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Plataforma “Cantoblanco” de Genómica Nutricional y Alimentación Instituto madrileño de estudios avanzados alimentación Teléfono +34 91 2796957 e-mail ana.ramirez@imdea.org Unidad de Nutrición y Ensayos Clínicos Teléfonos +34 91 279 6958/61 e-mail viviana.loria@imdea.org/mariaisabel.espinosa@imdea.org SERVICIOS OFERTADOS UNIDAD DE CONSEJO NUTRICIONAL Y NUTRIGENÉTICO UNIDAD DE GENÓMICA Y BIOINFORMÁTICA UNIDAD DE NUTRICION Y ENSAYOS CLÍNICOS genyal.alimentación@imdea.org 1 UNIDAD DE FORMACIÓN UNIDAD DE GENÓMICA ASESORAMIENTO CIENTÍFICO Y SELECCIÓN DE POLIMORFISMOS GENÉTICOS. Servicio científico-técnico sobre diseño experimental: genómica, genética, epigenética, biología molecular, biología celular, validación y caracterización del efecto biológico de compuestos bioactivos e ingredientes funcionales. Estudios nutrigenétcios: búsqueda y selección de genes implicados en las diferentes rutas metabólicas o relacionados con las enfermedades nutricionales más prevalentes en nuestra sociedad, incluyendo los desórdenes cardiovasculares, obesidad, diabetes tipo 2, intolerancias y alergias alimenticias y cáncer. Servicio científico-técnico de selección de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) en los genes de interés. La selección se realiza en función del proyecto específico, y se basa en el estudio de las rutas bioquímicas que pueden estar provocando un efecto fenotípico determinado, polimorfismos potencialmente funcionales, equilibrio de ligamiento, y frecuencias alélicas según etnia y número de muestras a estudiar. Se emplean bases de datos reconocidas internacionalmente como KEGG, dbSNP, GeneCards y HapMap, y en el caso de buscar polimorfismos marcadores, la herramienta Tagger. 2 PROCESAMIENTO DE MUESTRAS BIOLÓGICAS: EXTRACCIÓN, CUANTIFICACIÓN Y AMPLIFICACIÓN DE ADN La extracción de muestras se define según las características del proyecto, bien sea ADN para genotipado, RNA para análisis de expresión génica, RNA para análisis de microRNAs, etc… Requisitos de muestras para genotipado: El ADN genómico se puede extraer de una muestra de sangre o de raspado bucal. También se puede enviar ADN ya extraído para la realización de las determinaciones genéticas. Condiciones de envío de muestras: • • • 3 Sangre: Al menos 500µl de sangre total con EDTA congelada (evitar ciclos de congelación y descongelación, se indicará referencias de los tubos colectores con EDTA). Raspado bucal: 2 hisopos estériles previamente frotados contra la cara interna de las dos mejillas y conservados en un tubo esterilizado (dejar secar el hisopo antes de cerrar el tubo). Conviene que la muestra sea reciente (menor a una semana) y que la extracción se realice con la boca limpia. ADN: Al menos 10µl de ADN genómico disuelto en agua libre de nucleasas congelado. Características recomendadas: 50ng/µl y ratios de absorbancia 260/280 y 260/230 ≥1.7. GENOTIPADO EN PLATAFORMA DE ALTO RENDIMIENTO Se cuenta con una plataforma tecnológica constituida por el sistema de genotipado Taqman OpenArray, además del novedoso QuantStudio™ 12K Flex Real-Time PCR System. Estos sistemas son equipos de genotipado de alto rendimiento que permite analizar miles de muestras y variantes génicas (SNPs candidatos) de forma simultánea. GENOTIPADO EN 7900HT FAST REAL-TIME PCR SYSTEM Se cuenta con una plataforma tecnológica constituida por el 7900HT Fast Real-Time PCR System, sistema de real-time PCR de alto rendimiento para detectar y cuantificar ácidos nucleicos que, además de la química convencional basada en el colorante SYBR I Green, utiliza también una química basada en la reacción fluorogénica 5’nucleasa con sondas específicas, con la que pueden realizarse ensayos de cuantificación de mensajero y de discriminación alélica. Útil para genotipado de número limitado de SNPs y muestras. 