ES2537052B1 - Procedure for the prediction of non-viral alcoholic liver cirrhosis in a subject - Google Patents
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Abstract
La presente invención es un procedimiento para la predicción de cirrosis hepática no vírica en un sujeto, que comprende la detección de la presencia del gen KIR2DS5 en una muestra biológica obtenida de dicho sujeto, la comparación del resultado de la detección anterior con un control y la evaluación de su predisposición genética a desarrollar cirrosis hepática no vírica a partir de la comparación anterior. El método resulta una herramienta muy útil para definir un factor de riesgo que permite predecir si un sujeto que consuma alcohol va a tener una respuesta inmunitaria inadecuada para protegerle frente al desarrollo de fibrosis y su deriva hacia cirrosis alcohólica no asociada infección viral.The present invention is a method for the prediction of non-viral liver cirrhosis in a subject, which comprises the detection of the presence of the KIR2DS5 gene in a biological sample obtained from said subject, the comparison of the result of the previous detection with a control and the Evaluation of their genetic predisposition to develop non-viral liver cirrhosis from the previous comparison. The method is a very useful tool to define a risk factor that allows to predict if a subject that consumes alcohol will have an inadequate immune response to protect against the development of fibrosis and its drift towards alcoholic cirrhosis not associated with viral infection.
Description
PROCEDIMIENTO PARA LA PREDICCIÓN DE CIRROSIS HEPÁTICA ALCOHÓLICA NO VÍRICA EN UN SUJETO PROCEDURE FOR THE PREDICTION OF NON-VIRIC ALCOHOLIC HEPATIC CIRROSIS IN A SUBJECT
La invención se encuadra en el campo médico del diagnóstico y pronóstico de cirrosis alcohólica en pacientes humanos con hábito etanólico sin infección viral concomitante, asociado a la prevención de la enfermedad. The invention falls within the medical field of the diagnosis and prognosis of alcoholic cirrhosis in human patients with ethanolic habit without concomitant viral infection, associated with the prevention of the disease.
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Los genes de los receptores de células asesinas naturales (NK) semejantes a inmunoglobulina (KIR) han sido recientemente relacionados con la respuesta al trasplante de médula ósea, asignándoles un papel en el efecto anti-leucémico (Babor F, Fischer JC, Uhrberg M. “The role of KIR genes and ligands in leukemia 15 surveillance”. Front Immunol. 2013. 7; 4:27). También, con algunos tipos de trasplante de órganos y con la predisposición a padecer infecciones por virus de la hepatitis C o enfermedades autoinmunitarias (Zhou H et al., “Donor selection for killer immunoglobulin-like receptors B haplotype of the centromeric motifs can improve the outcome after HLA-identical sibling hematopoietic stem cell transplantation”. Biol Blood 20 Marrow Transplant. 2014; 20 (1):98-105). Immunoglobulin-like natural killer cell (NK) receptor (KIR) genes have recently been related to the response to bone marrow transplantation, assigning them a role in the anti-leukemic effect (Port F, Fischer JC, Uhrberg M. “The role of KIR genes and ligands in leukemia 15 surveillance.” Front Immunol. 2013. 7; 4:27). Also, with some types of organ transplants and predisposition to hepatitis C virus infections or autoimmune diseases (Zhou H et al., “Donor selection for killer immunoglobulin-like receptors B haplotype of the centromeric motifs can improve the outcome after HLA-identical sibling hematopoietic stem cell transplantation. ”Biol Blood 20 Marrow Transplant. 2014; 20 (1): 98-105).
KIR son un grupo de receptores de membrana codificados por una familia de genes polimórficos situados dentro del Complejo de Receptores Leucocitarios (LCR) del cromosoma 19. Estos genes codifican receptores de membrana con función tanto de 25 inhibidores como activadores. Se expresan en la superficie de las células NK y en subpoblaciones de linfocitos Tγ y Tδ. Los receptores KIR modulan la actividad de las células NK o T a través de la interacción con sus ligandos específicos que son las moléculas de HLA de clase I (Vilches C et al. “Facilitation of KIR genotyping by a PCR-SSP method that amplifies short DNA fragments. Tissue Antigens. 2007; 70 (5):415-30 22). KIRs are a group of membrane receptors encoded by a family of polymorphic genes located within the Leukocyte Receptor Complex (CSF) of chromosome 19. These genes encode membrane receptors with function of both inhibitors and activators. They are expressed on the surface of NK cells and in subpopulations of Tγ and Tδ lymphocytes. KIR receptors modulate the activity of NK or T cells through interaction with their specific ligands that are class I HLA molecules (Vilches C et al. “Facilitation of KIR genotyping by a PCR-SSP method that amplifies short DNA fragments, Tissue Antigens, 2007; 70 (5): 415-3022).
El gen activador KIR2DS5 ha sido recientemente relacionado con la susceptibilidad a artritis reumatoide (Chandran V et al. “Killer-cell immunoglobulin-like receptor gene polymorphisms and susceptibility to psoriatic arthritis”. Rheumatology (Oxford). 2014; 35 The KIR2DS5 activator gene has recently been linked to susceptibility to rheumatoid arthritis (Chandran V et al. "Killer-cell immunoglobulin-like receptor gene polymorphisms and susceptibility to psoriatic arthritis." Rheumatology (Oxford). 2014; 35
53 (2) :233-9, en contraposición con la protección frente a la trombocitopenia de origen inmunitario. No existe en la técnica un ligando conocido para los receptores codificados por este gen (Nowak I et al. “Does the KIR2DS5 gene protect from some human diseases?” PLoS One. 2010.26;5 (8). Tampoco se han relacionado los genes KIR con el hábito etanólico que lleva a desarrollar cirrosis alcohólica. 5 53 (2): 233-9, as opposed to protection against thrombocytopenia of immune origin. There is no known ligand for the receptors encoded by this gene in the art (Nowak I et al. "Does the KIR2DS5 gene protect from some human diseases?" PLoS One. 2010.26; 5 (8). Nor have KIR genes been related. with the ethanolic habit that leads to alcoholic cirrhosis.
