεται αυτό το πρόβλθμα? 1. Μετα-αναλφςεισ 2. Δθμιουργία διεκνϊν ομάδων μελζτθσ (consortia)

54 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Είναι το δείγμα του πλθκυςμοφ επαρκζσ (POWER)? 1. Συχνότθτα του minor αλλθλίου 2. Αναμενόμενο OR και επίπεδο ςθμαντικότθτασ Πωσ αντιμετωπίηεται αυτό το πρόβλθμα? 1. Μετα-αναλφςεισ 2. Δθμιουργία διεκνϊν ομάδων μελζτθσ (consortia)

55 Mετα-ανάλυςθ για το ρόλο των αλθλίων τθσ APOE ςτθν πακογζνεια τθσ PD Neurology 2004

56 Mετα-ανάλυςθ για το ρόλο των αλθλίων του UCHL-1 ςτθν πακογζνεια τθσ PD Ann Neurol 2004

57 Mετα-ανάλυςθ για το ρόλο των γονοτφπων τθσ ΡΟΝ-1 ςτθν πακογζνεια τθσ PD Race Contrast Fixed effects OR (95%ci) P-value Q-test I 2 (%) P-value U-test Random effects OR (95%ci) All M vs L 1.32( ) <0.01 n.a MM vs LM+LL 1.34( ) n.a MM vs LL 1.64( ) n.a MM+LM vs LL 1.45( ) <0.01 n.a. Caucasian M vs L 1.34( ) < ( ) MM vs LM+LL 1.34( ) n.a. MM vs LL 1.66( ) ( ) MM+LM vs LL 1.50( ) <0.01 n.a. Asian M vs L 1.07( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM vs LM+LL 1.00( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM vs LL 1.01( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM+LM vs LL 1.08( ) n.a. n.a. n.a. n.a. Zintzaras E and Hadjigeorgiou G, J Hum Genet 2004

58 Mετα-ανάλυςθ για το ρόλο των γονοτφπων τθσ ΡΟΝ-1 ςτθν πακογζνεια τθσ PD Race Contrast Fixed effects OR (95%ci) P-value Q-test I 2 (%) P-value U-test Random effects OR (95%ci) All M vs L 1.32( ) <0.01 n.a MM vs LM+LL 1.34( ) n.a MM vs LL 1.64( ) n.a MM+LM vs LL 1.45( ) <0.01 n.a. Caucasian M vs L 1.34( ) < ( ) MM vs LM+LL 1.34( ) n.a. MM vs LL 1.66( ) ( ) MM+LM vs LL 1.50( ) <0.01 n.a. Asian M vs L 1.07( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM vs LM+LL 1.00( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM vs LL 1.01( ) n.a. n.a. n.a. n.a. MM+LM vs LL 1.08( ) n.a. n.a. n.a. n.a. Zintzaras E and Hadjigeorgiou G, J Hum Genet 2004

59 Ο κρίςιμοσ ρόλοσ των consortia ςτισ μελζτεσ ςυςχζτιςθσ Η ιςτορία του Rep1 πολυμορφιςμοφ του γονιδίου SNCA Δινουκλεοτιδικόσ πολυμορφιςμόσ

60 Ο κρίςιμοσ ρόλοσ των consortia ςτισ μελζτεσ ςυςχζτιςθσ Η ιςτορία του Rep1 πολυμορφιςμοφ του γονιδίου SNCA

61 Cum Survival Ο κρίςιμοσ ρόλοσ των consortia ςτισ μελζτεσ ςυςχζτιςθσ Η ιςτορία του Rep1 πολυμορφιςμοφ του γονιδίου SNCA Survival Function for patterns gender: Female Status of 269 allele categorical Noncarrier Carrier of 1 '269' allele Carrier of 2 '269' alleles Age of Onset for PD or Age for Controls

62 Ο κρίςιμοσ ρόλοσ των consortia ςτισ μελζτεσ ςυςχζτιςθσ Η ιςτορία του Rep1 πολυμορφιςμοφ του γονιδίου SNCA ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΗ GEO-PD 2692 patients 2652 controls JAMA. 2006;296:

63 Ο κρίςιμοσ ρόλοσ των consortia ςτισ μελζτεσ ςυςχζτιςθσ Η ιςτορία του Rep1 πολυμορφιςμοφ του γονιδίου SNCA Γιατί αυτό το εφρθμα είναι ςθμαντικό?

64 Επθρεάηοντασ τθν ζκφραςθ του γονιδίου τθσ SNCA δυνατόν να οδθγιςει ςε νζα φάρμακα Molecular Neurodegeneration 2008, 3:19

65 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach)

66 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Επιλογι G T C A G T Μάρτυρεσ G G A A A G G G A A A G A A A A A G G G Αςκενείσ ΔΙΑΓΝΩΗ Προδιακεςικά Τροποποιθτικά ΘΕΡΑΠΕΙΑ Νζα φάρμακα Γονιδίωμα Γονίδιο SNPs Μελζτθ ςυςχζτιςθσ

67

68 Ζνα SNP Ποιά θ ςυμβολι των SNPs ςτθν προδιάκεςθ για PD 1-8% κινδφνου νόςου Πολλά SNPs 20-70% κινδφνου νόςου Trends Mol Med n n n n α/α SNPs

