Este trabajo, pretende ofrecer nuevos conocimientos acerca de los mecanismos moleculares que provocan afectación celular en los desordenes mitocondriales provocados por las mutaciones m.14487T>C, m.8993T>G, m.3243A>G y m.8344A>G del ADN mitocondrial. Para conseguir nuestro objetivo, como modelo de estudio se obtuvieron líneas de cíbridos transmitocondriales para las diferentes mutaciones de estudio, las cuales fueron cultivadas en unas condiciones de cultivo que permitiesen manifestar el defecto en el sistema OXPHOS (sistema de fosforilación oxidativa) manteniendo la viabilidad, incluso en aquellas mutaciones que afectan a ARNt. En estas condiciones de cultivo, se estudiaron parámetros que nos permitieron valorar la función mitocondrial como la concentración de lactato, succinato, ATP, ADP, AMP, Adenosina y el potencial de membrana mitocondrial, evidenciando el gran defecto en el sistema OXPHOS causado por las mutaciones que afectan a ARNt no siendo tan evidente en aquellas mutaciones que afectan a subunidades del sistema OXPHOS. Además los estudios de expresión génica realizados nos permitieron identificar la posible activación de procesos autofágicos y apoptóticos como posibles mecanismos moleculares responsables de los desordenes mitocondriales causados por las mutaciones m.3243A>G y m.8344A>G. Así como, evidenciar la no inducción de biogénesis mitocondrial en ninguna de las cuatro mutaciones estudiadas, incluso en aquellas mutaciones que afectan a ARNt con una mayor depleción en el contenido de ATP. Toda la información que se derivó de los estudios de expresión génica, no solo mostró una respuesta transcripcional diferencial entre mutaciones que afectan a ARNt y subunidades sino que además se observó una respuesta nuclear específica para cada una de las mutaciones del ADNmt estudiadas. Poniendo de manifiesto la complejidad de la fisiopatología de las enfermedades mitocondriales. Nosotros en este estudio intentamos poner de manifiesto esta complejidad y a la vez intentar esclarecer los mecanismos fisiopatológicos implicados en las mutaciones estudiadas, en algunos casos, como en las mutaciones en ARNt (gracias a las condiciones de cultivo utilizadas) hemos propuesto posibles mecanismos (que deben ser ratificados) que podrían explicar la degeneración celular causada por estas mutaciones y en otros, como en las mutaciones que afectan a subunidades hemos identificado aspectos a tener en cuenta en la fisiopatología de estas mutaciones. / This work aims to provide new insights into the molecular mechanisms that cause cell involvement in mitochondrial disorders caused by mutations m.14487T>C, m.8993T>G, m.3243A>G and m.8344A>G in mitochondrial DNA. To achieve our goal, as a study model lines cybrids were obtained to study the different mutations, which were grown in culture conditions that allowed the defect state in the OXPHOS system (oxidative phosphorylation system) maintaining the viability, even in those mutations that affect tRNA. In these culture conditions were studied parameters were allowed assess mitochondrial function as the lactate concentration, succinate, ATP, ADP, AMP, adenosine and mitochondrial membrane potential, demonstrating the great defect in the OXPHOS system caused by mutations tRNA affecting not be so apparent in those subunits mutations affecting OXPHOS system. Furthermore gene expression studies allowed us to identify made possible activation of apoptotic and autophagic processes as potential molecular mechanisms responsible for mitochondrial disorders caused by mutations m.3243A>G and m.8344A>G. So as not show the induction of mitochondrial biogenesis in any of the four mutations studied, even those mutations that affect tRNA in a greater depletion of ATP content. All information derived from studies of gene expression, not only showed a differential transcriptional response mutations that affect tRNA and subunits but also showed a specific nuclear response to each of the mitochondrial DNA mutations studied. Noting the complexity of the pathophysiology of mitochondrial diseases. We in this study we manifest this complexity while trying to clarify the pathophysiological mechanisms involved in the mutations studied, in some cases, such as mutations in tRNA (thanks to the culture conditions used) have proposed possible mechanisms (which should be ratified) that may explain the cellular degeneration caused by these and other mutations, such as mutations affecting subunits have identified aspects to consider in the pathophysiology of these mutations.

La anemia de Fanconi (FA) se caracteriza por malformaciones, fallo medular progresivo y predisposición al cáncer. El transplante de médula es actualmente la única opción terapéutica aunque incrementa el riesgo oncológico y son pocos los pacientes con donante compatible lo que ha promovido la investigación en terapia génica y medicina regenerativa basada en reprogramación celular de fibroblastos de pacientes FA a celulas madre pluripotentes (iPS). Son 12 los genes Fanconi hasta ahora descritos, 3 de ellos implicados en predisposición al cancer en portadores (FANCD1/BRCA2, PALB2 y BRIP1). La FA se caracteriza por fragilidad cromosómica lo que se utiliza como herramienta diagnóstica. El objetivo de esta tesis es el análisis de la variabilidad en cuanto al fenotipo celular y clínico de los pacientes de AF en España y la determinación de la contribución de la variabilidad genética dentro de los propios genes FA. Los resultados de los primeros 200 test de fragilidad cromosómica realizados en el grupo ha permitido cuantificar la variabilidad interindividual, establecer niveles umbral y determinar que el 15% de los pacientes FA presentan mosaicismo somático. Se ha determinado que la fragilidad espontánea de los pacientes se debe también a horquillas de replicación bloqueadas, ya que correlaciona con la fragilidad inducida por DEB. En cuanto a la caracterización genética de la población española de pacientes, se ha completado los estudios de subtipaje en 102 familias. Este estudio ha revelado que el 75% de los pacientes españoles pertenecen al grupo de complementación FA-A. Una vez completado el subtipaje, se ha determinado el espectro mutacional de la población. Se ha completado el estudio en 66 pacientes FA-A y se han determinado las mutaciones más frecuentes, creando, a partir de estos resultados, un protocolo para la optimización del análisis mutacional en los pacientes españoles. También se han caracterizado molecular y funcionalmente, algunas de las mutaciones encontradas, como la determinación del haplotipo asociado a la mutación más frecuente, la determinación de los puntos de rotura de una gran deleción para determinar el mecanismo molecular que la originó y también el estudio funcional de las mutaciones no truncadoras encontradas. Se ha determinado que el subtipo genético condiciona la sensibilidad celular de los pacientes a agentes inductores de ICLs, mientras que el tipo de mutación (truncadora/no truncadora) no tendría relevancia. Del mismo modo, el tipo de mutación parece no condicionar el fenotipo clínico de los pacientes. Se ha determinado que la incapacidad de las células de reparar los enlaces intercruzantes en el ADN es directamente responsable de las malformaciones congénitas que presentan los pacientes, mientras que la evolución hematológica estaría condicionada por otros factores. Finalmente, se ha llevado