La ingesta mantenida de alcohol en el tiempo tiene como consecuencia la aparición de fibrosis hepática, que precede a una cirrosis. Si en esta etapa fibrótica el paciente deja de tomar alcohol el hígado pone en marcha distintos mecanismos de regeneración, mientras que si el consumo persiste el proceso se cronifica y sólo puede 10 ser tratado mediante trasplante hepático. En definitiva el daño hepático por alcohol sólo se puede revertir con la abstención etanólica en las etapas iniciales. En la actualidad, la cirrosis alcohólica se diagnostica por la anamnesis y declaración del paciente sobre consumo habitual de alcohol, exploración física, pruebas bioquímicas (bilirrubina, AST/ALT, GGT, etc.), por pruebas de imagen (Fibroscan) y sobre todo por 15 biopsia hepática como método de referencia para determinar el grado de fibrosis. El gran inconveniente de la biopsia es que es una técnica de carácter invasivo. Todas estas técnicas sirven únicamente para el diagnóstico una vez establecida la cirrosis y ninguna supone un factor precoz de riesgo que pueda ser aprovechado para prevenir la enfermedad. 20 Maintained alcohol intake over time results in liver fibrosis, which precedes cirrhosis. If at this fibrotic stage the patient stops drinking alcohol, the liver starts different regeneration mechanisms, while if the consumption persists the process is chronicled and can only be treated by liver transplantation. In short, alcoholic liver damage can only be reversed with ethanolic abstention in the initial stages. At present, alcoholic cirrhosis is diagnosed by the patient's history and statement about habitual alcohol consumption, physical examination, biochemical tests (bilirubin, AST / ALT, GGT, etc.), by imaging tests (Fibroscan) and above all by liver biopsy as a reference method to determine the degree of fibrosis. The great disadvantage of the biopsy is that it is an invasive technique. All these techniques serve only for the diagnosis once cirrhosis is established and none of them implies an early risk factor that can be used to prevent the disease. twenty
Por el contrario, el método de la presente invención sí identifica KIR2DS5 como un factor de riesgo para la susceptibilidad a la cirrosis alcohólica no asociada a virus, cuya detección puede ser usada para recomendar la abstención etanólica. On the contrary, the method of the present invention does identify KIR2DS5 as a risk factor for susceptibility to alcoholic cirrhosis not associated with viruses, whose detection can be used to recommend ethanolic abstention.
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La hepatitis por virus C puede también conducir a cirrosis, pero en este caso el diagnóstico se realiza por la presencia del virus y la cuantificación de la carga viral mediante inmunoensayo. Este método no es aplicable al diagnóstico de cirrosis alcohólica no infectada por virus. En algunos pacientes la cirrosis por virus C se asocia también al consumo de alcohol pero no con KIR2DS5. Así pues, la presente invención 30 sirve para discriminar ambos tipos de cirrosis precisamente porque KIR2DS5 no reasocia a cirrosis alcohólica producida por infección viral sino que es un factor altamente asociado a la cirrosis puramente alcohólica sin infección viral concomitante, como se muestra en la presente solicitud. Hepatitis C virus can also lead to cirrhosis, but in this case the diagnosis is made by the presence of the virus and the quantification of the viral load by immunoassay. This method is not applicable to the diagnosis of alcoholic cirrhosis not infected by viruses. In some patients, cirrhosis due to virus C is also associated with alcohol consumption but not with KIR2DS5. Thus, the present invention 30 serves to discriminate both types of cirrhosis precisely because KIR2DS5 does not re-associate alcoholic cirrhosis caused by viral infection but is a factor highly associated with purely alcoholic cirrhosis without concomitant viral infection, as shown in the present application. .
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El problema de la técnica es encontrar un biomarcador de cirrosis hepática alcohólica no asociada a virus, con valor predictivo fiable y detección no invasiva. La solución propuesta por la presente invención es determinación de la presencia del gen KIR2DS5 en el genoma del paciente. The problem of the technique is to find a biomarker of alcoholic liver cirrhosis not associated with viruses, with reliable predictive value and non-invasive detection. The solution proposed by the present invention is determination of the presence of the KIR2DS5 gene in the patient's genome.
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La presente invención es un procedimiento para la predicción de cirrosis hepática alcohólica no vírica en un sujeto, que comprende la detección de la presencia del gen KIR2DS5 en una muestra biológica obtenida de dicho sujeto, la comparación del 10 resultado de la detección anterior con un control y la evaluación de su predisposición genética a desarrollar la enfermedad a partir de la comparación anterior. En un aspecto más restrictivo, la invención consiste en el procedimiento anterior. The present invention is a method for the prediction of non-viral alcoholic liver cirrhosis in a subject, comprising the detection of the presence of the KIR2DS5 gene in a biological sample obtained from said subject, the comparison of the result of the previous detection with a control and the evaluation of its genetic predisposition to develop the disease from the previous comparison. In a more restrictive aspect, the invention consists in the above procedure.
La invención es capaz de predecir que KIR2DS5 es un factor de riesgo determinante 15 de la probabilidad de desarrollo de cirrosis alcohólica no vírica, producida sólo por el consumo de alcohol e independiente de la intervención de otros factores patológicos, como por ejemplo su asociación a hepatitis producidas por infecciones virales. The invention is able to predict that KIR2DS5 is a determining risk factor 15 of the probability of development of non-viral alcoholic cirrhosis, produced only by alcohol consumption and independent of the intervention of other pathological factors, such as its association with hepatitis produced by viral infections.
En un aspecto preferible del procedimiento de la invención, dicha muestra biológica es 20 una muestra de sangre. En otro aspecto preferible es una muestra de tejido, y en un aspecto preferible más es una muestra de saliva. Otro aspecto muy preferible de la invención es que dicho sujeto sea un sujeto de sexo masculino. In a preferable aspect of the process of the invention, said biological sample is a blood sample. In another preferable aspect it is a tissue sample, and in a more preferable aspect it is a saliva sample. Another very preferable aspect of the invention is that said subject is a male subject.