4 ASESORAMIENTO Y APOYO CIENTÍFICO EN EL ANÁLISIS DE RESULTADOS. Los resultados de los análisis de genotipado se valoran y vuelcan en un archivo (puede ser formato excell) con el genotipo para cada SNP de cada gen seleccionado para cada muestra. Además, se puede realizar: - Análisis bioinformático de resultados - Análisis bioestadístico de datos, que puede incluir: • Análisis descriptivo y técnicas básicas de Inferencia Estadística • • • Modelos multivariantes de Regresión Lineal y Regresión Logística Análisis de Supervivencia. Regresión de Cox Técnicas de Análisis Multivariante • • • Análisis de estudios longitudinales y de medidas repetidas Técnicas Estadística de Data Mining. Machine learning Análisis de Interacciones entre genes y de genes con factores ambientales - Asesoramiento nutrigenético de interpretación de resultados - Elaboración de informes específicos - Asistencia en la presentación en publicaciones de los resultados de análisis de datos 5 ELABORACIÓN DE INFORMES NUTRIGENÉTICOS En estos informes se asocian datos fenotípicos y genotípicos junto a recomendaciones de salud y mejora de calidad de vida. Partes que componen el informe: 1-DATOS FENOTÍPICOS - Datos Antropométricos y constantes vitales Datos sobre actividad física y ejercicio Datos Bioquímicos Datos de ingesta de alimentos y nutrientes Estos datos se acompañan de su correspondiente evaluación y tablas usadas de referencia. Ejemplo de evaluación de datos antropométricos y constantes vitales Datos específicos, seguidos de una valoración del tipo: ESTADO NUTRICIONAL SEGUN IMC Bajo Peso Sobrepeso Obesidad I Obesidad II Obesidad III Normal GRASA CORPORAL PERIMETRO DE LA CINTURA No Riesgo PRESIÓN ARTERIAL SISTÓLICA Normal PRESIÓN ARTERIAL DIASTÓLICA Normal Elevada Riesgo Normal elevado Riesgo de HTA Normal elevado Riesgo de HTA Normal 6 2-DATOS GENÉTICOS 1-Los datos se describen con un semáforo orientativo que clasifica en genotipo favorable, intermedio y no favorable para cada polimorfismo evaluado Ejemplo de evaluación genética Gen ALOX5 APOB Relacionados APOB con FADS1 Enfermedades MTHFR Cardiovasculares PPARA SELP Relacionados PTGS2 con Diabetes SREBF1 tipo 2 Relacionado con Síndrome APOB Metabólico NA: Dato no disponible (no available). Genotipo favorable SNPs Genotipo rs7913948 rs1367117 rs693 rs174546 rs1801133 rs6008259 rs6131 G/G G/G G/G C/C G/G A/A C/C rs2066826 C/T rs11868035 A/G rs512535 T/T Semáforo interpretativo Semáforo interpretativo Genotipo intermedio Genotipo no favorable GENOTIPO FAVORABLE (PROTECTOR): Resume aspectos beneficiosos para la salud asociados directamente con el resultado específico del SNP. GENOTIPO INTERMEDIO: El resultado del SNP no se asocia directamente con aspectos beneficiosos riesgos concretos para la salud. GENOTIPO NO FAVORABLE: Alerta de riesgos concretos para la salud directamente asociados con el resultado específico del SNP (sugerencia de medidas preventivas primarias). 