a cabo un estudio de proteómica diferencial para determinar proteínas y procesos celulares que se encuentran desregulados en las células FA, y así determinar que otros factores podrían ser responsables del fenotipo de los pacientes. En este estudio se han encontrado varias proteínas implicadas en la respuesta a IFN-gamma, metabolismo oxidativo, homeostasis mitocondrial, transporte intracelular y procesamiento del ARN. / Fanconi anemia (FA) is characterized by congenital malformations, bone marrow failure and predisposition to cancer. Bone marrow transplant is the only possible treatment to overcome haematological disease, even if it increases the risk of cancer and not all patients have a compatible donor. These facts promoted the development of clinical protocols for gene therapy and regenerative medicine based on reprogramming fibroblast cells from FA patients to hematopoietic stem cells. There are 12 known genes causing FA, 3 of them involved also in predisposition to breast/ovarian cancer (FANCD1/BRCA2, PALB2 and BRIP1). FA is characterized by chromosome instability. Therefore, this endpoint is used in diagnosis. The aim of this thesis is to analyze the variability associated to cellular and clinical phenotype of FA patients and its relationship to genetic variability found in FA genes. We have performed 200 chromosome fragility tests. This analysis allowed the determination of interindividual variability, creation of diagnostic thresholds and the identification of FA mosaic patients (15%). We have seen that spontaneous chromosome fragility correlates to DEB-induced chromosome fragility, indicating that spontaneous DNA damage is also due to stalled replication forks. We have genetically characterized the Spanish FA population, including subtype determination and mutational analysis. Subtyping analysis of 102 Spanish FA families showed that FA-A group is the most frequent, accounting for 75% of patients. Once complementation group is defined, we conducted mutational analysis. We completed the study on 66 FA-A patients, to uncover the Spanish mutational spectrum for this gene. Several frequent mutations were found. Based on these results, we created a work-flow that allows optimization of mutation analysis on Spanish patients. We also characterized some of the mutations found at the molecular and functional level: we determined the haplotype associated to the most frequent mutation on this gene, we found the breakpoints for a large deletion so that the molecular mechanism responsible for the origination of this deletion was revelled and, finally, we performed functional analysis of non-truncating mutations. We showed that genetic subtype conditions cellular sensitivity to ICLs, while mutation type (truncating/non-truncating) does not seem to play an important role. In a similar way, mutation type does not influence severity of clinical phenotype. We have seen that FA cell inability to resolve stalled replication forks is directly responsible for congenital malformations seen in FA patients, while hematologic evolution seems to be conditioned by other factors. Finally, we also conducted a study of differential proteomics to look for differentially expressed proteins and subsequent altered cellular processes. These processes could be responsible for part of the FA patients' phenotype. In this study we found several proteins involved in response to gamma-IFN, oxidative metabolism, mitochondrial homeostasis, intracellular transport and RNA processing.

Deficiency of antithrombin caused by mutations affecting the gene encoding this key anticoagulant (SERPINC1) significantly increases the risk of thrombosis. We aim to identify new mechanisms involved in antithrombin deficiency. Using molecular, cellular and biochemical methods, we studied 29 patients with antithrombin deficiency without SERPINC1 mutation, a family study, three case-control studies including 2,980 patients and 3,996 controls, and two patients with congenital disorder of glycosylation (CDG). We identified the first mutation affecting the SERPINC1 promoter causing antithrombin deficiency. We confirmed the low genetic variability of SERPINC1 and its minor role on the heritability of antithrombin. Genome wide association studies and silencing experiments identified the first modulating gene of antithrombin, LARGE. We diagnosed a patient with CDG based on his antithrombin deficiency. Finally, we described a new disorder with identical biochemical features than CDGs, but only thrombosis, which is caused by a single mutation in PMM2 and concomitant alcohol consumption. / La deficiencia de antitrombina causada por mutaciones en el gen SERPINC1 incrementa el riesgo trombótico. Nuestro objetivo fue identificar nuevos mecanismos implicados en la deficiencia de este anticoagulante. Empleando metodología molecular, celular y bioquímica estudiamos 29 pacientes con deficiencia de antitrombina sin mutaciones en SERPINC1, un estudio familiar, tres estudios caso-control (2,980 pacientes/3,996 controles) y dos pacientes con trastornos congénitos de glicosilación (CDG). Identificamos la primera mutación en el promotor de SERPINC1 que causa deficiencia de antitrombina. Confirmamos la baja variabilidad genética en SERPINC1 y su escasa influencia en la heredabilidad de antitrombina. Un GWAS y experimentos de silenciamiento mostraron que LARGE es el primer gen modulador de antitrombina. Diagnosticamos un CDG por la deficiencia de antitrombina de un paciente con trombosis recurrente y descubrimos nuevo desorden con patrón bioquímico similar al CDG pero solo con trombosis que es causado por una sola mutación en PMM2 y consumo de alcohol.

El síndrome de Lynch (SL) es una condición hereditaria que aumenta el riesgo de cáncer endometrial y otros tipos de cáncer. La identificación de pacientes de cáncer de endometrio (CE) con SL tiene el potencial de influir en intervenciones que alteran el curso de la enfermedad e incrementan la expectativa de vida del sujeto afectado. Nuestro objetivo fue estudiar la prevalencia de SL entre los pacientes de CE en nuestra población. MÉTODOS: El cribado universal para SL se realizó en una serie de casos consecutivos de CE. Para seleccionar los casos sospechosos de SL se analizaron la inestabilidad de microsatélites (IMS), la inmunohistoquímica (IHC) por la expresión de las proteínas (MMR) y cuando fue necesario, el análisis de metilación de MLH1. Se realizó la secuenciación de los correspondientes genes MMR en los casos sospechosos de SL. RESULTADOS: 173 casos de CE (edad promedio, 63 años) fueron seleccionados. 61 pacientes (35%) tuvieron resultados de IHQ o IMS anormales. Después del análisis de metilación MLH1, 27 casos fueron considerados sospechosos de SL. De éstos, 22 pacientes fueron contactadas y remitidas para asesoramiento genético. 19 de ellas continuaron con pruebas genéticas y 8 fueron diagnosticadas de SL. Las mutaciones fueron más frecuentes en pacientes más jóvenes (<50 años). Tres casos tuvieron IHQ o MSS intacto, lo cual refuerza la necesidad de implementar el cribado de CE con ambas técnicas. Del estudio de familiares 68% (17/25) eran portadores de mutación (edad promedio, 39.6 años) 4 con neoplasia asociada al SL. CONCLUSIÓN: La prevalencia de SL en pacientes con CE fue de 4,6% (8/173); Con una frecuencia predictiva de 6,6% en la población española. Recomendamos el cribado universal de CE para SL.

