(Proyecto Genoma Leucemia Linfática Crónica)Proyecto ... · Genes mutados de forma recurrente en...
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Los genomas del cáncer(Proyecto Genoma Leucemia Linfática Crónica)(Proyecto Genoma Leucemia Linfática Crónica)
Carlos López-Otín(Consorcio LLC-ICGC)
Consorcio Internacional del Genoma del CáncerGenoma del Cáncer
Objetivos
Identificar las alteraciones genéticascausantes de los 50 cánceres masfrecuentes
Mínimo de 500 pacientes por cáncerMínimo de 500 pacientes por cáncer
Nuevas dianas para el diagnóstico y elNuevas dianas para el diagnóstico y el tratamiento de los enfermos
Nuevos fármacos basados en lasalteraciones genómicas de los tumores
Leucemia Linfática CrónicaLeucemia Linfática Crónica
• Leucemia más frecuente en los países• Leucemia más frecuente en los paísesoccidentales (35% leucemias)
• Leucemia que afecta a los linfocitos B• Leucemia que afecta a los linfocitos B• Enfermedad heterogénea con diferente
evolución clínica y biológica (IGHV)100
Ig mutations
• Tratamientos no curativos
• Alteraciones genéticas iniciales50
Surv
ival
g
Alteraciones genéticas iniciales
desconocidasMonths
0 100 200 300 400
0
p = 0.001
Secretaría de Estado de Investigación Desarrollo e Innovación
Hospital Clínico Universidad de Barcelona
Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e InnovaciónInstituto de Salud Carlos III
Hospital Clínico, Universidad de BarcelonaUniversidad de Oviedo, IUOPAInstituto de Investigaciones Biomédicas August Pi I SunyerUniversidad de BarcelonaCentro de Regulación GenómicagInstituto Catalán de OncologíaCentro Investigación Cancer, Hospital Universitario (Salamanca)Centro Nacional Investigaciones OncológicasBarcelona Supercomputer Center (BSC)Universidad de Santiago de CompostelaUniversidad de Santiago de CompostelaUniversidad de DeustoHospital Universitario Central de Asturias, OviedoHospital Clínico de Valencia Hospital Marqués de Valdecilla SantanderHospital Marqués de Valdecilla, Santander
Red de Investigación Cooperativa del Cáncer (RTICC)Redes Nacionales del Banco de DNA y de TumoresInstituto Nacional de Bioinformática (INB)
Consorcio ICGC CLL
Centro Nacional de Analisis Genómico (CNAG)
Consorcio ICGC - CLL
Estrategia de trabajoen el Consorcio del Genoma de la LLC
Paciente
en el Consorcio del Genoma de la LLC
PacienteHospital
MuestraMuestrade sangre
Impactoclínico 4
MBC-like CLLs (n=52)Intermediate CLLs (n=19)NBC-like CLLs (n=43)
P = 2 x 10-8
Separacióncelular
P 2 x 10
celular
E t ió d
Validación(laboratorio)
Extracción deADN y ARN
SecuenciaciónAnálisis de datos
(CNAG)Información(BSC)
4 casos de LLC2 agresivos2 agresivos2 indolentes
Genomas Completos
ADN Normal / Tumor
MutacionesAlgoritmo Sidrón
Estudios Clínicos > 300 pacientes
Estudios Funcionales
Perfiles Mutacionales en LLC
• Genomas completos de 4 pacientes con LLC: 1.000 mutaciones / tumor
• 10 mutaciones / tumor en regiones codificantesPuente et al, Nature 2011
10 mutaciones / tumor en regiones codificantes
Ganancias y pérdidas genómicas en CLL
Chromosome 13 Chr. 6C
LL4
CLL
3
CLL
1
CLL
1
hsa-mir-15a
hsa-mir-16-1
C C C C
Chr. 1 Chr. 2 Chr. 3 Chr. 6 Chr. 12-13q14.2-q22.1 -13q14.3 (HD) -13q14.2-q14.3 -6q14.1-q22.2
CLL2
+1q21.1,+1q25.2 +2p16.1 +3q26.2 +6q15-q16.1 +12q13.13-q13.2
Genes mutados de forma recurrente en LLCGenes mutados de forma recurrente en LLC
Gene MutationMutated cases /
total
Overall frequency
(%)
Frequency in IGHV-
unmutated (%)
Frequency in IGHV- mutated
(%)
NOTCH1P2515Rfs*4Q2503*F2482Ffs*2
29/2551/2551/255
12.2 20.4 7
MYD88 L265P 9/310 2 9 0 8 5 6MYD88 L265P 9/310 2.9 0.8 5.6
XPO1 E571KE571G
3/1651/165 2.4 4.6 0
KLHL6F49L/L65PL90FL58P/T64A/Q81P
3/160 1.8 0 4.5
Puente et al, Nature 2011
NOTCH1 mutations in CLL
NTM
Cleavage site
Ca
P2515Rfs*4
Q2503*F2482Ffs*2
NOTCH1 mutations in CLL
N
NTM
EGF-like repeats LNR RAM ANK PESTC
ICNNEC
b DTX3
NTM
NOTCH1-unmutatedNOTCH1-mutated
cb
Jurk
at
DTX3HES1
NOTCH4CTBP1
PSENENDVL2DTX4
NOTCH2APH1ANCSTN
CREBBPDVL3
NOTCH1-mutated NOTCH1-unmutated
α-tub.