Funcionalmente no se conoce aún un ligando específico para KIR2DS5, pero dado el 25 efecto observado en esta patología cabe suponer que este receptor sea dependiente de la existencia de un ligando que pueda ser sobreexpresado en células hepáticas implicadas en la progresión de la fibrosis, y capaz de mediar en el papel protector de las células NK activadas frente a la fibrosis hepática. Este papel sería sólo atribuible a la acción del gen KIR2DS5 entre los genes activadores, cuya acción no se ve tampoco 30 afectada por la presencia concomitante de otros genes KIR inhibidores. Estos genes KIR inhibidores no sólo no se asocian con la predisposición a padecer la enfermedad sino que pueden incluso resultar elementos de protección frente a la misma, como es el caso de KIR2DL2. Functionally, a specific ligand for KIR2DS5 is not yet known, but given the effect observed in this pathology it can be assumed that this receptor is dependent on the existence of a ligand that can be overexpressed in liver cells involved in the progression of fibrosis, and capable to mediate the protective role of activated NK cells against liver fibrosis. This role would only be attributable to the action of the KIR2DS5 gene among the activator genes, whose action is also not affected by the concomitant presence of other KIR inhibitor genes. These KIR inhibitor genes not only are not associated with the predisposition to suffer from the disease but may even be protective elements against it, as is the case with KIR2DL2.
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Se ha realizado un análisis del perfil de genes KIR inhibidores y activadores de individuos sanos y de pacientes dirigido a conocer la frecuencia del gen activador KIR2DS5 en la población enferma. An analysis of the KIR gene profile inhibitors and activators of healthy individuals and patients has been conducted to determine the frequency of the KIR2DS5 activator gene in the sick population.
En la Tabla 1 se recogen las frecuencias de genes KIR para el total de pacientes 5 varones incluidos en el estudio y para el total de individuos sanos varones usados como grupo control, así como los resultados del análisis univariable de la presencia de los genes estudiados en el genotipo de los pacientes y controles. Se observa que KIR2DS5 es el único gen KIR que resulta asociado a cirrosis alcohólica de origen no vírico de forma altamente significativa. Se comporta como un factor de alto riesgo para 10 el padecimiento de dicha enfermedad ya que indica una predisposición a padecerla en sujetos que son portadores del dicho gen. Además de la presencia de este gen y de manera independiente, la única variable que es también capaz de influir positivamente en el desarrollo de la enfermedad es la edad. Por el contrario y en contraste con KIR2DS5, la presencia del gen KIR2DL2 se asocia negativamente con la enfermedad. 15 Table 1 shows the frequencies of KIR genes for the total of 5 male patients included in the study and for the total of healthy male individuals used as a control group, as well as the results of the univariable analysis of the presence of the genes studied in the genotype of the patients and controls. It is observed that KIR2DS5 is the only KIR gene that is associated with alcoholic cirrhosis of non-viral origin in a highly significant way. It behaves as a high risk factor for the suffering of said disease since it indicates a predisposition to suffer it in subjects who are carriers of said gene. In addition to the presence of this gene and independently, the only variable that is also able to positively influence the development of the disease is age. In contrast and in contrast to KIR2DS5, the presence of the KIR2DL2 gene is negatively associated with the disease. fifteen
- Tabla 1. Frecuencia de genes KIR en pacientes varones con cirrosis alcohólica no viral y viral, y en controles sanos que no desarrollan la enfermedad. Table 1. Frequency of KIR genes in male patients with non-viral and viral alcoholic cirrhosis, and in healthy controls that do not develop the disease.
- Pacientes con cirrosis alcohólica Patients with alcoholic cirrhosis
- Controles Sanos N=319 Total pacientes N=281 No infección viral N=213 Infección viral N=68 Healthy Controls N = 319 Total patients N = 281 No viral infection N = 213 Viral infection N = 68
- KIR genes* KIR genes *
- P/A n (%) n (%) P1 n (%) n (%) P2 P3 P4 P / A n (%) n (%) P1 n (%) n (%) P2 P3 P4
- iKIRs iKIRs
- 2DL1 (S1-) 2DL1 (S1-)
