MOLEKÜLER GENETİK

TEK GEN HASTALIKLARI

İnsan genom projesinin sonuçlanmasından sonra insan genomunda yaklaşık 30 bin gen bulunduğu saptanmıştır. Her bir genin oluşturabileceği hastalıklara tek gen hastalıkları denmektedir ve kalıtsal olarak gelecek nesillere aktarılma riski oluşturmaktadır.

Tek gen hastalıklarının tanıları moleküler tetkiklerle konulmaktadır. Bu hastalıkların saptanması insanda çeşitli evrelerde yapılmaktadır.

Postnatal Tanı: Doğum sonrasında yapılan incelemelerdir

Prenatal Tanı:  Doğum öncesinde (gebelikte) anne karnındaki bebeğe yapılan incelemelerdir

Preimplantasyon Genetik Tanı: Anne rahmine yerleştirilmeden önce embriyolara yapılan incelemelerdir

AKDENİZ ANEMİSİ

Akdeniz Anemisi (Beta-talasemi) ülkemizde en çok görülen kalıtsal hastalıklardan biridir. Hastalık geninin Türkiye’deki ortalama görülme sıklığı % 4–5 kadardır, fakat özellikle güneyde bazı bölgelerde bu oran % 20’lere kadar çıkmaktadır. Beta-talasemi, otozomal resesif (genetik defektin hem anne hem babada taşındığı tipte) kalıtım gösterir. Akraba evliliklerinin yaygın olduğu bölgelerde hastalığın görülme sıklığı artmaktadır.

Beta-talasemi geni 11 numaralı kromozomun üzerinde yer almaktadır. Gen üzerinde oluşacak mutasyonlar beta-globin üretimini azaltır veya sentezlenmeyi durdurur. Hemoglobin üretimin azalması sonucu hastalarda mikrositik hiperkromik anemi oluşur.

Beta-talasemi tanısı kan testleri yoluyla konulur. Periferik yaymada çekirdekli alyuvarların varlığı, hemoglobin elektroforezi sonucu hemoglobin A seviyesinin düşüklüğü hastalığın başta gelen bulgularıdır. Hastalığın tespit edilmesinden sonra mutasyonun tanımlanması moleküler tetkiklerle yapılmaktadır. İstanbul Memorial Hastanesinde Beta-talasemi için moleküler tanı beta-globin geninin tümüyle dizilenmesiyle (Tüm Gen Analizi) konulmaktadır. Bu tanı yöntemi hem bireylerdeki mutasyonun tespit edilmesini, hem de anne karnındaki fetüsten alınacak örnekle beta-talasemi mutasyonlarının tespitini sağlar. Gebeliğin 10. haftasından sonra Koryon villüs biyopsisi (CVS) veya 15. haftasından sonra yapılacak amniosentez yardımıyla olabilir.

Ayrıca Talasemi taşıyıcısı anne ve baba sağlıklı bebek sahibi olmak istediklerinde Preimplantasyon Genetik Tanı (PGT)  merkezimizde yapılmaktadır.

ORAK HÜCRE ANEMİSİ

Alyuvarlar kanımızı oluşturan elemanlardandır. Alyuvarlar kana rengini veren hemoglobin maddesini taşımaktadırlar. Hemoglobinler ayrıca oksijenin taşınmasında rol almaktadırlar. Hemoglobinin birden fazla çeşidi bulunmaktadır. HbF bebeklerde, HbA normal erişkin bir insanda ve HbS orak hücre anemisi hastalarında bulunmaktadır.

Orak hücre anemisi hastalığı otozomal resesif geçişli bir hastalıktır. Beta-globin gen dizisinin 6. kodonundaki nokta mutasyonu sonucu glutamik asit yerine valin şifrelenmesi sonucu HbS oluşur. Bu kişilerin alyuvarları oksijen miktarı az olduğu zaman şekil olarak değişikliğe uğrarlar ve orak şeklini alırlar. Alyuvar miktarı bu hastalarda fazla ve ömürleri azdır.

Hastalığın tespiti moleküler tetkiklerle yapılmaktadır. İstanbul Memorial Hastanesinde orak hücre anemisi için moleküler tanı beta-globin geninindeki COD 6 bölgesinin dizilenmesiyle konulmaktadır. Bu tanı yöntemi hem bireylerde mutasyon tespit edilmesi için hem de anne karnındaki fetüsten alınacak örnekle orak hücre anemisinin tespitini sağlar. Gebeliğin 10. haftasından sonra Koryon villüs biyopsisi (CVS) veya 15. haftasından sonra yapılacak amniosentez yardımıyla olabilir.