El cáncer colorrectal (CCR) permanece hoy día como una de las neoplasias con mayor incidencia y mortalidad en España. Su etiología es multifactorial, influyendo alteraciones genéticas y/o epigenéticas por un lado y factores ambientales que incluyen a la dieta y ciertos hábitos tóxicos por otro. El diagnóstico de confirmación se lleva a cabo mediante el análisis anatomopatológico de una muestra tumoral obtenida a través de una colonoscopia, mientras que para el tratamiento curativo se dispone de la opción quirúrgica asociando o no quimioterapia y/o radioterapia, en función de la localización y estadiaje tumoral. La carcinogénesis colorrectal se inicia en las células epiteliales colónicas, experimentando cambios que derivan desde una mucosa sana en la formación de pólipos. Muchas de estas neoformaciones benignas evolucionarán hacia la formación de un adenocarcinoma en caso de no ser extirpadas. Esta secuencia de acontecimientos, la denominada secuencia adenoma-carcinoma, se desarrolla a lo largo de varios años en la mayor parte de los casos. A día de hoy, se conocen 3 vías diferentes de carcinogénesis por las que tiene lugar esta secuencia adenoma-carcinoma: la vía de la inestabilidad cromosómica, la vía de inestabilidad de microsatélites y la vía serrada. Cada una posee alteraciones genéticas/epigenéticas diferentes, aunque en algunos casos se comparten. Visualizando en conjunto estas vías, existen cuatro marcadores al menos que han demostrado ejercer una influencia en la evolución tumoral: BRAF, KRAS, metilación aberrante (CIMP) e inestabilidad de microsatélites. En la presente tesis se pretende investigar si alteraciones a estos niveles puedan implicar pronósticos diferentes y respuesta a la quimioterapia. El artículo 1 divide el CCR en 5 subtipos, según combinaciones genético-moleculares en los 4 marcadores comentados que concuerden con las vías carcinogénicas conocidas. En una muestra de casi 900 pacientes, se evaluó si dichas combinaciones conferían un pronóstico y una respuesta a quimioterapia estándar diferentes. Así, el subtipo 2, perteneciente a un subgrupo de pacientes con CCR de la vía serrada con mutación en BRAF y fenotipo metilador, exhibían la tasa de supervivencia más baja al final del seguimiento. Por el contrario, los pacientes con CCR del subtipo 5, familiares con inestabilidad de microsatélites, presentaban la más alta. El subtipo 3, y principalmente el subtipo 4, es decir, los más frecuentes, mostraron una respuesta favorable a la quimioterapia. En el resto de subtipos dicho efecto no pudo ser valorado con fiabilidad por un tamaño muestral deficiente al tratarse de CCR con combinaciones genético/moleculares menos frecuentes. No obstante, a la luz de los resultados obtenidos parece pertinente dividir el CCR en subtipos con el fin de lograr un mejor manejo de estos pacientes. El artículo 2 pretende evaluar la utilidad del marcador TFAP2E para predecir una falta de respuesta a la quimioterapia, en caso de hallarse metilado, en pacientes con CCR. Se incluyeron pacientes de una cohorte observacional y de un ensayo clínico, en total casi 800 pacientes. Los resultados mostraron que, en estadío metastásico, la presencia de metilación en TFAP2E no se correlacionaba con una mejor ni peor respuesta al tratamiento quimioterápico, mostrando una supervivencia global similar frente a los pacientes con CCR sin metilación. En estadíos II y III, la cohorte observacional no mostró diferencias en términos de supervivencia libre de enfermedad al comparar pacientes con tumores metilados y no metilados en TFAP2E, tampoco al analizar ambos estadíos por separado. Únicamente se objetivó en la cohorte clínica una peor supervivencia en pacientes con CCR estadío II y metilación en dicho gen. En resumen, ambos artículos muestran que las alteraciones genéticas correspondientes a mutaciones en BRAF y KRAS, la inestabilidad de microsatélites y la metilación de ciertos genes pueden ser de gran utilidad a la hora predecir la evolución natural de un paciente con CCR y su respuesta a fármacos. De este modo, queda patente el potencial papel que determinados biomarcadores puede ejercer a la hora de tomar decisiones en el manejo de estos pacientes.

Tesis por compendio / [EN] The selective and sensitive detection of single nucleotide variations is essential for early diagnosis, individualized therapy, and disease prognosis. The SARS-CoV-2 pandemic has highlighted the pressing need to develop reliable, rapid and simple detection methods for mass diagnosis. Likewise, there is a growing demand for genomic biosensors that are selective, multi-analyte and low-cost and allow the detection and identification of certain oncological biomarkers. This doctoral thesis has focused on the development of integrated systems of isothermal amplification, selective hybridization and optical biosensing for detection of point mutations in the PIK3CA, KRAS and BRAF genes associated with colorectal cancer. These predictive biomarkers are related to increased cell proliferation, apoptosis, and resistance to monoclonal antibody treatments (Cetuximab and Panitumumab). Isothermal DNA amplification methods have been explored, as they are particularly suitable for the development of a new generation of diagnostic devices aimed at supporting precision medicine. Specifically, isothermal amplification by recombinase-polymerase (RPA) has been selected as an alternative to detection methods that require unique infrastructures. In addition, its integration with bioanalytical platforms has been investigated, which represents a great advance for the simplification of biorecognition processes and their optical detection. This methodology has presented advantages over other DNA detection systems, in terms of portability and equipment, as well as reduction of test times and the possibility of performing diagnostic tests outside the laboratory. This doctoral thesis, framed in this context, is structured in 4 chapters: In chapter 1 a new variant of recombinase-polymerase amplification is presented, called RPA-blocked, based on the enrichment of minority alleles by introducing a blocking agent. In addition, this research has developed an analytical support consisting of a polycarbonate chip with covalently anchored allele-specific probes.The integration of the method has allowed the development of a portable system for the simultaneous genotyping of mutations in exons 9 and 20 of the PIK3CA gene. in cell lines and tumor tissues of cancer patients. In Chapter 2, the development of a genosensor that incorporates magnetic particles conjugated to allele-specific probes for the concentration and detection of the selective amplification product derived from RPA-blocked is described. With this genosensor, hybridization times and reaction volumes have been reduced. This approach has resulted in a portable and low-cost system for genotyping the KRAS gene applicable to solid tumor samples. Chapters 3 and 4 focus on the development of thermoplastic surfaces for the covalent anchoring of allele-specific probes mediated by dendrimeric molecules, with the aim of increasing the immobilization density. Thus, the covalent anchoring to activated polycarbonate and cycloolefin thermoplastic surfaces of allele-specific probes has been studied, mediated by carboxylic dendrimers through