Curso 2010-11
Genética Clínica (20424)
Titulación/estudio: grado en Biología Humana
Curso: tercero
Trimestre: primero
Número de créditos ECTS: 4 créditos
Horas de dedicación del estudiante: 100 horas
Lenuga o lenguas de la docencia: Castellano/catalán
Profesor:El coordinador de la asignatura es el Dr. Luis Pérez Jurado. También participan en la docencia los Dres. Victoria Campuzano, Xavier Estivill y Miguel del Campo, y colaboran en las prácticas Olaya Villa, Ivon Cuscó y Clara Serra.
1. Presentación de la asignatura
La genética es un componente de virtualmente todas las áreas de la biología, está en fase de crecimiento rápido, y presenta numerosas implicaciones y aplicaciones. En medicina, la genética es la base para entender la herencia de determinadas enfermedades, para proporcionar consejo a las familias, y para desarrollar la investigación científica encaminada a entender los mecanismos moleculares de las enfermedades que permitan desarrollar nuevos métodos diagnósticos y abordajes terapéuticos. La industria biotecnológica está creciendo muy rápidamente mediante utensilios genéticos para desarrollar productos farmacéuticos o diagnósticos, entre otros. La genética se aplica también de manera rutinaria a fines forenses, en la identificación de individuos o para determinar minúsculas contaminaciones de organismos.
Las variaciones genéticas individuales son responsables de la variabilidad molecular y bioquímica de los individuos. Esta variabilidad se debe en parte a la composición variable de la secuencia del ADN y a sus modificaciones químicas. Las mutaciones contribuyen a dicha variabilidad, pero no todas las mutaciones poseen significado biológico. Algunas pueden ser deletéreas, otras neutras y algunas pueden conferir ventajas evolutivas. Sin variación y sin mutaciones no habría diversidad y consecuentemente no habría evolución. El fenotipo variable en los seres humanos es el resultado de la interacción entre los genes y el medio ambiente, lo que varía en cantidad y a lo largo del tiempo. Las variaciones tienen una expresión molecular en la secuencia, estructura y función de proteínas y ácidos nucleicos reguladores. También son responsables de la enfermedad, la cual desde este punto de vista supone un desequilibrio en la relación homeostática normal entre el genoma y el medio ambiente.
Este curso pretende ser una oportunidad para el encuentro de los estudiantes con el área de la genética, centralizándose en su aplicación al estudio de la fisiología y de la patología humana. Como ocurre en la práctica profesional, la asignatura estará integrada y coordinada con áreas relacionadas. La genética y el estudio del genoma son fundamentales para definir unas bases científicas sólidas en los profesionales de la salud.
2. Competencias que se deben lograr
Se pretende que el estudiante
1- Entienda las bases genéticas de la patología y la variabilidad humana, y conozca la terminología
2- Entienda la relevancia médica de la exploración genética e historia familiar, así como la importancia psicológica y social de los datos genéticos.
3- Conozca las interacciones entre genes y ambiente en la susceptibilidad a enfermedades
4- Conozca los aspectos éticos, legales y sociales, riesgos y beneficios de la investigación y de la aplicación médica de la tecnología genética
5- Maneje las distintas fuentes de información escrita y telemática para profundizar sobre aspectos concretos de la genética.
6- Sea capaz de integrar los conceptos de la genética con el resto de disciplinas biomédicas.
7- Esté capacitado para aplicar los conocimientos adquiridos al desarrollo futuro de actividades profesionales como el diagnóstico genético, la predicción de riesgo empírico y el asesoramiento genético a las familias, o la investigación biomédica.
3. Contenidos
Clases teóricas
Tema 1
Introducción a la genética médica. Morbilidad y mortalidad de las enfermedades genéticas. Herencia mendeliana en el hombre. Construcción de genealogías. Análisis de segregación. Teorema de Bayes.
