ÇOMÜ Tıbbi Genetik Tanı Merkezi'nde spinal musküler atrofi ön tanısı veya taşıyıcılığı açısından genotiplendirilen olguların SMN1/SMN2 genlerinin kopya sayılarının retrospektif analizi
The retrospective analysis of SMN1/SNM2 copy numbers in sma pre-di̇agnosi̇s patients and in healthy controls tested at COMU medical genetics diagnosis center
Yazar: MENEKŞE ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. FATMA SILAN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2020
Konu: Genetik = Genetics ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Genler = Genes ; Genotip = Genotype ; Kas atrofisi = Muscular atrophy ; Kas atrofisi-spinal = Muscular atrophy-spinal ; Retrospektif çalışmalar = Retrospective studies

Özet:
GİRİŞ ve AMAÇ: Spinal müsküler atrofi (SMA), spinal kord ön boynuz hücrelerinin progresif dejenerasyon ve geri dönüşümsüz kaybı sonucu iskelet kası zayıflığı ve atrofisi ile karakterize bir hastalıktır. Genel popülasyonda SMA'nın prevalansı 1/10000 iken taşıyıcılık oranı 1/40-1/60 'tır. SMA'nın etiyolojisinde SMN1 geninde meydana gelen biallelik delesyonlar önemli yer alır. SMN2 geni kopya sayısı ise hastalığın prognozunda önemlidir. Çalışmamızda SMA ön tanısıyla başvuran hastalarda ve sağlıklı kontrollerde hem SMN1 hem SMN2 kopya sayılarının retrospektif analiz edilmesi planlanmıştır.
YÖNTEM: Çalışmamıza, 15 Nisan 2019 tarihine kadar Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Genetik polikliniğine "Spinal Musküler Atrofi ön tanısı veya taşıyıcılığı" tanısıyla başvurup SMN1 ve SMN2 gen kopya sayıları MLPA analizi ile değerlendirilmiş olan olgular ile sağlıklı kontroller alınmıştır. Çalışmaya dahil edilen 214 olgunun sosyodemografik, klinik ve laboratuvar bulguları retrospektif olarak incelenmiş ve bu olguların MLPA ham verileri güncel Coffalyser programı ile yeniden analiz edilmiştir.
BULGULAR: İki yüz on dört olgunun SMN1 7. ve 8. ekzon kopya sayıları değerlendirildiğinde; olguların 188'inde (%87,8) iki kopya saptanırken, 18'inde (%8,4) bir kopya (heterozigot delesyon), dört olguda (%1,9) 3 kopya ve dört (%1,9) hastada sıfır kopya (homozigot delesyon) saptanmış olup bu hastalar SMA tanısı almıştır. Endikasyona göre izole hipotoni kliniği ile başvuran hastaların %22,2'sinde SMN1 geninde homozigot delesyon saptanmıştır. Sağlıklı kontrol olarak değerlendirilen 144 olgu içinde altı (%4,2) olguda SMN1 geninde heterozigot delesyon saptanmış olup, bu olgular taşıyıcı olarak değerlendirilmiştir. Olguların endikasyonuna bakılmaksızın SMN2 7. ve 8. ekzon kopya sayıları değerlendirildiğinde 135'inde (%63,1) iki kopya; 61'inde (%28,5) bir kopya (heterozigot delesyon), dokuzunda (%4,2) sıfır kopya (homozigot delesyon), sekizinde (%3,7) 3 kopya, bir (%0,5) olguda ise 4 kopya saptanmıştır. SMA Tip I tanısı alan üç hastanın SMN2 kopya sayısı iki olarak saptanırken, SMA Tip III tanısı alan bir hastada SMN2 geni kopya sayısı dört olarak tespit edilmiştir. SMA MLPA, arrayCGH, NGS panelleri ve WES birarada kullanıldığında izole hipotoni kliniği ile gelen hastaların %61,1'i tanı alırken, ek bulguları olan hastaların %26,5'i tanı almıştır

