Lösemi hastalarında mikroarray analizinin tanıya, risk sınıflamasına ve tedaviye katkısının araştırılması
The contribution of microarray analysis to diagnosis, risk classification, and treatment in leukemia patients
Yazar: MUSTAFA OĞUZ ACAR
Danışman: PROF. DR. HATİCE ILGIN RUHİ
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Genetik = Genetics ; Hematoloji = Hematology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Genetik = Genetics ; Genetik belirteçler = Genetic markers ; Genetik teknikler = Genetic technics ; Hematoloji = Hematology ; Hematolojik neoplazmlar = Hematologic neoplasms ; Lösemi = Leukemia ; Mikrodizin = Microarray

Özet:
Amaç
Lösemi hastalarında hastalığın sınıflandırılması, risk durumunun belirlenmesi ve tedavi planlamasının yapılabilmesi için genomik değişimlerin tam ve doğru tanımlanması gereklidir. Karyotip ve FISH analizleri, genomik değişimlerin tespiti için rutin olarak kullanılan genetik testler olmakla birlikte, düşük çözünürlükte veya hedefe yönelik olmaları nedeniyle kimi durumlarda yetersiz kalabilmektedir. Bu çalışmada hem kopya sayısı değişimlerini (KSD) hem de kopya nötral heterozigotluk kayıplarını (KN-HK) saptayabilen "tek nükleotid polimorfizm mikroarray (SNP-array)" yönteminin kullanımı planlanmıştır. Böylece genomik değişimlerin daha yüksek çözünürlükte saptanması amaçlanmıştır. Örneklem grubu olarak rutin genetik testlerle yetersiz sonuç alınan olguların seçilmesi nedeniyle, bu proje kapsamında yapılan çalışmayla elde edilen bulguların hastaların yönetimine katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Ayrıca, çalışma sonucunda elde edilen veriler ile mikroarray yönteminin rutin test olarak kullanımına yönelik bilgi de sağlanabilecektir. 
Gereç ve Yöntem
Bu çalışmada, yeni tanı veya nüks lösemi tanısı olan, rutin testlerin yetersiz kaldığı hastalara ait arşivlenmiş DNA örnekleri kullanılmıştır. 20'si ALL, 17'si AML, 3'ü KLL, 6'sı diğer lösemi türlerinde olmak üzere toplam 46 hasta değerlendirilmiştir. SNP-Array analizi ile KSD ve KN-HK'ler belirlenmiştir. 
Bulgular
Mikroarray analizi ile ALL'de %90, tüm hasta grubunda ise %78,2 oranında klinik olarak anlamlı genetik değişimler saptanmıştır. B-ALL hastalarında IKZF1-plus değişimleri (IKZF1, CDKN2A, PAX5, ERG), atipik iAMP21, P2RY8::CRLF2 füzyonu; T-ALL hastalarında STIL::TAL1 füzyonu, CDKN2A delesyonu ve 9p KN-HK, PTEN delesyonu ve 10q KN-HK; AML hastalarında ERG amplifikasyonu, NF1 delesyonu, 13q KN-HK, 17p delesyonu ve kromoanagenez gibi kompleks değişimler saptanmıştır. Bu değişimler, tanıyı ve hasta prognozunu etkileyebilecek belirteçler arasında yer almaktadır.
Sonuç
Bu çalışma sonucunda mikroarray analizinin, ALL'de yeni tanı ve nüks tüm hastalarda, AML'de ise rutin genetik testlerin yetersiz kaldığı durumlarda rutin olarak kullanımının genetik karakterizasyona katkı sağlayabileceği gösterilmiştir. Çalışmamızda mikroarray analizinin klonal farklılıkları, düşük klonalitedeki amplifikasyonları saptayamadığı görülmüştür. Mikroarray yöntemi dengeli değişiklikleri saptayamamaktadır. Bu nedenle lösemi hastalarında mikroarray yönteminin konvansiyonel sitogenetik veya FISH yöntemleriyle birlikte kullanılması daha uygun olacaktır.

Abstract:
Aim
In leukemia patients, it is essential to fully and accurately characterize genomic alterations to classify the disease, determine risk status, and plan treatment. Although karyotyping and FISH are routinely used genetic tests to detect genomic changes, they may be inadequate in some cases due to their low resolution or target-specific nature. This study aims to utilize the "single nucleotide polymorphism array (SNP-array)" method, which can detect both copy number alterations (CNA) and copy-neutral loss of heterozygosity (CN-LOH), to achieve higher resolution detection of genomic changes. As the sample group consists of cases where routine genetic tests yielded insufficient results, the findings obtained in this project are expected to contribute to patient management. Additionally, the data obtained from this study may provide insights into the potential routine use of the microarray method.
Materials and Methods
Archived DNA samples from patients with a new or relapsed diagnosis of leukemia, for whom routine tests were insufficient, were used in this study. A total of 46 patients, including 20 with ALL and 17 with AML, were evaluated. CNA and CN-LOH were identified using SNP-array analysis.
Results
With microarray analysis, clinically significant genetic alterations were identified in 90% of ALL cases and in 78.2% of the entire patient group. Among B-ALL patients, IKZF1-plus alterations (IKZF1, CDKN2A, PAX5, ERG), atypical iAMP21, and P2RY8::CRLF2 fusions were detected; in T-ALL patients, STIL::TAL1 fusion, CDKN2A deletion and 9p CN-LOH, PTEN deletion and 10q CN-LOH were identified; and in AML patients, ERG amplification, NF1 deletion, 13q CN-LOH, 17p deletion, and complex changes suggestive of chromoanagenesis were found. These alterations are among the markers that may impact diagnosis and patient prognosis.
Conclusions
This study demonstrates that the routine use of microarray analysis in all newly diagnosed and relapsed ALL patients, and in AML cases where routine genetic tests are inadequate, can contribute to genetic characterization. Our study also showed that microarray analysis has limitations in detecting clonal variations, low clonality amplifications. The microarray method cannot detect balanced changes. Therefore, in leukemia patients, it is more appropriate to use the microarray method in conjunction with conventional cytogenetics or FISH methods.