Tema 2
Herencia no mendeliana. Mosaicismo somático y germinal. Herencia citoplasmática. Impronta gamética. Anticipación genética. Biología de la gemelaridad. Diagnóstico de cigosidad
Tema 3
La exploración en genética médica. Dismorfología. El paciente con anomalías congénitas
Tema 4
El genoma humano y su complejidad. Genes y cromosomas. Elementos funcionales y secuencias repetitivas... El Proyecto Genoma. Cartografiado de genes humanos. Análisis genómico
Tema 5
Recombinación genética y análisis de ligamiento. El "lod score". Elaboración de mapas genéticos. Desequilibrio de ligamiento y desequilibrio de transmisión. Caracteres cuantitativos (QTL's). Análisis paramétricos y no paramétricos, asociación.
Tema 6
Identificación y aislamiento de genes responsables de enfermedades. Clonación funcional. Clonación posicional / Candidato posicional. Nuevas tecnologías y estrategias genómicas
Tema 7
Bases moleculares de enfermedades monogénicas: Autonómicas recesivas, dominantes y ligadas al X. Mecanismos de dominancia. Ejemplos de los diversos modelos.
Tema 8
Heterogeneidad genética en enfermedades monogénicas. Heterogeneidad de locus. Heterogeneidad alélica. Enfermedades neurosensoriales.
Tema 9
Base molecular del fenómeno de anticipación genética. Relevancia clínica y mecanismos moleculares. Síndrome de X frágil, corea de Huntington y ataxias espinocerebelosas.
Tema 10
Herencia mitocondrial y sus trastornos. Homoplasmia y heteroplasmia. Encefalomiopatías mitocondriales. Envejecimiento y ADN mitocondrial.
Tema 11
Citogenética I. Alteraciones cromosómicas y nomenclatura citogenética. Enfermedades con base cromosómica. Aneuploidías autonómicas y gonosómicas. Alteraciones estructurales: translocaciones recíprocas y Robertsonianas. Mecanismos de producción y segregación.
Tema 12
Citogenética II. Alteraciones estructurales: inserciones, duplicaciones, deleciones, disomías uniparentales. Mutaciones genómicas recurrentes. Duplicaciones segmentarias. Impronta genómica. Regulación y patología.
Tema 13
Bases genéticas de la determinación y diferenciación sexual humana y su patología. Control genético de la determinación sexual.
Tema 14
Bases genéticas de las enfermedades complejas. Enfermedades multifactoriales. Bases biológicas de la conducta. Psiquiatría genética.
Tema 15
Bases genéticas de la respuesta a fármacos y drogas. Susceptibilidad individual. Farmacogenética y farmacogenómica.
Tema 16
Genética del cáncer El cáncer como enfermedad genética somática. Genes de reparación del ADN, oncogenes y genes supresores. Citogenética del cáncer. Cáncer familiar.
Tema 17
Diagnóstico genético. Diagnóstico directo y diagnóstico indirecto. Diagnóstico presintomático y de predisposición. Cribado poblacional.
Tema 18
Asesoramiento genético. Diagnóstico prenatal. Diagnóstico preimplantación con reproducción asistida.
Tema 19
Tratamiento de las enfermedades genéticas. Desarrollo de fármacos específicos. Terapia génica y celular.
Tema 20
Medicina genómica y medicina predictiva. Medicina personalizada. Presente y futuro
Resolución de problemas y Seminarios
PRO1- Genealogías y ligamiento genético (2h)
PRO2- Riesgo empírico. Asesoramiento. Teorema de Bayes (2h)
PRO3- Citogenética y citogenética molecular (2h)
PRO4- Genética molecular, diagnóstico de cáncer (2h)
SEM1- Aspectos éticos de la investigación y de las aplicaciones diagnósticas y terapéuticas de la tecnología genética (2h)
Programa de Prácticas
PRA1- Cariotipado y citogenética molecular (4h)
PRA2- (Informática) Diseño experimental en genética diagnóstica. Recursos informáticos (2h)
PRA3- Diagnóstico molecular indirecto. Ligamiento genético (4h)
PRA4- Diagnóstico molecular directo (4h)
4. Evaluación
El sistema principal de evaluación será mediante la realización de un examen escrito que constará exclusivamente de preguntas de elección múltiple sobre temas teóricos y actividades prácticas, incluyendo la resolución de problemas de genética. Este examen supondrá el 60% de la nota final, y es preciso obtener una nota parcial superior a 4/10 para que se consideren el resto de evaluaciones.