carbodiimide chemistry and by dendrons through the chemoselective reaction of the thiol-ino group. These multiplexed genosensors have allowed the genotyping of the V600 codon of the BRAF gene and the H1047 codon of the PIK3CA gene, in biopsied tissue samples. The research carried out in this thesis has given rise to new methodological contributions of interest based on obtaining integrated biosensor systems. These platforms will contribute to the development of massive diagnostic tools. / [ES] La detección selectiva y sensible de variaciones de nucleótido único es fundamental para el diagnóstico precoz, la terapia individualizada y el pronóstico de enfermedades. La pandemia SARS-CoV-2 ha puesto de manifiesto la necesidad acuciante de desarrollar métodos de detección fiables, rápidos y sencillos para el diagnóstico masivo. Asimismo, existe una demanda creciente de biosensores genómicos que sean selectivos, multianalito y de bajo coste y permitan detectar e identificar ciertos biomarcadores oncológicos.La presente tesis doctoral se ha centrado en el desarrollo de sistemas integrados de amplificación isoterma, hibridación selectiva y biosensado óptico para la detección de mutaciones puntuales en los genes PIK3CA, KRAS y BRAF asociadas al cáncer colorrectal. Estos biomarcadores predictivos se relacionan con un incremento de la proliferación celular, apoptosis y resistencia a tratamientos con anticuerpos monoclonales (Cetuximab y Panitumumab). En este contexto, se han explorado los métodos isotermos de amplificación de ADN, dado que son particularmente adecuados para el desarrollo de una nueva generación de dispositivos de diagnóstico dirigidos a apoyar la medicina de precisión. En concreto, se ha seleccionado la amplificación isoterma por recombinasa-polimerasa (RPA) como una alternativa a los métodos de detección que requieren de infraestructuras singulares. Además, se ha investigado su integración con plataformas bioanalíticas, lo que supone un gran avance para la simplificación de los procesos de biorreconocimiento y su detección óptica. Esta metodología ha presentado ventajas frente a otros sistemas de detección de ADN, en términos de portabilidad y equipos, así como reducción de tiempos de ensayo y la posibilidad de realizar las pruebas de diagnóstico fuera del laboratorio. La presente tesis doctoral, enmarcada en este contexto, se estructura en 4 capítulos: En el capítulo 1 se presenta una nueva variante de la amplificación por recombinasa-polimerasa, denominada RPA-bloqueada, basado en el enriquecimiento de alelos minoritarios mediante de la introducción de un agente bloqueante. Además, en esta investigación se ha desarrollado un soporte analítico formado por un chip de policarbonato con sondas alelo-específicas ancladas covalentemente.La integración del método ha permitido desarrollar un sistema portátil para el genotipado simultáneo de mutaciones en los exones 9 y 20 del gen PIK3CA en líneas celulares y en tejidos tumorales de pacientes oncológicos. En el capítulo 2, se describe el desarrollo de un genosensor que incorpora partículas magnéticas conjugadas a sondas alelo-específicas para la concentración y detección del producto de amplificación selectivo derivado de la RPA-bloqueada. Con este genosensor, se han reducido los tiempos de hibridación y los volúmenes de reacción. Esta aproximación se ha concretado en un sistema portátil y de bajo coste para el genotipado del gen KRAS aplicable a muestras de tumores sólidos. Los capítulos 3 y 4 se centran en el desarrollo de superficies termoplásticas para el anclaje covalente de sondas alelo-específicas mediado por moléculas dendriméricas, con el objetivo de incrementar la densidad de inmovilización. Así, se ha estudiado el anclaje covalente a superficies termoplásticas de policarbonato y cicloolefina activadas, de sondas alelo-específicas, mediado por dendrímeros carboxílicos mediante la química de la carbodiimida y por dendrones mediante la reacción quimioselectiva del grupo tiol-ino. Dichos genosensores multiplexados han permitido el genotipado del codón V600 del gen BRAF y el codón H1047 del gen PIK3CA, en muestras de tejido biopsiado. Las investigaciones desarrolladas en la presente tesis han dado lugar a nuevas aportaciones metodológicas de interés basadas en la obtención de sistemas biosensores integrados. Estas plataformas, contribuirán al desarrollo de herramientas de diag / [CAT] La detecció selectiva i sensible de variacions de nucleòtid únic és fonamental per al diagnòstic precoç, la teràpia individualitzada i el pronòstic de malalties. La pandèmia SARS-CoV-2 ha posat de manifest la necessitat apressant de desenvolupar mètodes de detecció fiables, ràpids i senzills per al diagnòstic massiu. Així mateix, existeix una demanda creixent de biosensors genòmics que siguen selectius, multianàlit i de baix cost i permeten detectar i identificar uns certs biomarcadors oncológics. La present tesi doctoral s'ha centrat en el desenvolupament de sistemes integrats d'amplificació isoterma, hibridació selectiva i biosensat òptic per a la detecció de mutacions puntuals en els gens PIK3CA, KRAS i BRAF associades al càncer colorectal. Aquests biomarcadors predictius es relacionen amb un increment de la proliferació cel·lular, apoptosi i resistència a tractaments amb anticossos monoclonals (Cetuximab i Panitumumab). S'han explorat els mètodes isoterms d'amplificació d'ADN, atés que són particularment adequats per al desenvolupament d'una nova generació de dispositius de diagnòstic dirigits a donar suport a la medicina de precisió. En concret, s'ha seleccionat l'amplificació isoterma per recombinasa-polimerasa (RPA) com una alternativa als mètodes de detecció que requereixen d'infraestructures singulars. A més, s'ha investigat la seua integració amb plataformes bioanalítiques, la qual cosa suposa un gran avanç per a la simplificació dels processos de biorreconeiximent i la seua detecció òptica. Aquesta metodologia ha presentat avantatges enfront d'altres sistemes de detecció d'ADN, en termes de portabilitat i equips, així com reducció de temps d'assaig i la possibilitat de realitzar les proves de diagnòstic fora del laboratori. La present tesi doctoral, emmarcada en aquest context, s'estructura en 4 capítols: En el capítol 1 es presenta una nova variant de l'amplificació per recombinasa-polimerasa, denominada RPA-bloquejada, basat en l'enriquiment d'al·lels minoritaris mitjançant de la introducció d'un agent bloquejant. A més, en aquesta investigació s'ha desenvolupat un suport analític format per un xip de policarbonat amb sondes al·lel-específiques ancorades covalentemente.la integració del mètode ha permés desenvolupar un sistema portàtil per al genotipat simultani de mutacions en els exons 9 i 20 del gen PIK3CA en línies cel·lulars i en teixits tumorals de pacients oncològics. En el capítol 2, es descriu el desenvolupament d'un genosensor que incorpora partícules magnètiques conjugades a sondes al·lel-específiques per a la concentració i detecció del producte d'amplificació selectiu derivat de la RPA-bloquejada. Amb aquest genosensor, s'han reduït els temps d'hibridació i els volums de reacció. Aquesta aproximació s'ha concretat en un sistema portàtil i de baix cost per al genotipat del gen KRAS aplicable a mostres de tumors sòlids. Els capítols 3 i 4 se centren en el desenvolupament de superfícies termoplàstiques per a l'ancoratge covalent de sondes al·lel-específiques mediat per molècules dendrimériques, amb l'objectiu d'incrementar la densitat d'immobilització. Així, s'ha estudiat l'ancoratge covalent a superfícies termoplàstiques de policarbonat i cicloolefina activades, de sondes al·lel-específiques, mediat per dendrimers carboxílics mitjançant la química de la carbodiimida i per dendrones mitjançant la reacció quimioselectiva del grup tiol-ino. Dits genosensors multiplexats han permés el genotipat del codó V600 del gen BRAF i el codó H1047 del gen PIK3CA, en mostres de teixit biopsiat Les investigacions desenvolupades en la present tesi han donat lloc a noves aportacions metodològiques d'interés basades en l'obtenció de sistemes biosensors integrats. Aquestes plataformes, contribuiran al desenvolupament d'eines de diagnòstic massiu. / Martorell Tejedor, S. (2021). Desarrollo de métodos integrados para la determinación de biomarcadores genéticos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/176006 / Compendio