2-Además se incluye una explicación sobre los polimorfismos seleccionados, su significado y se referencia la bibliografía que sustenta cada uno de ellos. En base a los resultados obtenidos se indica la situación en lo referente a protección/riesgo que indican esos polimorfismos sobre la salud. Siempre se aclara que las variantes genéticas estudiadas representan una proporción pequeña del total de variantes que pueden estar mediando en dicho efecto, por lo que el objetivo no es realizar un diagnóstico genético, sino brindar una información sobre las características genéticas personales y posible riesgo asociado. 7 Ejemplo POLIMORFISMOS PARA LOS QUE SE PRESENTAN RESULTADOS Y SIGNIFICADO SEGÚN EL ESTADO ACTUAL DE LA CIENCIA Relacionados con riesgo de desarrollo de Enfermedad Cardiovascular • POLIMORFISMO rs7913948 perteneciente al gen ALOX-5. La araquidonato 5-lipooxigenasa es una enzima cuya función es la de transformar a los ácidos grasos en leucotrienos (sustancias que participan en los procesos de inflamación crónica). Este SNP está asociado con un riesgo aumentado de infarto de miocardio en individuos sin hipertensión arterial y diabetes mellitus). Los portadores del genotipo G/G o A/G tienen un mayor riesgo de aterosclerosis que los portadores del genotipo A/A. Bibliografía: Yoshida T, et al. Int J Mol Med. 2009 Nov;24(5):701-9. 3- RECOMENDACIONES NUTRICIONALES Y DE ESTILO DE VIDA DERIVADAS DEL INFORME NUTRIGENÉTICO Finalmente de la interacción entre los datos fenotípicos y genotípicos obtenidos se ofrecen recomendaciones `personalizadas nutricionales y de estilo de vida: Ejemplo - Recomendaciones para la pérdida de peso Recomendaciones sobre aumento de actividad física Recomendaciones para la normalización de perfil lipídico o glucémico, etc. 4-PROTECCIÓN DE DATOS Todos los datos son registrados y evaluados de acuerdo con lo dispuesto en la Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de Datos de Carácter Personal y su normativa de desarrollo. La FUNDACIÓN IMDEA ALIMENTACIÓN ha inscrito en el Registro General de la Agencia Española de Protección de Datos (AEPD) un fichero con tal fin, y dispone de una aplicación informática propia, dinámica y funcional de recogida de base de datos. 8 TARIFAS DISEÑO EXPERIMENTAL Y SELECCIÓN DE SNPs 150 € Diseño experimental Selección y búsqueda de polimorfismos (35€/hora, aprox 1h/SNP) • 16 SNPs • 32 SNPs • 64 SNPs • 128 SNPs • 192 SNPs • 256 SNPs 560 € 1.120 € 2.240€ 4.480€ 6.720€ 8.960€ EXTRACCIÓN DE ADN* Extracción ADN muestras de sangre total • 1-50 muestras • 51-250 muestras Extracción ADN muestras de raspado bucal Determinación de concentración y calidad de la muestra 10€/muestra 8€/muestra 6€/muestra 1,5€/muestra *Requisitos de muestras para extracción de ADN: 500µl de sangre total con EDTA congelada ó 2 hisopos (bastoncillo) previamente frotados contra la cara interna de la mejilla y conservados en un tubo. PRESUPUESTO GENOTIPADO EN OPENARRAY Nº SNPs Precio Arrays Precio Reactivos Hasta 460 muestras Uso Equipo/ Personal Técnico De 460 a Hasta 960 460 /muestras muestras 1.392,10 € 450€ 32 4.028,00 € 785,85 € 64 8.056,00 € 959,85 € 1.919,70 € 128 16.112,00 € 1562,13€ 192 24.168,00 € 256 32.224,00 € De 460 a 960 /muestras Procesamiento Datos (30€/hora) Hasta 460 De 460 a 960 muestras /muestras 900€ 240€ 400€ 900€ 1800€ 480€ 800€ 3.240,80 € 1.890€ 3.600€ 960€ 1.600€ 2.478,92 € 4.646,40 € 2.970€ 5.400€ 1.440€ 2.400€ 3.124,26 € 5.967 ,50€ 3.780€ 7.200€ 1.920€ 3.200€ ANALISIS BIOINFORMÁTICO O BIOESTADÍSTICO DE DATOS: 40€/hora ELABORACIÓN DE INFORMES: 60€/informe Tiempo estimado: de 15 días a 6 meses (a determinar en función del pedido) * Estas tarifas son orientativas, cada proyecto será evaluado y presupuestado individualmente 9