- + 197 (61,8) 160 (56,9) 0,244 115 (54,0) 45 (66,2) 0,088 0,581 0,092 + 197 (61.8) 160 (56.9) 0.244 115 (54.0) 45 (66.2) 0.088 0.581 0.092
- - 122 (38,2) 121 (43,1) 98 (46,0) 23 (33,8) - 122 (38.2) 121 (43.1) 98 (46.0) 23 (33.8)
- 2DL2 2DL2
- + 202 (63,3) 149 (53,0) 0,013a 112 (52,6) 37 (54,4) 0,015d 0,173 0,889 + 202 (63.3) 149 (53.0) 0.013a 112 (52.6) 37 (54.4) 0.015d 0.173 0.889
- - 117 (36,7) 132 (47) 101 (47,4) 31 (45,6) - 117 (36.7) 132 (47) 101 (47.4) 31 (45.6)
- 2DL3 2DL3
- + 279 (87,5) 249 (88,6) 0,707 190 (89,2) 59 (86,8) 0,586 0,842 0,661 + 279 (87.5) 249 (88.6) 0.707 190 (89.2) 59 (86.8) 0.586 0.842 0.661
- - 40 (12,5) 32 (11,4) 23 (10,8) 9 (13,2) - 40 (12.5) 32 (11.4) 23 (10.8) 9 (13.2)
- 3DL1 3DL1
- + 304 (95,3) 268 (95,4) 1,000 201 (94,4) 67 (98,5) 0,689 0,325 0,200 + 304 (95.3) 268 (95.4) 1,000 201 (94.4) 67 (98.5) 0.689 0.325 0.200
- - 15 (4,7) 13 (4,6) 12 (5,6) 1 (1,5) - 15 (4.7) 13 (4.6) 12 (5.6) 1 (1.5)
- 2DL5 2DL5
- + 170 (53,3) 158 (56,2) 0,511 121 (56,8) 37 (54,4) 0,477 0,894 0,780 + 170 (53.3) 158 (56.2) 0.511 121 (56.8) 37 (54.4) 0.477 0.894 0.780
- - 149 (46,7) 123 (43,8) 92 (43,2) 31 (45,6) - 149 (46.7) 123 (43.8) 92 (43.2) 31 (45.6)
- aKIRs aKIRs
- 2DS1 (L1+) 2DS1 (L1 +)
- + 119 (37,3) 119 (42,3) 0,211 96 (45,1) 23 (33,8) 0,087 0,678 0,121 + 119 (37.3) 119 (42.3) 0.211 96 (45.1) 23 (33.8) 0.087 0.678 0.121
- - 200 (62,7) 162 (57,7) 117 (54,9) 45 (66,2) - 200 (62.7) 162 (57.7) 117 (54.9) 45 (66.2)
- 2DS2 (L2+) 2DS2 (L2 +)
- + 201 (63,0) 146 (52) 0,006b 109 (51,2) 37 (54,4) 0,007e 0,217 0,677 + 201 (63.0) 146 (52) 0.006b 109 (51.2) 37 (54.4) 0.007e 0.217 0.677
- - 118 (37,0) 135 (48) 104 (48,8) 31 (45,6) - 118 (37.0) 135 (48) 104 (48.8) 31 (45.6)
- 2DS3 2DS3
- + 107 (33,5) 93 (33,1) 0,931 65 (30,5) 28 (41,2) 0,508 0,263 0,107 + 107 (33.5) 93 (33.1) 0.931 65 (30.5) 28 (41.2) 0.508 0.263 0.107
- - 212 (66,5) 188 (66,9) 148 (69,5) 40 (58,8) - 212 (66.5) 188 (66.9) 148 (69.5) 40 (58.8)
- 2DS4 2DS4
- + 305 (95,6) 266 (94,7) 0,704 199 (93,4) 67 (98,5) 0,323 0,486 0,128 + 305 (95.6) 266 (94.7) 0.704 199 (93.4) 67 (98.5) 0.323 0.486 0.128
- - 14 (4,4) 15 (5,3) 14 (6,6) 1 (1,5) - 14 (4.4) 15 (5.3) 14 (6.6) 1 (1.5)
- 2DS5 2DS5
- + 86 (27,0) 99 (35,2) 0,033c 85 (39,9) 14 (20,6) 0,002f 0,360 0,004g + 86 (27.0) 99 (35.2) 0.033c 85 (39.9) 14 (20.6) 0.002f 0.360 0.004g
- - 233 (73,0) 182 (64,8) 128 (60,1) 54 (79,4) - 233 (73.0) 182 (64.8) 128 (60.1) 54 (79.4)
- 3DS1 3DS1
- + 129 (40,4) 132 (47,0) 0,117 105 (49,3) 27 (39,7) 0,050 1,000 0,209 + 129 (40.4) 132 (47.0) 0.117 105 (49.3) 27 (39.7) 0.050 1,000 0.209
- - 190 (59,6) 149 (53,0) 108 (50,7) 41 (60,3) - 190 (59.6) 149 (53.0) 108 (50.7) 41 (60.3)
P, presencia; A, ausencia; N, número total de sujetos; n, número de sujetos con presencia o ausencia de genes KIR. Las comparaciones han sido hechas por el test exacto de Fisher de dos colas *,Genes constitutivos y pseudogenes no se han incluido. P1, valor de P obtenido de la P, presence; A, absence; N, total number of subjects; n, number of subjects with presence or absence of KIR genes. Comparisons have been made by Fisher's exact two-tailed test *, constitutive genes and pseudogenes have not been included. P1, P value obtained from the
comparación entre los pacientes con cirrosis alcohólica totales versus total de donantes sanos; P2 y P3; valores P obtenidos de la comparación entre los pacientes con cirrosis alcohólica no viral y pacientes con cirrosis alcohólica viral versus controles sanos, respectivamente; P4, valor P obtenido de la comparación de pacientes con cirrosis alcohólica no viral versus cirrosis alcohólica viral. a, OR=1,530; 95% CI:1,103-2,120 , P=0,013; b, OR=1,575; 95% CI: 1,137-2,183, 5 P=0,006; c, OR=0,679; 95% CI: 0,479-0,961, P=0,033; d, OR=1,557; 95% CI: 1,095-2,215, P=0,015; e, OR=1,625; 95% CI: 1,143-2,311, P=0,007; f, OR=0,556; 95% CI:0,384-0,804, P=0,002; g, OR=2,561; 95% CI:1,339-4,900 , P=0,004. comparison between patients with total alcoholic cirrhosis versus total healthy donors; P2 and P3; P values obtained from the comparison between patients with non-viral alcoholic cirrhosis and patients with viral alcoholic cirrhosis versus healthy controls, respectively; P4, P value obtained from the comparison of patients with non-viral alcoholic cirrhosis versus viral alcoholic cirrhosis. a, OR = 1,530; 95% CI: 1,103-2,120, P = 0.013; b, OR = 1,575; 95% CI: 1,137-2,183, 5 P = 0.006; c, OR = 0.679; 95% CI: 0.479-0.961, P = 0.033; d, OR = 1,557; 95% CI: 1,095-2,215, P = 0.015; e, OR = 1,625; 95% CI: 1,143-2,311, P = 0.007; f, OR = 0.556; 95% CI: 0.384-0.804, P = 0.002; g, OR = 2,561; 95% CI: 1,339-4,900, P = 0.004.