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Para alcançar esse objetivo, a autora realiza, primeiramente, uma pesquisa bibliográfica, contemplando referências da Antropologia, Sociologia, Filosofia e Psicanálise, além de outras da área da Educação Infantil, as quais lhe permitem discutir alguns conceitos fundamentais ao desenvolvimento do estudo: mutações culturais, infância, brincar infantil e relação com o objeto de conhecimento; posteriormente, desenvolve pesquisa de campo, na cidade de Salvador do estado da Bahia, organizada em dois momentos: sem e com intencionalidade pedagógica. No primeiro momento, foram feitas observações numa livraria, em quatro praças públicas e numa loja de brinquedos, sendo também percorrida uma avenida com camelôs e visitadas uma exposição de brinquedos e uma feira de troca de brinquedos; no segundo momento, o estudo tem lugar em duas turmas de grupo 4 da Educação Infantil, numa escola da rede municipal de ensino. Os dados coletados, a partir das observações e entrevistas com crianças, pais, professores, donos de comércio e de loja de brinquedos, assim como os desenhos das crianças sobre seus brinquedos e brincadeiras preferidos foram analisados e interpretados, sob a referência de indicadores (velocidade, consumismo, virtualidade e uso descartável do objeto) da Matriz de Análise construída para esse fim. A pesquisa revelou a pertinência dos pressupostos formulados, sendo possível dizer que o brincar é inerente à criança, cumprindo função específica, apesar de influenciado pelas mutações culturais. Ainda que haja novas formas de brincar na contemporaneidade, permanece a condição como produção imaginária. Em relação à aprendizagem, a pesquisa revelou que a relação da criança com o objeto, na contemporaneidade, apresenta uma dinâmica na qual o objeto de conhecimento se mostra presentificado. Enfim, o estudo oferece contribuições para os profissionais da área da Educação, principalmente os da Educação Infantil. / ABSTRACT This thesis is an investigation, of a qualitative nature, about the incidence of cultural mutations in contemporary play of children from four to five years old and its implications on learning. To achieve this goal, the author holds, firstly, a literary research, contemplating references from anthropology, sociology, philosophy and psychoanalysis, as well as among others within the field of early childhood education, which allowed her to discuss some fundamental concepts to the development of this study: cultural mutations, childhood, children's play and the relationship with the object of knowledge; subsequently developing fieldwork in the city of Salvador in the state of Bahia, organized in two phases: with or not pedagogical intentionality. At first, observations were made in a bookstore, in four public squares and at a toy store, also by passing along an avenue filled with street vendors, touring an exhibition of toys and at a toy exchange fair; at second phase, the study took place in two group 4 classes of the Children's Education, at a municipal public school. The data collected from observations and interviews with children, parents, teachers, businesses and toy store owners, as well as from children's drawings about their favorite toys and games were analyzed and interpreted under the reference indicators (speed, consumerism, virtuality and disposable object usage) of the Matrix Analysis built for such purpose. The research revealed the relevance of the assumptions made, being possible to say that playing is inherent to children, fulfilling specific function, although influenced by cultural mutations. Although there are new ways to play in contemporary times, the condition remains as imaginary production. In relation to learning, the survey revealed that the child's relationship to the object, in contemporary times, presents a dynamic in which the object of knowledge is presentifiedly shown. At last, the study offers contributions to Education professionals, mainly Kindergarten ones. / RESUMÉN Esta tesis es una investigación, de carácter cualitativo, acerca de la incidencia de las multaciones culturales en el juego contemporáneo de los niños de cuatro a cinco años y su implicaciones para el aprendizaje. Para lograr este objetivo, la autora sostiene, en primer lugar, una búsqueda bibliográfica, contemplando las referencias de la antropología, sociología, filosofía y psicoanálisis, así como otras en el campo de la Educación infantil, las quales la permite discutir algunos conceptos fundamentales para el desarrollo del estudio: la mutacíon cultural, la infancia, el juego en la niñez y la relación con el objeto del conocimiento; posteriormente, se desarrolla el trabajo de campo en la ciudad de Salvador, en el estado de Bahía, organizado en dos fases: sin y con intencionalidad pedagógica. Al principio, las observaciones se realizaron en una librería, en cuatro plazas publicas y en una tienda de juguetes, también por una avenida llena de vendedores ambulantes, una exposición y una feria de intercambio de juguetes; la segunda fase, el estudio se realiza en dos clases del grupo 4 de la Educación infantil, en una escuela de la red municipal. Las informaciónes recogidas, a partir de observaciones y entrevistas con los niños, padres, profesores, dueños de negocios y tienda de juguetes, así como los dibujos de los niños acerca de sus juguetes y juegos favoritos, fueron analizadas y interpretadas en virtud de los indicadores de referencia (la velocidad, el consumismo, la virtualidad y el uso desechable de objetos) de la Análisis Matriz construida para ese propósito. La investigación puso de manifiesta la pertinencia de los presupuestos, así es posible decir que el juego es inherente a los niños, cumplindo función específica, a pesar de que influenciado por las mutaciones culturales. Aunque hay nuevas formas de jugar en la época contemporánea, la condición sigue siendo la producción de imaginario. En relación con el aprendizaje, la encuesta reveló que la relación del niño con el objeto, en la contemporaneidad, presenta una dinámica en la que el objeto de conocimiento se muestra presentificado. Por último, el estudio ofrece aportes a la formación de profesionales, principalmente de la Educación infantil.