69 Ζνα SNP Ποιά θ ςυμβολι των SNPs ςτθν προδιάκεςθ για PD 1-8% κινδφνου νόςου Πολλά SNPs 20-70% κινδφνου νόςου Trends Mol Med 2003 Πεπιβάλλον n n n n α/α SNPs

70 Πόζοσς SNPs υάτνοσμε ;

71 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach)

72 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) Παράγοντεσ που επθρζαςαν τθν εξάπλωςθ των GWAS Εκτενισ κατάλογοσ SNPs για όλο το γονιδιϊμα (HapMap) Τεχνολογία για ανίχνευςθ γονοτφπων SNPs (Affimetrix, Illumina, Invader) Μείωςθ κόςτουσ Ανάπτυξθ μεκόδων ςτατιςτικισ ανάλυςθσ Μεγάλοσ αρικμόσ δειγμάτων

73 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) ταδιακι μελζτθ και ανάλυςθ

74 ταδιακι ανάλυςθ για εξοικονόμθςθ χρόνου και χριματοσ Hirschhorn & Daly, NatRevGenet, 2005

75 Δείγμα (>1000) Microarray-based SNP genotyping (0,5M) Δθμιουργία απλοτφπων Λεπτομερζςτερθ ανάλυςθ Ανίχνευςθ ςθμάτων ςυςχζτιςθσ Επιβεβαίωςθ (candidate approach) Επιβεβαίωςθ (πειραματόηωα)

76 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) ταδιακι μελζτθ και ανάλυςθ Σο μεγαλφτερο μειονζκτθμα των GWAS είναι θ αδυναμία να ανιχνεφςουν τα ςπάνια αλλιλια (rare variant model) Σα GWAS βαςίηονται ςτο μοντζλο...ςυχνό νόςθμα ςυχνά αλλιλια...

77 Μέγεθορ πληθςζμού Εξζλιξθ κοινοφ SNP Με τισ GWAS ανιχνεφουμε κοινό SNP SNP αλλιλια Αςκενείσ Ανίχνευςθ SNP με GWAS Μάρτυρεσ Χπονική εξέλιξη Σύγσπονη πεπίοδορ Mullen SA,et al. Neurology 2009

78 Μέγεθορ πληθςζμού Εξζλιξθ κοινοφ SNP SNP αλλιλια Χπονική εξέλιξη

79 Μέγεθορ πληθςζμού Εξζλιξθ κοινοφ SNP και πλθςίον πακογόνα ςπάνια αλλιλια SNP αλλιλια SNP με πλθςίον πακογόνα ςπάνια αλλιλια Χπονική εξέλιξη

80 Μέγεθορ πληθςζμού Εξζλιξθ κοινοφ SNP και πλθςίον πακογόνα ςπάνια αλλιλια Με τισ GWAS ανιχνεφουμε κοινό SNP SNP αλλιλια Αςκενείσ SNP που δεν ανιχν. με GWAS SNP με πλθςίον πακογόνα ςπάνια αλλιλια Μάρτυρεσ Χπονική εξέλιξη Σύγσπονη πεπίοδορ

81 Οι μελζτεσ γενετικισ ςυςχζτιςθσ βαςίηονται ςτα SNPs Candidate gene approach (Hypothesis driven method) Genome-wide approach (agnostic approach) ταδιακι μελζτθ και ανάλυςθ Επιτυχθμζνθ εφαρμογι Restless Legs Syndrome Αποτυχθμζνθ εφαρμογι Parkinson s disease

83

84 P < 10-5

85 H λειτουργία του MEIS1 γονιδίου ειναι γενικά άγνωςτθ αν και ζχει εμπλακεί ςτθν ανάπτυξθ των άκρων και άρα είναι πικανόν το RLS να είναι νόςθμα ανάπτυξθσ

88 Tier 1: SNPs, 443 sibling pairs Tier 2: SNPs, 332 sibling pairs

89 GEO-PD consortium ( DNAs)

90

91

92 Μεγάλοσ όγκοσ από δεδομζνα των GWAS αναμζνεται... Am J Epidemiol 2009;170:

93 Μεγάλοσ όγκοσ από δεδομζνα των GWAS αναμζνεται... Am J Epidemiol 2009;170:

94 Μεγάλοσ όγκοσ από δεδομζνα των GWAS αναμζνεται... Manolio TA et al. JCI 2008

95 ΤΠΜΕΡΑΜΑΣΙΚΑ Μελζτεσ ςφνδεςθσ Candidate gene GWAS Μελζτεσ υςχζτιςθσ Κοινοί τόποι Τποψιφια SNPs υςχζτιςθ με SNPs Μετάλλαξθ Βιολογικι υπόκεςθ υχνό αλλιλιο

96 ΤΠΜΕΡΑΜΑΣΙΚΑ Ανίχνευςθ προδιακεςικϊν / τροποποιθτικϊν αλλθλίων Νζα δεδομζνα βιολογίασ Βελτίωςθ αιτιολογικισ ςχζςθσ ςε ατομικό επίπεδο Από κλινικισ απόψεωσ Εξατομίκευςθ Βιοδείκτεσ Πρόλθψθ Διάγνωςθ Πρόγνωςθ Νζοι κεραπευτικοί ςτόχοι Βελτιςτοποίθςθ κεραπείασ