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Se ha realizado también un análisis complementario al de la Tabla 1, dirigido a evaluar el total de genes teloméricos en relación a la predisposición a padecer la enfermedad (Figura 1). En este caso, únicamente se observa un aumento en la frecuencia de cirrosis no viral cuando KIR2DS5 es portado por el paciente ya sea solo o acompañado de cualquiera de los otros dos genes activadores (KIR2DS1 y KIR3DS1), 15 o de ambos. Esto sugiere que estos dos genes no son en si factores de riesgo sino que presentan un desequilibrio de unión con KIR2DS5. El efecto prevalente es el de KIR2DS5 ya que supera el observado para los otros dos genes en las cirrosis no virales. En definitiva, el resultado confirma que sólo el gen KIR2DS5 se asocia independientemente con cirrosis alcohólica no viral como factor responsable. 20 A complementary analysis to that of Table 1 has also been carried out, aimed at evaluating the total telomeric genes in relation to the predisposition to suffer from the disease (Figure 1). In this case, an increase in the frequency of non-viral cirrhosis is only observed when KIR2DS5 is carried by the patient either alone or accompanied by any of the other two activating genes (KIR2DS1 and KIR3DS1), 15 or both. This suggests that these two genes are not in themselves risk factors but present an imbalance of binding with KIR2DS5. The prevailing effect is that of KIR2DS5 since it exceeds that observed for the other two genes in non-viral cirrhosis. In short, the result confirms that only the KIR2DS5 gene is independently associated with non-viral alcoholic cirrhosis as the responsible factor. twenty
En la Tabla 2 se complementan los datos representados en la Figura 1. Esta tabla muestra la frecuencia combinada de todos los genes KIR en la población de pacientes varones con cirrosis alcohólica (n=281) y los desequilibrios de unión del gen KIR2DS5 con el resto de genes KIR activadores e inhibidores localizados en regiones 25 centroméricas y teloméricas del cromosoma 19. Table 2 complements the data represented in Figure 1. This table shows the combined frequency of all KIR genes in the population of male patients with alcoholic cirrhosis (n = 281) and the binding imbalances of the KIR2DS5 gene with the rest. of KIR activator and inhibitor genes located in centromeric and telomeric regions of chromosome 19.
30 30
- Tabla 2. Análisis del desequilibrio de unión entre los distintos genes KIR en la población de pacientes varones con cirrosis alcohólica. Table 2. Analysis of the union imbalance between the different KIR genes in the population of male patients with alcoholic cirrhosis.
- Parte Centromérica Centromeric Part
- Parte Telomérica Telomeric part
- 3DL3 3DL3
- 52 89 53 56 33 98 98 100 100 95 47 35 42 95 0 52 89 53 56 33 98 98 100 100 95 47 35 42 95 0
- 2DS2 41 99 70 72 50 50 52 52 50 59 57 58 49 52 2DS2 41 99 70 72 50 50 52 52 50 59 57 58 49 52
- 2DL3 42 47 28 91 92 89 88 86 48 40 43 85 89 2DL3 42 47 28 91 92 89 88 86 48 40 43 85 89
- 2DL2 71 71 51 51 53 53 51 60 56 58 50 53 2DL2 71 71 51 51 53 53 51 60 56 58 50 53
- 2DL5 77 56 56 56 56 52 87 77 84 51 56 2DL5 77 56 56 56 56 52 87 77 84 51 56
- 2DS3 36 36 33 33 34 64 56 64 34 33 2DS3 36 36 33 33 34 64 56 64 34 33
- 2DL1 100 98 98 95 47 36 42 93 98 2DL1 100 98 98 95 47 36 42 93 98
- 2DP1 98 97 96 47 35 42 94 98 2DP1 98 97 96 47 35 42 94 98
- 3DP1 100 95 47 35 42 95 100 3DP1 100 95 47 35 42 95 100
- 2DL4 95 47 35 42 94 100 2DL4 95 47 35 42 94 100
- 3DL1 42 31 38 100 95 3DL1 42 31 38 100 95
- 3DS1 87 94 42 47 3DS1 87 94 42 47
- 2DS5 89 30 35 2DS5 89 30 35
- 2DS1 37 42 2DS1 37 42
- 2DS4 95 2DS4 95
- 3DL2 3DL2
En la Tabla 3 se recoge el resultado del análisis de regresión logística multivariable aplicado para confirmar las asociaciones descritas en el análisis univariable realizado en controles sanos y pacientes con cirrosis alcohólica. En concordancia con todo lo anterior, las únicas variables estadísticamente significativas asociadas con cirrosis no vírica son la presencia del gen KIR2DS5 como predisponente al desarrollo de la 5 enfermedad y la de KIR2DL2, que contrasta con el gen anterior por ser un factor asociado a la ausencia de enfermedad. El valor de la variable edad es el único que no se confirma con el análisis multivariable, lo que refuerza el papel de KIR2DS5 como factor de riesgo. Table 3 shows the result of the multivariable logistic regression analysis applied to confirm the associations described in the univariate analysis performed in healthy controls and patients with alcoholic cirrhosis. In accordance with all of the above, the only statistically significant variables associated with non-viral cirrhosis are the presence of the KIR2DS5 gene as predisposing to the development of the disease and that of KIR2DL2, which contrasts with the previous gene because it is a factor associated with the absence of disease The value of the age variable is the only one that is not confirmed with the multivariate analysis, which reinforces the role of KIR2DS5 as a risk factor.
10 10
Tabla 3. Análisis multivariante de las principales variables contempladas en el estudio. Table 3. Multivariate analysis of the main variables contemplated in the study.
- Variables Variables
- OR (95% CI) P OR (95% CI) P
- Edad Age
- 1,010 (0,998-1,022) 0,098 1,010 (0.998-1.022) 0.098
- KIR2DS5 KIR2DS5
- 1,519 (1,066-2,164) 0,021 1,519 (1,066-2,164) 0,021
- KIR2DL2 KIR2DL3 KIR2DL2 KIR2DL3
- 0,612 (0,432-0,666) 0,648 (0,560-1,437) 0,006 0,539 0.612 (0.432-0.666) 0.648 (0.560-1.437) 0.006 0.539
- En todos los casos, las comparaciones fueron realizadas entre el grupo de pacientes y el grupo control como grupo de referencia. In all cases, comparisons were made between the patient group and the control group as the reference group.