Tesis por compendio / [ES] El melanoma es el tipo de cáncer de piel más mortífero y peligroso, ya que tumores de pequeño tamaño pueden generar metástasis. Hasta la fecha, se ha tratado de clasificar desde el punto de vista clínico, epidemiológico y molecular, empleándose actualmente el nivel de exposición solar y la localización del tumor como criterios principales para dividir en distintos grupos a los pacientes de melanoma. En 1998, David Whiteman y colaboradores propusieron un "modelo de vías divergentes" para el desarrollo del melanoma. Este presentaba dos vías: una vinculada a la proliferación melanocítica (nevogénica) y otra relacionada con la exposición solar crónica (CSD). Corroborado desde el punto de vista clínico y epidemiológico, todavía no se ha aportado una caracterización molecular en profundidad. A nivel general se habían identificado genes cuyas mutaciones eran relevantes para el desarrollo del melanoma, como por ejemplo KIT. Sin embargo, todavía se había de estudiar con más detalle la distribución de estas mutaciones entre los distintos subgrupos de melanoma, así como su posible valor pronóstico. En esta tesis se han empleado técnicas de secuenciación - masiva y tradicional - para caracterizar los perfiles mutacionales de las poblaciones del modelo de vías divergentes. Encontramos diferencias tanto en el número de mutaciones como en los genes afectados. También hemos visto cómo los melanomas con mutaciones en KIT parecen desarrollarse por una vía independiente de la etiopatogenia conocida, careciendo el estatus mutacional de este gen de valor pronóstico para la supervivencia de los pacientes. / [CA] El melanoma és el tipus de càncer de pell més mortífer i perillós, ja que fins els tumors de menor mida poden acabar generant metàstasi. Al llarg dels anys, s'ha tractat de classificar des del punt de vista clínic, epidemiològic i molecular. Les classificacions actuals utilitzen el nivell d'exposició solar i la localització tumoral per dividir en diferents grups als pacients de melanoma. Al 1998, David Whiteman i col·laboradors proposaren un model de desenvolupament del melanoma que anomenaren "model de vies divergents". Aquest presentava dos vies per la melanomagènesi: una vinculada a la proliferació melanocítica (nevogènica) i l'altra relacionada amb l'exposició solar crònica (CSD). Malgrat aquest model fou corroborat des del punt de vista clínic i epidemiològic, encara no s'ha aportat una caracterització molecular en profunditat. A nivell general s'havien identificat gens les mutacions dels quals eren rellevants per al desenvolupament del melanoma, com el gen KIT. Però, encara s'havia d'estudiar amb més cura la distribució d'estes mutacions entre els distints subgrups de melanoma, així com el seu possible valor pronòstic. En aquesta tesi s'han emprat tècniques de seqüenciació -massiva i tradicional- per caracteritzar els perfils mutacionals de les dues poblacions proposades pel model de vies divergents, trobant diferències tant al nombre de mutacions com als gens afectats. També hem vist com els melanomes mutats en KIT semblen desenvolupar-se per una via independent de l'etiopatogènia coneguda, mancant l'estatus mutacional d'aquest gen de valor pronòstic per la supervivència dels pacients. / [EN] Melanoma is the deadliest and most dangerous type of skin cancer, given that a small tumor can spread and result in metastasis. Over the years, classifications have been made either from a clinical, epidemiological or molecular point of view. Current classifications use the degree of solar exposure and tumoral location to divide into different melanoma groups. In 1998, David Whiteman and collaborators proposed the divergent pathway model for melanoma development. This presented two pathways to melanomagenesis: one related to melanocytic proliferation (nevogenic) and the other related to chronic sun exposure (CSD). Despite corroborations of this model from the clinic and epidemiology, it is yet to be molecularly characterized in depth. At a general level, different genes had been identified with relevant mutations for the development of melanoma, as is the gene KIT. However, there was a lack of knowledge on how these mutations were distributed among different melanoma subgroups, as well as the potential prognostic value. In this thesis we have implemented sequencing techniques - both massive and traditional - to characterize the mutational profile of the two populations proposed by the divergent pathways model. We found differences both in the number of mutations and in the genes carrying the mutations. We have also seen how melanomas harboring KIT mutations seem to develop in a way which is independent from the known etiology, and how the mutational status of this gene lacks prognostic value on the outcome of the patients. / Millán Esteban, D. (2022). Next-Generation Sequencing in the Identification of Biomarkers in Cutaneous Melanoma According to the Etiopathogenic Development Pathway and their Potential Clinical Relevance [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182977 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La medicina actual se dirige hacia un enfoque más personalizado basándose en el diagnóstico molecular del paciente a través del estudio de biomarcadores específicos. Aplicando este principio molecular, el diagnóstico, pronóstico y selección de la terapia se apoyan en la identificación de variaciones específicas del genoma humano, como variaciones de un único nucleótido (SNV). Para detectar estos biomarcadores se dispone de una amplia oferta de tecnologías. Sin embargo, muchos de los métodos en uso presentan limitaciones como un elevado coste, complejidad, tiempos de análisis largos o requieren de personal y equipamiento especializado, lo que imposibilita su incorporación masiva en la mayoría de los sistemas sanitarios. Por tanto, existe la necesidad de investigar y desarrollar soluciones analíticas que aporten información sobre las variantes genéticas y que se puedan implementar en diferentes escenarios del ámbito de la salud con prestaciones competitivas y económicamente viables. El objetivo principal de esta tesis ha sido desarrollar estrategias innovadoras para resolver el reto de la detección múltiple de variantes genéticas que se encuentran en forma minoritaria en muestras biológicas de pacientes, cubriendo las demandas asociadas al entorno clínico. Las tareas de investigación se centraron en la combinación de reacciones de discriminación alélica con amplificación selectiva de DNA y el desarrollo de sistemas ópticos de detección versátiles. Con el fin de atender el amplio abanico de necesidades, en el primer capítulo, se presentan resultados que mejoran las prestaciones analíticas de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) mediante la incorporación de una etapa al termociclado y de un agente bloqueante amplificando selectivamente las variantes minoritarias que fueron monitorizadas mediante fluorescencia a tiempo real. En el segundo capítulo, se logró la discriminación alélica combinando la ligación de oligonucleótidos con la amplificación de la recombinasa polimerasa (RPA), que al operar a temperatura constante permitió