Aplicaciones del paquete estadístico R en el área de la genética

Aplicaciones del paquete estadístico R en el área de la genética

Aplicaciones del paquete estadístico R en el área de la genética clínica
David de Uña Iglesias
23 y 24 de octubre de 2014
• Quién y qué hace Health in Code
• Genética clínica en cardiología
• Paquete Bioconductor
• CNVs - Copy number variations
• Caso clínico 1. Análisis con cn.mops
• Caso clínico 2. Análisis con exomeDepth
APLICACIONES DEL PAQUETE ESTADÍSTICO R EN EL ÁREA DE LA GENÉTICA CLÍNICA
VI JORNADAS DE USUARIOS DE R – SANTIAGO DE COMPOSTELA
23/10/2014 - VI Jornadas de Usuarios de R
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Quién y qué hace Health in Code
• Spinoff de la Universidad de A Coruña que nace en 2006
• Especializada en el diagnóstico genético en enfermedades
cardiovasculares
– Enfermedades familiares de causa genética que afectan al miocardio
– Suelen tener una presentación clínica muy heterogénea con una
evolución difícil de predecir
– Diagnóstico genético y medicina individualizada
– Causa importantes de muerte súbita, especialmente en individuos
jóvenes
• Equipo multidisciplinar formado por médicos, biólogos,
bioinformáticos e informáticos.
• Clientes en prácticamente toda España, y a nivel internacional en
UK, Irlanda, Dinamarca, Italia, Israel, Grecia, Alemania, Argentina,
Qatar, etc
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Genética clínica en cardiología (1 de 2)
• Los test genéticos son útiles
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Revolución en la práctica médica
Muchos problemas limitan su aplicación
Conocimiento y entorno muy complejo
En continua evolución tecnológica y del knowhow
Diagnóstico complejo: Clínica heterogénea, fenotipos solapantes, …
Imprescindible conocer las variantes y mutaciones genéticas
Difícil prognosis
Posibilidad de proponer terapias adecuadas
Son enfermedades familiares! Consejo al caso índice y a los
familiares.
• En Guías y Recomendaciones de la Sociedad Europea de Cardiología
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Genética clínica en cardiología (2 de 2)
• La NGS gran salto tecnológico. De pocos genes al Genoma
• Volumen masivo de información
Genes
Transcriptos
GENOMA
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Dominios
pathways
PROTEOMA
FAMILIA
POBLACIÓN
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BIOCONDUCTOR (1 de 2)
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BIOCONDUCTOR (2 de 2)
Colección de paquetes de R para el
análisis y la comprensión de datos
genómicos masivos
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CNVs – Copy Number Variations (1 de 3)
• Lecturas del genoma y coberturas
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CNVs – Copy Number Variations (2 de 3)
• Variantes estructurales donde un locus ve alterado su estatus
de ploidía aumentando su número de copias o disminuyendo.
• Complemento al estudio convencional de variantes
• Papel importante en los estudios genéticos. Por ejemplo en el
Síndrome de Marfan.
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CNVs – Copy Number Variations (3 de 3)
• Imprescindible normalizar
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (1 de 7)
• Mujer 22 años.
• A los 18 meses: Ectopia lentis/ Subluxación del cristalino.
• Escoliosis
• Pectus Excavatum asimétrico
• Ecocardiograma alterado. Cardiopatía.
• Posible Síndrome de Marfan (del 70 al 85% de causa genética)
• Estudio genético NGS negativo (30 genes relacionados con
enfermedad aórtica)
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (2 de 7)
• Copy Number estimation by a Mixture Of PoissonS
• Un modelo para cada locus explica la cobertura a través de las
muestras.
• Enfoque bayesiano. Descomposición en copy numbers
enteros y ruido.
• Disponible libremente en bioconductor.
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (3 de 7)
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (4 de 7)
Rsamtools::countBam
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (5 de 7)
23/10/2014 - VI Jornadas de Usuarios de R
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (6 de 7)
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Caso clínico 1. Análisis con cn.mops (7 de 7)
• Resultado Positivo. Detectada delección en FBN1
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (1 de 8)
• 2 pacientes no relacionados
• Fenotipo Displasia Arritmogénica de Ventrículo Derecho
• Estudio genético NGS negativo (230 genes analizados)
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (2 de 8)
• Modelo beta-bionomial para explicar la cobertura
• Selección de conjunto de referencia para maximizar la
potencia de detección
• Emplea librerías de bioconductor . Disponible en CRAN
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (3 de 8)
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (4 de 8)
23/10/2014 - VI Jornadas de Usuarios de R
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (5 de 8)
23/10/2014 - VI Jornadas de Usuarios de R
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (6 de 8)
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (7 de 8)
23/10/2014 - VI Jornadas de Usuarios de R
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Caso clínico 2. Análisis con ExomeDepth (7 de 8)
• Confirmada delección del Exón 8 de PKP2
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Aplicaciones del paquete estadístico R en el área de la genética clínica
Muchas Gracias
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