El 25% derivará de la evaluación continuada en los seminarios de resolución de los problemas y valoración del cuaderno de prácticas, mientras que el 15% restante dependerá del ejercicio práctico individual.
5. Bibliografía y recursos didácticos
5.1. Bibliografía básica
No existe un único libro de texto ideal que cubra exacta e íntegramente el programa de la asignatura. Se depositarán resúmenes con el contenido de cada tema, así como los problemas a realizar (y posteriormente sus soluciones) en Campus Global.
1. Strachan T, Read AP (2004) Human molecular genetics 3. Garland Science, New York.
2. Rimoin DL, Connor JM, Pyeritz RE, Korf BR (ed.) (2002) Emery and Rimoin s principles and practice of medical genetics, 4th edn. Churchill Livingstone, London.
3. Jorde, L.B.; Carey, J.C.; Bamshad, M.J.; White, R.L. (2005) Medical Genetics. 3ª ed. Mosby.
5.2. Bibliografía complementaria
- HESLOP-HARRISON JS, FLAVELL RB (1993) The Chromosome. Bios Scientific Publishers.
- LACADENA JR (1996) Citogenética. Editorial Complutense. Madrid.
- WAGNER RP, Maguire MP, Stallings RL (1993) Chromosomes. A synthesis. Wiley-Liss.
- VISERAS, E. 1998 Cuestiones y problemas resueltos de Genética Ed. Universidad de Granada, Granada.
5.3. Recursos didácticos
Compendio de recursos realizado por la biblioteca:
http://www.upf.edu/bibtic/bio/biogene.html
Recursos docentes del genoma humano, citogenética y genética médica:
http://www.genome.gov/Education/
http://www.tokyo-med.ac.jp/genet/mfi-e.htm
http://medgen.genetics.utah.edu
Registro / enciclopedia de enfermedades genéticas e información molecular:
OMIM: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/OMIM
ORPHANET: http://www.orpha.net
Sociedades
Asociación Española de Genética Humana: http://www.aegh.org/
Sociedad Americana de Genética Humana: http://www.ashg.org/
Sociedad Europea de Genética Humana: http://www.eshg.org/
6. Metodología
El curso consta de un temario teórico que incluye 20 temas que abordan la Genética Médica. Para incentivar al máximo el aprendizaje activo por parte de los alumnos, semanalmente se plantearán problemas de genética relacionados con la materia según modelos realizados en las clases teóricas. Estos problemas se deben intentar resolver individualmente o por grupos y luego se debatirán durante clases dedicadas a tal efecto.
Existe además un programa de prácticas que cubre aspectos experimentales y de diseño de las diversas áreas de la genética con el fin de consolidar los conocimientos de las clases teóricas. Las prácticas se realizarán en grupos de 15 alumnos. Cada práctica se desarrollará durante 2 semanas en las que a cada grupo le corresponderá un día de tal forma que todos los grupos realizarán la práctica al mismo tiempo y se intentará que coincidan con las clases teóricas. Además de completar el guión de prácticas donde existen determinadas cuestiones, se deberá realizar un ejercicio práctico individual independiente.
7. Programación de actividades
Clases teóricas: 20 clases magistrales de 45-50 minutos cada una
Resolución de problemas y Seminarios: 5 sesiones de 2h, 1h de actividad en grupos y 1h tutelada para completar resolución
Programa de Prácticas: 3 prácticas de laboratorio de 4h cada una y una práctica bioinformática de 2h