una detección tipo point-of-care (POC). La identificación de SNV se llevó a cabo mediante hibridación en formato micromatriz, utilizando la tecnología Blu-Ray como plataforma de ensayo y detección. En el tercer capítulo, se integró la RPA con la reacción de hibridación alelo especifica en cadena (AS-HCR), en formato array para genotipar SNV a partir de DNA genómico en un chip. La lectura de los resultados se realizó mediante un smartphone. En el último capítulo, se presenta la síntesis de un nuevo reactivo bioluminiscente que se aplicó a la monitorización de biomarcadores de DNA a tiempo real y final de la RPA basada en la transferencia de energía de resonancia de bioluminiscencia (BRET), eliminando la necesidad de una fuente de excitación. Todas las estrategias permitieron un reconocimiento especifico de la variante de interés, incluso en muestras que contenían tan solo 20 copias de DNA genómico diana. Se consiguieron resultados sensibles (límite de detección 0.5% variante/total), reproducibles (desviación estándar relativa < 19%), de manera sencilla (3 etapas o menos), rápida (tiempos cortos de 30-200 min) y permitiendo el análisis simultaneo de varios genes. Como prueba de concepto, estas estrategias se aplicaron a la detección e identificación en muestras clínicas de biomarcadores asociados a cáncer colorrectal y enfermedades cardiológicas. Los resultados se validaron por comparación con los métodos de referencia NGS y PCR, comprobándose que se mejoraban los requerimientos técnicos y la relación coste-eficacia. En conclusión, las investigaciones llevadas a cabo posibilitaron desarrollar herramientas de genotipado con propiedades analíticas competitivas y versátiles, aplicables a diferentes escenarios sanitarios, desde hospitales a entornos con pocos recursos. Estos resultados son prometedores al dar respuesta a la demanda de tecnologías alternativas para el diagnóstico molecular personalizado. / [CA] La medicina actual es dirigeix cap a un enfocament més personalitzat basant-se en el diagnòstic molecular del pacient a través de l'estudi de biomarcadors específics. Aplicant aquest principi molecular, el diagnòstic, pronòstic i selecció de la teràpia es recolzen en la identificació de variacions específiques del genoma humà, com variacions d'un únic nucleòtid (SNV). Per a detectar aquests biomarcadors, es disposa d'una àmplia oferta de tecnologies. No obstant això, molts dels mètodes en ús presenten limitacions com un elevat cost, complexitat, temps d'anàlisis llargues o requereixen de personal i equipament especialitzat, la qual cosa impossibilita la seua incorporació massiva en la majoria dels sistemes sanitaris. Per tant, existeix la necessitat d'investigar i desenvolupar solucions analítiques que aporten informació sobre les variants genètiques i que es puguen implementar en diferents escenaris de l'àmbit de la salut amb prestacions competitives i econòmicament viables. L'objectiu principal d'aquesta tesi ha sigut desenvolupar estratègies innovadores per a resoldre el repte de la detecció múltiple de variants genètiques que es troben en forma minoritària en mostres biològiques de pacients, cobrint les demandes associades a l'entorn clínic. Les tasques d'investigació es van centrar en la combinació de reaccions de discriminació al·lèlica amb amplificació selectiva de DNA i al desenvolupament de sistemes òptics de detecció versàtils. Amb la finalitat d'atendre l'ampli ventall de necessitats, en el primer capítol, es presenten resultats que milloren les prestacions analítiques de la reacció en cadena de la polimerasa (PCR) mitjançant la incorporació d'una etapa al termociclat i d'un agent bloquejant amplificant selectivament les variants minoritàries que van ser monitoritzades mitjançant fluorescència a temps real. En el segon capítol, es va aconseguir la discriminació al·lèlica combinant el lligament d'oligonucleòtids amb l'amplificació de la recombinasa polimerasa (RPA), que en operar a temperatura constant va permetre una detecció tipus point-of-care (POC). La identificació de SNV es va dur a terme mitjançant hibridació en format micromatriu, utilitzant la tecnologia Blu-Ray com a plataforma d'assaig i detecció. En el tercer capítol, es va integrar la RPA amb la reacció d'hibridació al·lel específica en cadena (AS-HCR), en format matriu per a genotipar SNV a partir de DNA genòmic en un xip. La lectura dels resultats es va realitzar mitjançant un telèfon intel·ligent. En l'últim capítol, es presenta la síntesi d'un nou reactiu bioluminescent que es va aplicar al monitoratge de biomarcadors de DNA a temps real i final de la RPA basada en la transferència d'energia de ressonància de bioluminescència (BRET), eliminant la necessitat d'una font d'excitació. Totes les estratègies van permetre un reconeixement específic de la variant d'interès, fins i tot en mostres que només contenien 20 còpies de DNA genòmic diana. Es van aconseguir resultats sensibles (límit de detecció 0.5% variant/total), reproduïbles (desviació estàndard relativa < 19%), de manera senzilla (3 etapes o menys), ràpida (temps curts de 30-200 min) i permetent l'anàlisi simultània de diversos gens. Com a prova de concepte, aquestes estratègies es van aplicar a la detecció i identificació en mostres clíniques de biomarcadors associats a càncer colorectal i a malalties cardiològiques. Els resultats es van validar per comparació amb els mètodes de referència NGS i PCR, comprovant-se que es milloraven els requeriments tècnics i la relació cost-eficàcia. En conclusió, les investigacions dutes a terme van possibilitar desenvolupar eines de genotipat amb propietats analítiques competitives i versàtils, aplicables a diferents escenaris sanitaris, des d'hospitals a entorns amb pocs recursos. Aquests resultats són prometedors en donar resposta a la demanda de tecnologies alternatives per al diagnòstic molecular personalitzat. / [EN] Current medicine is moving towards a more personalized approach based on the patients' molecular diagnosis through the study of specific biomarkers. Diagnosis, prognosis and therapy selection, applying this molecular principle, rely on identifying specific variations in the human genome, such as single nucleotide variations (SNV). A wide range of technologies is available to detect these biomarkers. However, many of the employed methods have limitations such as high cost, complexity, long analysis times, or requiring specialized personnel and equipment, making their massive incorporation in most healthcare systems impossible. Therefore, there is a need to research and develop analytical solutions that provide information on genetic variants that can be implemented in different health scenarios with competitive and economically feasible performances. The main objective of this thesis has been to develop innovative strategies to solve the challenge of multiple detection of genetic variants that are found in a minority amount in patient samples, covering the demands associated with the clinical setting. Research tasks focused on the combination of allelic discrimination reactions with selective DNA amplification and the development of versatile optical detection systems. In order to meet the wide range