Ayrıca orak hücre anemisi taşıyıcısı anne ve baba sağlıklı bebek sahibi olmak istediklerinde Preimplantasyon Genetik Tanı merkezimizde yapılmaktadır.

AİLESEL AKDENİZ ATEŞİ (FMF)

Ailesel Akdeniz Ateşi (FMF) tekrarlayan ateş ve periton, sinoviyum veya plevra enflamasyonu ile kendini belli eden otozomal resesif geçişli bir hastalıktır. Karın ağrısı en belirgin özelliği olmakla birlikte hastaların bir kısmında da artrit bulgular ön plandadır. Karın zarında, eklemlerde ve akciğer zarında oluşan iltihaplanma ağrı ve ateşe neden olur. Kan testlerinde yüksek eritrosit sedimentasyonu, lökosit sayısında ve fibrinojen miktarında artış gözlenir. FMF’in bilinen tek tedavisi, Kolşisin isimli ilaçtır. Kolşisin, ateş ve karın ağrısı ataklarının sıklığını ve şiddetini azaltmaktadır.

FMF hastalığıyla ilgili olan tek gen MEFV genidir. MEFV geni 16 nolu kromozomda yer almaktadır. Türk toplumunda V726A, M694V, M694I, K695R, M680I, A744S, E148Q ve R761H mutasyonları MEFV geninde en sık rastlanan mutasyonlardandır. FMF hastalığının moleküler tanısı talasemide olduğu gibi tüm gen analizi ile yapılmaktadır. Merkezimizde mutasyonlarının %80 nin yer aldığı exon 2 ve exon 10 bölgeleri tüm gen taramasıyla incelenmektedir.

Bireylerde FMF analizi yapılmasının yanı sıra gebelik esnasında CVS veya amniosentez yöntemiyle alınacak örneklere de FMF analizi yapılmaktadır. Ayrıca FMF taşıyıcı anne baba veya anne babadan herhangi birinin hasta diğerinin taşıyıcısı olması durumunda sağlıklı bebek sahibi olmak istediklerinde FMF için Preimplantasyon Genetik Tanı merkezimizde yapılabilmektedir.

KİSTİK FİBROZİS

Kistik Fibroz dünya genelinde sık rastlanan kalıtsal hastalıklardan bir tanesidir. Kistik fibroz, solunum ve sindirim sisteminin yüzeyini kaplayan hücrelerinde sodyum ve klor iyonlarının taşınmasını sağlayan proteini üreten CFTR geninde ki mutasyonlar sonucu ortaya çıkar. Mutasyonlar sonucunda mukus tabakası daha yoğun bir hal alır ve akciğerlerin tıkanmasına ve enfeksiyon gelişmesine, pankreasın tıkanarak sindirim enzimlerinin bağırsağa ulaşımının engellenmesine neden olur.

Kistik fibroz transmembran iletim düzenleyicisi (CFTR) geni 7 nolu kromozomda yer alır. CFTR geninde yaklaşık 1400 tane mutasyon tespit edilmiştir. Mutasyonların oluşturacağı etkiler birbirlerinden farklıdır. Bazı mutasyonlar CFTR proteininin normalden küçük ya da yetersiz miktarda üretilmesine yol açarken, diğerleri proteinin regülasyonunu ya da hücre zarındaki lokalizasyonunu engellerler. Bazı mutasyonlar Kistik Fibroz hastalığına neden olurken CFTR geninde oluşan bazı mutasyonlar erkeklerde kısırlığa sebep olur. Bu mutasyonlar testislerden sperm taşıyan kanalların birinin (CUAVD: Congenital Unilateral Absence of Vas Deferens) veya her ikisinin de (CBAVD: Congenital Bilateral Absence of Vas Deferens) gelişmemesine neden olur. Testisler normal gelişmiş ve cinsel fonksiyonlar normal olmasına karşın vas deferens gelişmemiş olması nedeniyle erkek üreme sistemindeki spermler meniye taşınamaz.

Kistik Fibroz hastalığının moleküler tanısı dünya genelinde en yaygın olan 33 mutasyona ek olarak polyT bölgesi PCR-OLA (polimeraz zincir reaksiyonu- oligonucleotide ligation assay )  yöntemiyle taranmaktadır. Türk toplumunun çok heterojen olmasından dolayı kistik fibroz tanısı kesin koyulan hastalarda mutasyon sayısı genetik dizile ile 500 e kadar çıkarılmaktadır.

Kistik fibroz hastalığının görülme sıklığı yüksek olduğundan Kistik fibroz mutasyonu tespit edilen CBAVD hastalarının ayrıca eşlerinde de gen taraması yapılmalıdır. Eşinde de kistik fibroz saptanan hastalara Preimplantasyon Genetik Tanı veya gebelik sonrası prenatal tanı işlemlerini merkezimizde uygulamaktayız.

