Co lze poznat z kapky krve Tomáš Zima Praha 2. února 2012
Historie I vyšet etření tělesných tekutin - moče e okolo roku 400 př.n.l. Hippokratova doktrína spočívala v patologii tělnt lních tekutin šťáv hematurie byla popsána Rufusem z Dresu okolo roku 50 jako známka poruchy ledvin. Uroskopie je hlavním m znakem středov edověké medicíny ny. Paracelsus (1493-1541) zdůraz razňuje význam chemických látek l v medicíně. mikroskop Antonem van Leeuwenhoekem (1632-1723) 17. století je provedena gravimetrická analýza moče, později byla popsána bílkovina b v moči i a vyšet etřování moče e postupovalo na vědeckém m podkladě. Thomas Willis (1621-1675) poprvé popsal změny moče e u diabetes mellitus a insipidus..
Historie II 18. století se objevují znalosti poruch při p i srážen ení krve Williamem Hewsonem (1739-1774) a jsou předchp edchůdcem dcem testů INR, protrombinového času 1776 - sladkost moče e a krve je dána d cukry 1780 Franmcis Home vytvořil kvasinkový test na průkaz cukrů v diabetické moči. V 19. století vznikají první laboratoře e a rozvíjej její se zejména oblast bakteriologie a virologie s rozvojem mikroskopie. Koncem 19. století první laboratoře (Guys Hospitál l v Londýně), v Americe jsou to laboratoře e s mikroskopem u lékal kaře 1898 Sir William Osler - první učebnici klinické chemie a založil v John Hopkins Hospital laboratoř.
Přístroje v laboratoři : 1920 Moderní nemocnice (200-300 lůžek) v USA má m t t t t t být vybavena: Váhy Mikroskop Centrifuga Bunssenův v kahan Kolorimeter
Přístroje v laboratoři : 1970 Váhy Spektrofotometr Plamenový fotometr Van Slykův v přístroj p Kolorimetr Centrifuga
Laboratorní testy Vliv na 70-80 % zdravotnických rozhodnutí v nemocnici Tvoří 3-5 % nákladů ve zdravotnictví
Důvody požadov adování laboratorních vyšet etření: prevence či i diagnostika onemocnění posouzení aktivity a stádia choroby sledování účinnosti terapie odhalení asymptomatického onemocnění (cholesterol u pacienta s rizikem ICHS, okultní krvácen cení u kolorektáln lních karcinomů) detekce komplikací screening výzkum
Důvody požadov adování laboratorních vyšet etření: Ovlivní výsledek moji pracovní diagnózu zu? Ovlivní výsledek průběh h léčbyl by? Bude mít m t výsledek vliv na můj m j odhad pacientovy prognózy zy? Může e patologický proces, po kterém m pátrp trám, probíhat u pacienta bez klinických projevů? Jestliže e ano, může e být závaz važný a lze ho léčitl it?
genes regulatory proteins,histones NF-κB, AP-1, PPARs Bcl2, p53, Ras, MAPK, STAT, JAK camp, cgmp, PKC, IP 3, phospholipases cytokines, adhesion molecule, solubile receptors, growth factors hormones, binding proteins, enzymes Ca 2 +, K +, glucose, cholesterol, Apo-AI AI, CRP, transferrin
Nové trendy v 21. století Laboratorní automatizace, robotika a informatika konsolidace laboratoří akreditace laboratoří molekulárn rní diagnostika POCT zobrazovací analýza
Molekulárn rně biologické nádorové markery Stanovení prognózy a predikce u karcinomu mléčné žlázy Mutace RAS, MYC Mutace p53p Amplifikace HER2/neu (c-erbb-2) Mutace BRCA1,2 Stanovení BCL-2 - anti-apoptotický apoptotický protein vyšší exprese lepší progn Stanovení estrogenových a progesteronových receptorů Stanovení proliferační aktivity prognóza
BRCA Geny BRCA 1 a BRCA 2 - Známy jako rizikové geny karcinomu prsu a ovári rií - Tumor supresorov ové geny Regulují cyklus buněč ěčného dělend lení Inhibují růst buněk - Mimo jiné kontrola DNA replikace a oprava poškozen kození
BRCA 1 Mutace BRCA1 80% riziko nositele k rozvoji karcinomu prsu, zvýšené riziko ovariálního karcinomu Copyright 2005, Department of Biology, Davidson College, Davidson, NC 28036
BRCA 2 Mutace BRCA2 pozdější projev karcinomu, riziko zvýšené pro trávicí trakt, prostatu a melanomy Vyšší riziko mužského karcinomu prsu RCSB Protein Data Bank