SONUÇ VE TARTIŞMA: Çalışmamıza alınan sağlıklı olgular içinde SMA taşıyıcılığı %4,2 olarak saptanmış olup bu oran literatürden oldukça yüksektir. Taşıyıcılık saptanan 6 bireyin 5'i Çanakkale'li olup, küçük bir populasyon içinden evlilikler ve akraba evliliğinin nadir olması nedeniyle taşıyıcılık sıklığı artmış olabilir; bu durumun netleştirilmesi için daha büyük ölçekli çalışmalara ihtiyaç vardır. SMA tanısı alan 4 hastanın SMN2 kopya sayıları ise iki ve üzerinde saptanmış olup bu durum hastalığın prognozu ve tedavi planlanmasında önemlidir. Çalışmamızda SMA taşıyıcılığı diğer populasyonlardan yüksek tespit edilmiş olup; SMA hastalığının mortalitesi ve güncel tedavi maliyetinin yüksek olması ile prenatal, preimplantasyon genetik tanının mümkün olması gözönüne alındığında SMA'nın tarama programlarına dahil edilmesi önem kazanmaktadır. Ayrıca çalışmamızdaki yüksek tanı oranı dikkate alındığında hipotoni kliniği ile gelen hastalara tanı konmasında NGS panelleri, arrayCGH ve WES analizi gibi moleküler yöntemlerin birarada kullanımı gözönünde bulundurulmalıdır.

Abstract:
INTRODUCTION and AIM: Spinal muscular atrophy (SMA) is characterized by muscle weakness and atrophy resulting from progressive degeneration and irreversible loss of the anterior horn cells in the spinal cord. Prevalence of SMA is  one in every 10,000 live births in general population and a carrier frequency of about 1/40-1/60. SMA is caused by biallelic mutations in the survival motor neuron 1 (SMN1) gene, including deletions, gene conversions, and intragenic mutations. SMN2 copy number modify disease severity. In our study; we aimed to analyze both SMN1 and SMN2 copy numbers in patients presenting with SMA pre-diagnosis and in healthy controls.
METHODS: Patients refered to Çanakkale Onsekiz Mart University Medical School Medical Genetics Clinic Department with the diagnosis of SMA and carriers until April 15, 2019 who were tested for SMN1 and SMN2 gene copies using a multiplex ligation-dependent probe amplification assay (MLPA) were included in our study. The sociodemographic, clinical and laboratory findings of the 214 patients included in the study were examined retrospectively and the raw data of MLPA of these patients were retrospectively reanalyzed by Coffalyser.In total, 214 DNA samples from peripheral blood were tested for SMN1 and SMN2 gene copies using a multiplex ligation-dependent probe amplification assay.
RESULTS: In our study among 214 samples 188 (87,8%) patients had two SMN1 copies, four (1.9%) patients had three SMN1 copies and four (1,9%) patients who diagnosed SMA were found to be homozygous deletion of SMN1 exon 7 and exon 8. Carrier frequency was detected 4.2% in our healthy controls. From the 214 cases, 135 patients (63,1%) had two SMN2 copies, 61 (28,5%) had a single gene copy, eight patients (3,7%) had three copies, one (0,5%) patient had four copies and nine (%4,2) patients had homozygous deletion. Three SMA Type I patients had two SMN2 copies and one SMA Type III patient had four copies. When using SMA MLPA, arrayCGH, NGS panels and WES together, 61.1% of patients with isolated hypotonia clinic and 26.5% of patients with additional findings were diagnosed.
DISCUSSION: In our study, we found the carrier frequency %4,2, which is higher than the current literature. 5 of the 6 individuals who are found to be carriers are from Çanakkale and the difference between studies may be attributed to marriages among a small population and the consanguineous marriages are rare; more comprehensive studies are needed to elucidation of this situation. Four patients diagnosed with SMA had two or more SMN2 copies which is important in prognosis and treatment planning of the disease. In conclusion; carrier frequency of our population is higher than others; given the high mortality of disease, expensive therapies and possıbılıty of the exıstence of prenatal tests and PGD, including SMA in the carrier screening program. has become important. In addition, considering the high rate of diagnosis in our study, performing NGS panels, array CGH and WES analysis together should be taken into consideration when evaluating patients with hypotonia clinic