Y-KROMOZOMU MİKRODELESYONLARI

Erkek cinsiyetinin belirlenmesinde rol alan Y kromozomu üzerinde sperm oluşumunda ve gelişiminde yer alan genler bulunmaktadır. Y kromozomunun p kolunda yer alan bu genlerin bulunduğu bölge AZF (Azoospermia factor) bölgesi olarak adlandırılır. Bu bölgedeki genler 3 grup olarak adlandırılmıştır. AZFa, AZFb ve AZFc bölgeleri.

Y delesyonları özellikle 1 milyon spermatozoa/ml altında olan hastalarda tespit edilmektedir. En sık rastlanan delesyonlar AZFc (yaklaşık %60) bölgesindedir. Bunu AZFb ve AZFb+c veya AZF a+b+c bölgeleri (%35) izlemektedir. AZFa bölgesinde görülen delesyonlar oldukça nadirdir (%5). Delesyonlar diğer androlojik bulgularla birlikte (varikosel, kriptorşidizm, hipogonadotropik hipogonadizm, obstruktif azoospermi) görülme olasılığı (%7) açısından bağımsızdır. AZFa veya AZFb bölgelerinin tamamının (komplet) delesyonu Sertoli Cell-only (SCO) ve spermatogenetik arrest ile ilişkilidir. Bu bölgelerin parsiyel delesyonu veya AZFc bölgesinin parsiyel veya komplet delesyonu hipospermatogenez (oligospermi) ile Sertoli Cell-only sendromu arasında değişken fenotiplerle uyumlu gözükmektedir.

Y kromozomu mikrodelesyon taraması diagnostik, prognostik ve koruyucu önleme sahiptir. Azospermik hastalarda rastlanacak komplet AZFa veya AZFb delesyonları testiküler sperm elde edilmesi açısından negatif prognostik değere sahiptir.

Y kromozomu mikrodelesyonları merkezimizde moleküler tekniklerle tanımlanmaktadır. AZF bölgesi için 28 farklı STS bakılmaktadır. Her bölge multiplex Floresan PCR yöntemiyle çoğaltılarak dizi analiz cihazında fragman analiz yöntemiyle incelenmektedir.

TROMBOFİLİ PANELİ

Trombofili Panelinde toplam 4 farklı bölgeye bakılmaktadır.

Faktör V: Faktör V kan koagülasyon sistemindeki en önemli proteinlerden biridir. Faktör V aktive edilmiş protein C (APC) 'nin kofaktörü olarak fonksiyon yapar. APC ile birlikte Faktör VIIIa'yı inaktive eder. Faktör V Leiden mutasyonu otozomal dominant olarak kuşaktan kuşağa iletilir. Bu mutasyon varlığında faktör V'in APC tarafından inaktive edilmesi engellenir ve kanda yoğun pıhtılaşması meydana gelir. Tromboz tehlikesi doğum kontrol hapı kullanımı, sigara, ileri yaş ya da pıhtılaşma sistemini etkileyen diğer tromboz etkenleri (Prothrombin 20210) gibi risk faktörlerinin varlığında çok daha fazla artar.

Faktör II (Prothrombin 20210A): Prothrombin 20210 mutasyonu Faktör V polimorfizminden sonra tromboz oluşumuna en sık neden olan polimorfizimdir. Tromboz, kandaki protrombin miktarının artmasıyla ortaya çıkar.

MTHFR enzimi protein ve polyamine sentezi ve metilasyon reaksiyonları için gerekli olan metil alış-verişinde rol oynar. MTHFR varyantları nöral tüp defekti, homosisteinemi, erken yaşta kalp damar hastalığı, erken yaşta venöz tromboz ortaya çıkma riskini arttırır.

MTHFR C677T: MTHFR C677Tnin homozigot olduğu durumlarda yüksek plazma homosistein ve düşük folat seviyesi gözlenmektedir. Enzim aktivitesi % 30 civarlarındadır.

MTHFR A1298C: MTHFR A1298C, homocysteine ve plazma folat konsantrasyonunu etkiler fakat etkisi C677T formundan daha düşüktür. Enzim aktivitesi %65 civarlarındadır.

MOLEKÜLER GENETİK TESTLER

*Amniosentezle saptanan Tek gen hastalıkları Koryon Villus (CVS) örneklerinde de incelenebilmektedir. Fakat gelen CVS materyali ilk önce kültüre edildikten sonra moleküler tetkikler uygulanmaktadır. Ayrıca CVS yönteminde anne hücreleriyle kontaminasyon riskinin yüksek olması sebebiyle örneklere “maternal kontaminasyon analiz çalışması” da uygulanmaktadır.