Farmokogenoomika (0)

Farmakogenoomika
Põhineb terve (üksiku) genoomi järjestuse ja sellest tulnevate kliiniliste väljundite uurimisel . Erineb farmakogeneetikast kolme aspekti poolest:
1. Kliiniliste fenotüüpide (vastus ravimitele ja ksenobiootikumidele) taandamine genoomile läbi SNP markerite analüüsi
2. Ravimite effekti uurimine geeniekspressioonile kasutades genoomika metodoloogiaid
3. Uute märklaudgeenide ja prognostiliste markerite leidmine
Esimene etapp on kandidaatgeenide otsing, märklaua validatsioon ning keemilised testid. Järgnevad pre-kliinilised katsed ( loomkatsed ) määramaks ravimi toksilisust, kineetikat, metabolismi iseärasusi.
Faas I inimkatsed - ohutuse ja doosi määramiseks. Faas IIA ( otsustav ) patsientidel, effektiivsuse ja ohutuse katsed (vähemalt sada patsienti , 10000$ patsiendi kohta). Faas IIB on laiendatud faas IIA. Faas III põhineb massilisel ravim versus placebo kontrollil (väga kallis)
Ravim versus platseebo katsete tulemustena kolm võimalust: -Ravim selgelt parem platseebost
-Ravim ja platseebo ühetoimelised. -Esineb efektiivsus, kuid teataval osal inimestel.
Tulemina otsused: Jätkata uuringut , seisata uuring või leida lisatõendeid ravimi efektiivsuse kohta enne faase IIA ja IIB
ERBB2 on TK retseptor, mis on üleekspresseerunud 25% rinnavähihaigetel ning on seotud suurenenud tuumori agressiivsuse ja surmajuhtumitega. Herceptin (Genetech) on antikeha ERBB2 retseptori vastu, tagasivaatena oleks pidanud patsienti seast leidma ERBB2 üleekspresseerijad (efektiivsus 45%) ning uurima ravimi mõju nende hulgas.
Farmakogeneetika aitab valida patsiente, kelle jaoks ravim effektiivne (rohelised) ja kes on ülitundlikud (sinine). Ebaeffektiivselt vastavate patsientide (punane) väljaselekteerimine võimaldab edasised katsed muuta effektiivsemaks ja odavamaks. Momendil 10-15 aastat!
---
Geeniduplikatsioonide tekkemehhanismid
*Tandeemne geeniduplikatsioon –ebavõrdse ristsiirde või õdekromatiidide vahetuse kaudu. *Duplikatiivne transpositsioon –retrotransposonite poolt vahendatud. *Horisontaalne geeniülekanne –geeniülekanne erinevate genomide vahel nt. (bakteritelt selgroogsetele). *Segmentaalne duplikatsioon –duplikatsioon suurte blokkidena. *Polüpoidsuse teke –terve genoomi ploidia kordistumine
Selgroogsete genoom on arenenud läbi ploidsuse kasvu duplikastioonide teel. *Enamik tänapäevaseid liike omavad degenereerunud polüploidiat või on polüploidsed. *Selgroogsete evolutsioonis toimunud ürgsed tetraploidiseerumise kahe duplitseerumise tagajärjel (2R hüpotees, Ohno 1993). Paljud Drosophila geenid ja geeniklastrid esinevad selgroogsetel 3-4 ekvivalentse klastrina (Hox, MHC jne.). *Selgroogsetel umbes 2x rohkem geen kui selgrootutel. Seletatav pseudogeenide tekke ja deletsioonidega. Duplikatsioon toimus umbes 450 ja 550 milj a. tagasi
Imetajate genoomi evolutsioonis on toimunud palju kromosomaalseid ümberkorraldusi. *Segmentaalsed duplikatsioonid on järjestuste (1-100 Mb) ülekanne genoomi ühest regioonist teise (umbes 5% inimgenoomist duplikatsioonid). Nii intra -kui ka interkromosomaalsed. •Sagedased inversioonid, harvemad translokatsioonid, muutuda võib ka tsentromeerida asukoht
InimeseY kromosoom- *Paljud X-seoselised geenid omavad inaktiivseid homolooge Y, enamik on deleteerunud täielikult. *Kordusjärjestuste amplifikatsioon ja lisandumine autosoomidest on arvatavasti päästnud inimese Y kromosoomi. *Mõnedel kukkurloomadel on Y kromosoome limineeritud teatavates somaatilistes kudedes. *Molevoles (Ellobius) on kaotanud Y kromosoomi täielikult. *10 mln.aasta pärast on mees kui selline muutunud ajalooks. *Merohaplodiploidne (XX,X0) soode terminatsioon kujutab endast evolutsiooni lõppmängu
Mis eristab meid genoomsel tasandil hiirtest ?
•Töö hiire genoomiga Mouse Genome Sequencing Consortium (MGSC). Roti genoomiga RGSC
•Genoomide võrdlus üldiselt: Inimese genoom on veidi suurem, vahe korduselementide hulgast. Hiire intergeensed alad ja intronid (keskmiselt 16%) väiksemad. Esineb lokaalne erinevus. Eksonite ja kodeeriva DNA suurus (550 koodonit ) sarnane, sarnane on ka ortoloogsete geenide hulk. G+C hulk hiirel suurem kui inimesel (42% versus 41%). Inimesel palju suurem CpG saarte hulk. Konserveerunud sünteensete piirkondade pikkus 10 Mb. Inimesel 5% genoomist suurte segmentaalsete duplikatsioonide tulemus, hiirel 1% (rott 3%)
• Divergents (lahknemine) geenide ja valkude järjestuses: Umbes 80% hiire geenidest omab ortolooge inimese genoomis , järjestuse sarnasusega 70-100%. Enim erinevad MHC geenid ja reproduktsiooniga seotud geenid. Põhjuseks positiivne selektsioon (selektsioon aminohapete asenduse suunas, et suurendada mitmekesisust).
Divergents geenide arvus: Täpne arv pole teada, kuid arvatavasti väga sarnane. Mõnedes geeniperekondades on toimunud areng erinevates suundades. Näiteks olfaktoorsete retseptorite perekond, hiirel 3x rohkem kui inimesel (1200 vs. 400). Hiire genoomis on deletsioonid toimunud näiteks pseudoatusomaalsetes regioonides.
•Divergents geeniekspressioonis: Ortoloogsete geenide ekspressioonis on erinevused eelkõige RNA protsessingus ja promootorite alternatiivses kasutamises. Samuti erineb liikide vahel geeniekspressiooni muster ajaliselt ja ruumiliselt.
•Hajuskordused: Transposeerumise tagajärjel on inimgenoomis umbes 45% kordusi, hiires 35%. Ka LINE järjestusi inimeses rohkem. Suurim erinevus SINE levikus. Inimesel üks (Alu), hiirel neli perekonda. B2, ID, B4 tekkinud tRNA geenidest; B1 tekkinud 7SL RNA-st