El procedimiento de la presente invención permite predecir la susceptibilidad de un sujeto a padecer la enfermedad, o por otro lado su resistencia innata frente a los 15 efectos nocivos inducidos por el consumo de alcohol. Por tanto, el resultado de su aplicación sirve para orientar sobre la necesidad o no de hacer un seguimiento continuado de individuos con un posible desequilibrio por consumo de alcohol, que es la causa primordial de la enfermedad. El objetivo es servir de guía para la prevención y asesoramiento acerca de hábitos saludables y dietas exentas de alcohol en el paciente 20 susceptible de desarrollar la enfermedad. The method of the present invention allows predicting the susceptibility of a subject to suffer from the disease, or on the other hand its innate resistance against the harmful effects induced by alcohol consumption. Therefore, the result of its application serves to guide the need or not to continuously monitor individuals with a possible imbalance due to alcohol consumption, which is the primary cause of the disease. The objective is to serve as a guide for the prevention and advice about healthy habits and alcohol-free diets in the patient 20 susceptible to developing the disease.
El procedimiento de la invención se configura como una herramienta muy útil para definir un factor de riesgo que permite predecir si un sujeto que consuma alcohol va a tener una respuesta inmunitaria inadecuada para protegerle frente al desarrollo de 25 fibrosis, y de su deriva hacia el estadio más avanzado de daño hepático que representa la cirrosis alcohólica no asociada a infección viral. The method of the invention is configured as a very useful tool for defining a risk factor that allows predicting whether a subject who consumes alcohol will have an inadequate immune response to protect against the development of fibrosis, and its drift towards the stage more advanced liver damage that represents alcoholic cirrhosis not associated with viral infection.
La invención ofrece además orientación sobre las características genéticas individuales que propician la existencia de una resistencia innata o natural a padecer esta enfermedad. La ausencia de predisposición de un sujeto a padecer cirrosis alcohólica podría venir asociada a una mejor capacidad de producir una respuesta 5 inmunitaria idónea para mantener el equilibrio homeostático y el estado de salud del organismo. Así, incluso después de cualquier desequilibrio inmunitario ocasional podría conseguir recuperar más fácilmente su estado de salud. The invention also offers guidance on the individual genetic characteristics that favor the existence of an innate or natural resistance to suffering from this disease. The lack of predisposition of a subject to suffer from alcoholic cirrhosis could be associated with a better ability to produce an ideal immune response to maintain homeostatic balance and the state of health of the organism. Thus, even after any occasional immune imbalance you could recover your health status more easily.
Es posible que la o las moléculas proteicas codificadas por el gen KIR2DS5 modulen 10 la activación de células NK y T citotóxicas. Este mecanismo parece esencial para favorecer la fibrosis y/o cirrosis hepática porque puede mediar evitando la activación de las células estrelladas y su transformación fibrótica. It is possible that the protein molecule or molecules encoded by the KIR2DS5 gene modulate the activation of cytotoxic NK and T cells. This mechanism seems essential to favor fibrosis and / or liver cirrhosis because it can mediate by preventing the activation of star cells and their fibrotic transformation.
El método de análisis molecular empleado en la PCR de la presente invención ofrece 15 predicción precoz de la susceptibilidad individual al consumo de alcohol y por consiguiente la predisposición a padecer cirrosis alcohólica en sujetos portadores del gen KIR2DS5. El procedimiento es un sistema rápido y sencillo y no invasivo (Tabla 4) que puede realizarse con muestras biológicas de extracción no quirúrgica en las poblaciones más expuestas al daño por alcohol. 20 The molecular analysis method used in the PCR of the present invention offers early prediction of individual susceptibility to alcohol consumption and therefore the predisposition to suffer from alcoholic cirrhosis in subjects carrying the KIR2DS5 gene. The procedure is a quick and simple and non-invasive system (Table 4) that can be performed with biological samples of non-surgical extraction in the populations most exposed to alcohol damage. twenty
En un aspecto preferible del procedimiento de la invención, la detección del gen KIR2DS5 en la muestra biológica del paciente comprende una reacción en cadena de polimerasa (PCR). Los cebadores desarrollados en la presente invención (Tabla 4) se sitúan en el exón 4 que codifica para el dominio extracelular D1 del gen KIR2DS5 25 (Figura 2), y son capaces de amplificar de forma específica cualquiera de los alelos identificados hasta la fecha para este gen, tal como se muestra en la Tabla 5. El producto de la reacción consta de 106 pares de bases. In a preferable aspect of the process of the invention, the detection of the KIR2DS5 gene in the patient's biological sample comprises a polymerase chain reaction (PCR). The primers developed in the present invention (Table 4) are located in exon 4 encoding the extracellular domain D1 of the KIR2DS5 25 gene (Figure 2), and are capable of specifically amplifying any of the alleles identified to date for this gene, as shown in Table 5. The reaction product consists of 106 base pairs.
Tabla 4. 30 Table 4. 30
- Nombre Name
- Tamaño Secuencia 5´- 3´ Sequence Size 5´- 3´
- KIR2DS5-sentido KIR2DS5-sense
- 19pb SEQ ID NO:1 19pb SEQ ID NO: 1
- KIR2DS5-antisentido KIR2DS5-antisense
- 23pb SEQ ID NO:2 23pb SEQ ID NO: 2
Tabla 5. Total de alelos de KIR2DS5 detectados que pueden ser identificados por el ensayo de la presente invención Table 5. Total alleles of KIR2DS5 detected that can be identified by the assay of the present invention
- 2DS5*001 2DS5 * 001
- 2DS5*00502 2DS5 * 00502
- 2DS5*0020101 2DS5 * 0020101
- 2DS5*006 2DS5 * 006
- 2DS5*0020102 2DS5 * 0020102
- 2DS5*007 2DS5 * 007
- 2DS5*0020103 2DS5 * 0020103
- 2DS5*00801 2DS5 * 00801
- 2DS5*0020104 2DS5 * 0020104
- 2DS5*00802 2DS5 * 00802
- 2DS5*00202 2DS5 * 00202
- 2DS5*009 2DS5 * 009
- 2DS5*003 2DS5 * 003
- 2DS5*010 2DS5 * 010
- 2DS5*004 2DS5 * 004
- 2DS5*011 2DS5 * 011
- 2DS5*00501 2DS5 * 00501
- 2DS5*012 2DS5 * 012
5 5
10 10
De forma que un aspecto muy preferible de la invención es un oligonucleótido 15 identificado por una secuencia de ácidos nucleicos seleccionada entre SEQ ID NO: 1 y SEQ ID NO: 2, y sus secuencias complementarias. Otro aspecto preferible es un oligonucleótido con una identidad de secuencia de al menos un 95%, 91%, 89% u 87% con SEQ ID NO: 1 o SEQ ID NO: 2. Otro aspecto más preferible es su uso como cebador para la secuencia del genoma humano, y otro aspecto más preferible aún es 20 su uso, o el de sus variables funcionales, para la detección del gen KIR2DS5 por la reacción en cadena de la polimerasa. Thus, a very preferable aspect of the invention is an oligonucleotide identified by a nucleic acid sequence selected from SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, and its complementary sequences. Another preferable aspect is an oligonucleotide with a sequence identity of at least 95%, 91%, 89% or 87% with SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2. Another more preferable aspect is its use as a primer for sequence of the human genome, and another more preferable aspect is its use, or that of its functional variables, for the detection of the KIR2DS5 gene by the polymerase chain reaction.