Molekulárn rní cytogenetická analýza Specifikace nádorun Identifikace prognózy Monitorace léčby l determinace remise časná diagnostika relapsu
Multicolor FISH The mfish software analyzes the color information and identifies the chromosomal origin of each individual pixel within the image
Multicolor banding - mband
CENTRUM General NÁDOROVÉ University CYTOGENETIKY Hospital ÚKBLD, VFN Prague a 1.LF UK Praha
MOLEKULAR ULARNÍ DIAGNOSTIKA Analýza jedné buňky
Geny a nemoci Jeden gen Více genů G E N E T I C K Á P R E D I S P O S I C E P R O S T Ř E D Í
Nemoci prostředí geny Infekce Intoxikace Úrazy Hypertenze Nádory Alzheimerova nemoc Cystická fibrosa Muskulární dystrofie Získané komplex Polymorfismy SNPs Monogenní mutace
PREIMPLANTAČNÍ GENETICKÁ DIAGNOSTIKA Alternativa k tradiční metodě prenatáln lní diagnostiky jako je analýza choriopvých klků a amniocentéza za. možnost výběru embryí před implantací a snížen ení vzniku geteických vad
POSTUP Vzniklá embry při p i IVF cyklu Růst embryí ~8 buněk (den 3) Biopsie ie embryonáln lních buněk (blastomery) pro testování DNA - pro PCR testy nebo FISH testování
EMBRYO BIOPSIE IE
EMBRYO BIOPSIE IE
Etické aspekty Selekce našich dětí d??!! Selekce našich partnerů??!! Selekce pro naši i práci??!! Selekce koho.. nebo pro co..??!!
-OMICS REVOLUCE Proteomika Farmakogenomika Fysiogenomika Nutrigenomika
Farmakogenomika Mnoho enmyzů přeměňuje léky l Při i rychlém m nebo naopak pomalém metabolismu léku l se mohou jejich metabolity akumulovat nebo naopak rychleji z organismu vylučovat Riziko předp edávkování nebo neúčinn inné léčby
Cytochrom P 450 Enzymatický systém Skupina stovek podobných proteinů s katalytickou funkcí Vyskytuje se u zvířat at, rostlin, hub i bakterií Biosyntéza steroidů, mastných kyselin Metabolismus endogenních a exogenních látek l Metabolická aktivace Detoxifikace
Cytochrom P-450 a Metabolizmus Léčiv CYP1A2 3% CYP2E1 3% CYP3A4 53% CYP2C19 4% CYP2C9 12% CYP2D6 25%
Dávka a typ látky l jsou klíčov ové Každá látka může být jedem, závisí jenom na dávce Paracelsus (1493-1541)
Optimální léčba Responder identification better drug efficacy Optimal treatment Not treated Avoid / manage ADR, save $ Not treated No efficacy, consider alternatives, save $ No response Adverse Drug Events Responders
Geneticky podmíněná variabilita metabolizmu léčiv Shodná dávka=rozdílné plazmatické koncentrace Léčivo A GCCCCGCCTC Normální P 450 koncentrace 10 1 B GCCCCACCTC Mutace P450 Léčivo 10 koncentrace 1 Čas Čas
4 Typy y metabolizm etabolizérů Ultrarychl ychlí metabolizéři (UM) nosič více kopií (3-13) funkčních alel a produkce zvýšen ené enzymové aktivity Extensivní metabolizéři (EM) zvýšen ení aktivity maximáln lně jedné funkční alely Intermediáln lní metabolizéři (IM) snížen ení aktivity maximáln lně jedné funkční alely nebo null alela Pomalí (špatní) metabolizéři (PM) nosič dvou mutovaých alel vedoucí ke ztrátě aktivity
CYP2D6 vztah genotyp fenotyp CYP2D6 polymorfismů Metabolic Ratio Meyer, U.A, J. Nature Reviews Genetics 2004; 5: 669
Farmakogenomika Současnost Diagnosa Terapie Monitoring Predisposice Budoucnost Smart Card Diagnosa Genotyp Prevence Lék / Dávka Lék / Dávka Monitoring Terapie Podle diagnózy Podle predispozice pacienta
Farmakogenetické testování redukuje riziko Vzestup smrtelného rizika roční 1 in 10 7 1 in 10 6 1 in 10 5 1 in 10 4 1 in 10 3 1 in 10 2 Blesk Havárie jaderné elektrárny Havárie letadla Vražda Auto havárie Prostor pro farmakogenomiku Smrtelná reakce na léčivo
Tradiční dávkování léků: Jednotné pro všechnyv Toto již v současné medicíně neplatí
Světový trend personalizovaná medicína Každý pacient má odlišnou schopnost metabolisovat léky Vedlejší účinky nebo neúčinná léčba jsou významné komplikace Genotypové testování platí po celý život
Blízk zká budoucnost? Zde je moje sekvence
Ad multos annos V Ad multos annos Václave clave