DVL3NCOR2PSEN1
JAG2NOTCH1
JAG1DTX1
ADAM17MAML2EP300NUMB1d e U
NUMBL
f sur
viva
l0.6
0.8
1NOTCH1-unmutatedNOTCH1-mutated
d e
ntag
e
** ** ***
Prob
abili
ty o
f
0.4
0.2 *
Perc
en
5 10 15 20 25 30A B C
Binet StageHigh
ZAP-70HighCD38
UMIGHV Years
0
Puente et al, Nature 2011
• Secuencia del exoma completo de 105 pacientes con LLC
• Identificación de 1.246 mutaciones somáticas que afectan a 1.100 genes
• 78 genes con mutaciones en más de un paciente
• Los múltiples genes mutados se agrupan en un número limitado de rutas
• Las distintas mutaciones se asocian a grupos clínicos diferentesg p
Quesada et al. Nature Genetics 2012; Quesada et al. New Engl J Med 2012
Reprogramación masiva del epigenoma en LLC
DNA methylation level≥0.95 <0.60
onle
vel
1 ≤-0 25 ≥0
DNA
met
hylat
io0
≤ 0.25 ≥0DNA methylation difference
(Kulis et al., Nature Genetics Octubre 2012)
Implicaciones clínicas del estudio del epigenoma de la LLC
IGHV
15%
U-CLL M-CLL CD5+ B cells Naive B cells Memory B cells IgA/G+ Memory B cells IgM/D+
V somatic m
utation
0%
100%
DNA methylation
100%
0%0%
LLCs de células B naïve LLCs de células B memoria LLC intermedias
NBC-like CLLs (n=43)
MBC-like CLLs (n=52)Intermediate CLLs (n=19)
Implicaciones diagnósticas:La epigenética clasifica lasleucemias en tres grupos
Years0 5 10 15 20 25
P = 2 x 10-8
leucemias en tres gruposcon diferente curso clínico
Nuevo modelo de desarrollo de la leucemia linfática crónica
Diferenciación normal de linfocitos B
Célula plasmática
Linfocito B naïve
eucé
mic
a Linfocito B memoria
orm
ació
n l
Tran
sfo
LLC de buen pronóstico
LLC de peor pronóstico
Consorcio LLC-ICGC l i ticonclusiones y perspectivas
Estudios clínicos y patológicos
Secuenciacióny análisis funcional
Estudioscomplementarios
Incorporación pacientes Validación de mutaciones
Impacto clínico
Genoma, ExomaEpigenoma
Mutaciones recurrentes
Transcriptoma (RNAseq)Variantes estructurales
MicroRNAsAlteraciones epigenéticas
Relevancia funcional
Almacenamiento y distribución de los datosAlmacenamiento y distribución de los datosCoordinación con otros proyectos genoma del cáncer
Universidad Oviedo
Hospital ClinicUniversidad Barcelona
CIC, H.U.SalamancaUniversidad SantiagoCRG
ICO CNIO, MadridCNAG, Barcelona
Universidad SantiagoUniversidad Deusto
BSCHospitales Universitario Central de Asturias Clínico de Valencia Marques de Valdecilla
International Cancer Genome Consortium - Leucemia Linfática Crónica
Hospitales Universitario Central de Asturias, Clínico de Valencia, Marques de Valdecilla