En el ámbito de la presente invención, se define como variable funcional de un cebador aquella secuencia de ácidos nucleicos capaz de hibridar de forma específica 25 con una secuencia diana de DNA adyacente o contenida en el gen KIR3DS5 humano. Within the scope of the present invention, a nucleic acid sequence capable of specifically hybridizing with a DNA target sequence adjacent to or contained in the human KIR3DS5 gene is defined as a functional variable of a primer.
La posición de los cebadores diseñados de novo en la presente invención es específica para el gen KIR2DS5 (Figura 2) y son capaces de amplificar la región correspondiente del exón 4, que codifica parte del dominio extracelular D1 de la 30 proteína KIR2DS5. No se han detectado extra reacciones para ningún otro gen KIR. The position of de novo primers designed in the present invention is specific to the KIR2DS5 gene (Figure 2) and are capable of amplifying the corresponding region of exon 4, which encodes part of the extracellular domain D1 of the KIR2DS5 protein. No extra reactions have been detected for any other KIR gene.
El aspecto más preferible de la presente invención es un kit para la realización del procedimiento de la invención, que comprende reactivos específicos para la detección del gen KIR2DS5 en una muestra biológica de un sujeto, instrucciones para el uso de 35 The most preferable aspect of the present invention is a kit for carrying out the process of the invention, comprising specific reagents for the detection of the KIR2DS5 gene in a biological sample of a subject, instructions for the use of
dichos reactivos y un dispositivo para determinar si el resultado de dicha detección es indicativo de la predisposición genética de dicho sujeto a desarrollar cirrosis hepática no vírica a partir de la comparación con un control. Otro aspecto muy preferible es un kit para la determinación de la predisposición a desarrollar una cirrosis alcohólica no vírica en un sujeto, que comprende al menos uno de los cebadores identificados como 5 SEQ ID NO:1 y SEQ ID NO:2, o sus secuencias complementarias o sus variables funcionales. said reagents and a device for determining whether the result of said detection is indicative of the genetic predisposition of said subject to develop non-viral liver cirrhosis from comparison with a control. Another very preferable aspect is a kit for determining the predisposition to develop non-viral alcoholic cirrhosis in a subject, comprising at least one of the primers identified as 5 SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2, or its sequences complementary or its functional variables.
Figura 1: Muestra las comparaciones de frecuencias de los genes activadores KIR2DS1, KIR3DS1 y KIR2DS5 observadas en paciente cirróticos sin infección viral (barras rayadas), con infección viral (barras moteadas) y en controles sanos (barras blancas). Una frecuencia aumentada de estos genes se observó en pacientes con cirrosis alcohólica no viral. 15 Figure 1: Shows the frequency comparisons of the activating genes KIR2DS1, KIR3DS1 and KIR2DS5 observed in cirrhotic patients without viral infection (striped bars), with viral infection (mottled bars) and in healthy controls (white bars). An increased frequency of these genes was observed in patients with non-viral alcoholic cirrhosis. fifteen
Figura 2: Representación esquemática del mapa genético del gen KIR2DS5 mostrando la posición génica de los diferentes motivos estructurales proteicos que codifica. No está dibujado a escala, las zonas intrónicas han sido reducidas para una mejor representación. DO, D1 y D2 representan los diferentes dominios extracelulares 20 desde posiciones más distales a más proximales de la membrana plasmática, respectivamente. Cyt corresponde al dominio intracitoplasmático. Las fechas negras marcan la localización de los cebadores sentido y antisentido de la invención en el exón 4 correspondiente al dominio extracelular (D1). Figure 2: Schematic representation of the genetic map of the KIR2DS5 gene showing the gene position of the different protein structural motifs it encodes. It is not drawn to scale, intronic areas have been reduced for better representation. OD, D1 and D2 represent the different extracellular domains 20 from more distal to more proximal positions of the plasma membrane, respectively. Cyt corresponds to the intracytoplasmic domain. The black dates mark the location of the sense and antisense primers of the invention in exon 4 corresponding to the extracellular domain (D1).
25 25
Figura 3: Fotografía del resultado de una electroforesis en gel de agarosa al 3% mostrando el resultado del genotipaje del gen KIR2DS5. Para su visualizacion se añadieron 5 microlitros de muestra por pocillo, con una distancia de migración de aproximada de 3 cm, y teñidos con RedSafe (Intron biotechnology). La banda de 106 pares de bases corresponde a la amplificación del gen KIR2DS5+ en aquellos 30 pacientes que lo presentan (P1-4). M; Marcador de peso molecular (ΦX174 DNA-Hae III Digest (New Englands Biolabs). P1-4, pacientes KIR2DS5+ con cirrosis alcohólica no virales. C5-6, controles sanos KIR2DS5+ y p7-8 pacientes enfermos KIR2DS5-. Figure 3: Photograph of the result of a 3% agarose gel electrophoresis showing the result of the genotyping of the KIR2DS5 gene. For visualization, 5 microliters of sample were added per well, with a migration distance of approximately 3 cm, and stained with RedSafe (Intron biotechnology). The 106 base pair band corresponds to the amplification of the KIR2DS5 + gene in those 30 patients who present it (P1-4). M; Molecular weight marker (ΦX174 DNA-Hae III Digest (New Englands Biolabs). P1-4, KIR2DS5 + patients with non-viral alcoholic cirrhosis. C5-6, healthy controls KIR2DS5 + and p7-8 sick patients KIR2DS5-.