of needs, in the first chapter, the analytical performances of the polymerase chain reaction (PCR) were improved by incorporating a thermocycling step and a blocking agent to amplify selectively minority variants that were monitored by real-time fluorescence. In the second chapter, allelic discrimination was achieved by combining oligonucleotide ligation with recombinase polymerase amplification (RPA), which operates at a constant temperature, allowing point-of-care (POC) detection. SNV identification was carried out by hybridization in microarray format, using Blu-Ray technology as the assay platform and detector. RPA was integrated with allele-specific hybridization chain reaction (AS-HCR), in an array format to genotype SNV from genomic DNA on a chip in the third chapter. The reading of the results was performed using a smartphone. In the last chapter, a new bioluminescent reagent was synthesized. It was applied to real-time and endpoint DNA biomarker monitoring based on bioluminescence resonance energy transfer (BRET), eliminating the need for an excitation source. All the strategies allowed specific recognition of the target variant, even in samples containing as few as 20 copies of target genomic DNA. Sensitive (limit of detection 0.5% variant/total), reproducible (relative standard deviation < 19%), simple (3 steps or less), fast (short times of 30-200 min) results were achieved, allowing simultaneous analysis of several genes. As proof of concept, these strategies were applied to detect and identify biomarkers associated with colorectal cancer and cardiological diseases in clinical samples. The results were validated by comparison with reference methods such as NGS and PCR, proving that the technical requirements and cost-effectiveness were improved. In conclusion, the developed research made it possible to develop genotyping tools with competitive analytical properties and versatile, applicable to different healthcare scenarios, from hospitals to limited-resource environments. These results are promising since they respond to the demand for alternative technologies for personalized molecular diagnostics. / The authors acknowledge the financial support received from the Generalitat Valenciana PROMETEO/2020/094, GRISOLIA/2014/024 PhD Grant and GVA-FPI-2017 PhD grant, the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness MINECO projects CTQ2016-75749-R and PID2019-110713RB-I00 and European Regional Development Fund (ERDF). / Lázaro Zaragozá, A. (2022). Study of Strategies for Genetic Variant Discrimination and Detection by Optosensing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185216 / Compendio

INTRODUCCIÓN. Las enfermedades cardiovasculares constituyen la principal causa de muerte en el mundo. La mayoría de las miocardiopatías y canalopatías son de origen genético y se caracterizan por el riesgo de muerte súbita y morbilidad crónica. La detección de mutaciones en los pacientes, permite establecer el diagnóstico molecular y en algunos casos definir su pronóstico o medidas terapéuticas o preventivas, así como asesorar a las familias del afecto. Sin embargo, el gran número de genes implicados, hace que sea difícil su análisis utilizando técnicas convencionales de secuenciación. OBJETIVOS. Con este trabajo se pretende caracterizar, desde el punto de vista molecular, a un grupo de pacientes afectos de patología cardiovascular de origen heterogéneo, mediante la utilización de paneles de resecuenciación dirigida de 72 genes. Los objetivos propuestos fueron: 1. Diseñar y validar un panel de resecuenciación dirigida a enfermedades cardiovasculares genéticas heterogéneas con riesgo de muerte súbita. 2. Desarrollar una estrategia de estudio de alta sensibilidad y especificidad para aplicar al diagnóstico de enfermedades cardiogenéticas con riesgo de muerte súbita mediante secuenciación masiva. 3. Trasladar a la práctica clínica las nuevas técnicas de secuenciación masiva. Para ello se va a utilizar un modelo de enfermedades con gran heterogeneidad genética y un panel de genes asociado al desarrollo de diferentes patologías cardiovasculares para confirmar su diagnóstico. PACIENTES Y MÉTODOS. El diseño del panel para enfermedades cardiovasculares con riesgo de muerte súbita fue de 72 genes y se realizó mediante la búsqueda de información clínica y genética en las diferentes fuentes de información biomédica. Este diseño incluyó genes asociados a miocardiopatías, trastornos del ritmo cardíaco y aneurismas de aorta de tipo genético, monogénico y heterogéneo. El diseño bioinformático se realizó en la Unidad de Bioinformática de Sistemas Genómicos e incluyó 1.4 Mb de exones de los que 100 nucleótidos/gen correspondían a las zonas de splicing. Las regiones no traducidas 5’ y 3’ de los 72 genes se diseñaron con 1000 y 200 nucleótidos, respectivamente, mediante la herramienta eArray, proporcionado por Agilent. La validación bioinformática se llevó a cabo con la línea celular HapMap12144 y la validación clínica se realizó con 10 muestras de pacientes previamente diagnosticados de enfermedades cardiovasculares con riesgo de muerte súbita. El desarrollo de un pipeline de diagnóstico incluyó la aplicación de un sistema de filtrados para categorizar a las diferentes variantes encontradas, consulta de bases de datos, estudios de predicción in silico, clasificación de las variantes, validación por secuenciación Sanger de todas las variantes potencialmente patogénicas y de las variantes de significado desconocido y elaboración del informe clínico biológico. Este modelo de trabajo se aplicó sobre un grupo de 163 pacientes afectados de diferentes patologías cardiovasculares de tipo monogénico, analizados durante dos años en la Unidad de Genética Médica de Sistemas Genómicos. RESULTADOS. Los resultados obtenidos en 163 pacientes con diferentes enfermedades cardiovasculares y riesgo de muerte súbita, mediante el análisis de 4795 genes, fueron: detección de 45 mutaciones, 26 de ellas previamente descritas, 14 nuevas mutaciones y 178 variantes de significado desconocido que fueron evaluadas a través de predicciones in silico y validadas por secuenciación Sanger. En resumen, un 27.6% de los pacientes afectados de diferentes patologías susceptibles de producir muerte súbita, pudieron ser genéticamente diagnosticados y establecer el diagnóstico precoz y medidas preventivas en los familiares en riesgo. La sensibilidad bioinformática del panel de 72 genes fue de 96.68% para SNPs y 70.85% para Indels en la plataforma SOLID v.4, mientras que la validación diagnóstica fue del 100% para SNPs y del 90% para Indels. CONCLUSIÓN. La resecuenciación dirigida del panel de 72 genes asociado a patología cardiovascular de origen genético heterogéneo permite un análisis rápido, eficiente, de alto rendimiento y coste efectivo para la detección de mutaciones en todos los genes descritos, implicados en una patología, mejorando los registros de mutaciones. Estos resultados son importantes para establecer el diagnóstico molecular del paciente, explicar la variabilidad fenotípica de la enfermedad cardíaca y asesorar a la familia del afecto sobre la necesidad de políticas preventivas si son portadores de mutaciones.