Con la intención de mostrar la presente invención de un modo ilustrativo aunque en ningún modo limitante, se aportan los siguientes ejemplos. With the intention of showing the present invention in an illustrative manner but in no way limiting, the following examples are provided.
Para determinar la prevalencia de los genes KIR se utilizaron muestras de ADN extraídas de sangre periférica anticoagulada, disponibles en el Servicio de Inmunología del Hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia. En las comparaciones se utilizaron datos de la población masculina enferma acompañada o no de infección viral, así como de población sana. La presencia de genes KIR conocidos en el total de 10 muestras (Tabla 1) se analizó inicialmente por técnicas de PCR-SSO (“Sequence Specific Oligonucleotide”) con tecnología Luminex (Tepnel Lifecodes) y PCR-SSP (“Single Specific Primer”) tal como descrito por Vilches (Vilches C et al. “Facilitation of KIR genotyping by a PCR-SSP method that amplifies short DNA fragments”. Tissue Antigens. 2007; 70(5):415-22). La presencia específica del gen KIR2DS5, en el 15 dominio D1, se detectó con el siguiente protocolo de amplificación e hibridación. Para cada reacción de amplificación se partió de 100 ng de DNA genómico contenidos en 10 µl de tampón de PCR (67 mM Tris–HCl, pH 8,8, 16 mM (NH4)2SO4, 2mM MgCl2, 0.01% Tween-20, 100 mM dNTPs) conteniendo 0,3U de Taq polimerasa (EcoTaq; Ecogen SRL, Barcelona, Spain). Se sometió a una desnaturalización inicial durante 2 20 min a 950C seguida por 10 ciclos de 10s a 940C más 40s at 730C, además de 20 ciclos de 20s a 940C, 20s a 680C y 30s a 720C (Termociclador ABI2720, Applied Biosystems, Foster City, CA). Posteriormente, los productos de amplificación se visualizaron por electroforesis en gel de agarosa al 3% con 5 microlitros de muestra por pocillo, con una distancia de migración de aproximada de 3 cm, y teñidos con 25 RedSafe (Intron biotechnology), To determine the prevalence of KIR genes, DNA samples extracted from anticoagulated peripheral blood were used, available at the Immunology Service of the Virgen de la Arrixaca Hospital in Murcia. The comparisons used data from the sick male population accompanied or not by viral infection, as well as from a healthy population. The presence of known KIR genes in the total of 10 samples (Table 1) was initially analyzed by PCR-SSO (“Sequence Specific Oligonucleotide”) techniques with Luminex technology (Tepnel Lifecodes) and PCR-SSP (“Single Specific Primer”) as described by Vilches (Vilches C et al. “Facilitation of KIR genotyping by a PCR-SSP method that amplifies short DNA fragments.” Tissue Antigens. 2007; 70 (5): 415-22). The specific presence of the KIR2DS5 gene, in the D1 domain, was detected with the following amplification and hybridization protocol. For each amplification reaction, 100 ng of genomic DNA contained in 10 µl of PCR buffer (67 mM Tris-HCl, pH 8.8, 16 mM (NH4) 2SO4, 2mM MgCl2, 0.01% Tween-20, 100 mM dNTPs) containing 0.3U of Taq polymerase (EcoTaq; Ecogen SRL, Barcelona, Spain). He underwent an initial denaturation for 2 20 min at 950C followed by 10 cycles of 10s at 940C plus 40s at 730C, in addition to 20 cycles of 20s at 940C, 20s at 680C and 30s at 720C (ABI2720 Thermocycler, Applied Biosystems, Foster City , CA). Subsequently, the amplification products were visualized by 3% agarose gel electrophoresis with 5 microliters of sample per well, with a migration distance of approximately 3 cm, and stained with 25 RedSafe (Intron biotechnology),
Ejemplo 2: Determinación de KIR2DS5 en pacientes con hábitos de consumo de alcohol con sintomatología de cirrosis alcohólica no vírica. Example 2: Determination of KIR2DS5 in patients with alcohol consumption habits with symptoms of non-viral alcoholic cirrhosis.
Se consideraron muestras de pacientes varones según el ejemplo anterior, con 30 sintomatología de la enfermedad cirrótica en estadiaje final y con hábitos de consumo de alcohol. Se procedió con la amplificación específica y selectiva del fragmento especificado en la invención de 106 bases del gen KIR2DS5 en cada una de las muestras. El resultado permitió observar una banda, especifica e indicativa de la presencia del gen KIR2DS5 (Figura 3). 35 Samples of male patients were considered according to the previous example, with 30 symptoms of cirrhotic disease in final staging and with alcohol consumption habits. The specific and selective amplification of the fragment specified in the invention of 106 bases of the KIR2DS5 gene in each of the samples was carried out. The result allowed us to observe a band, specific and indicative of the presence of the KIR2DS5 gene (Figure 3). 35
Ejemplo 3: Determinación de KIR2DS5 en el genotipo de un paciente sano con hábitos de alcohol y sin cirrosis. Example 3: Determination of KIR2DS5 in the genotype of a healthy patient with alcohol habits and without cirrhosis.
En muestras de pacientes que presentaban hábitos de alcohol pero ninguna sintomatología de cirrosis hepática. Se repitió el procedimiento del ejemplo anterior 5 para evaluar la presencia o ausencia de KIR2DS5, no observándose amplificación genética (Figura 3, ver C5-C6) In samples of patients who presented alcohol habits but no symptoms of liver cirrhosis. The procedure of the previous example 5 was repeated to evaluate the presence or absence of KIR2DS5, not observing genetic amplification (Figure 3, see C5-C6)
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