Torasik aortik anevrizma ve torasik aortik diseksiyon patogenezinde mikrorna'ların potansiyel rolü
The potantial role of micrornas in thoracic aortic aneurysm and thoracic aortic dissection pathogenesis
Yazar: TUĞÇE ŞENTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. TUBA GÜNEL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji ve Genetik  Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Torasik Aortik Anevrizma (TAA) ve Torasik Aortik Diseksiyon (TAD) sessiz katiller olarak isimlendirilen aort hastalıklarıdır. TAA, normal aort çapının en az yarısı kadar genişleme ile karakterize iken, TAD aort duvarının tabakalarının aşamalı olarak ayrılması sonucu yalancı lümen oluşumu ile karakterizedir.
Her iki aort hastalığı da asemptomatik bir süreç içersinde ilerler ve tek tedavisi cerrahi operasyondur. TAD ve TAA multifaktöriyel hastalıklardır. Patogenezinde rol oynayan başlıca olaylar, vasküler düz kas hücrelerinin ("vascular smooth muscle cells") (VSMC) fizyolojik kontaktil fenotipinden sentetik ve enflamasyonlu fenotipe geçişi ve hücre dışı matriks bileşen dengesinin değişmesidir.
MiRNA'lar gen anlatımının düzenlenmesinde rol alan, serumda ve dokuda kararlı, abnormal durumlarda anlatımları değişen ve bu özellikleriyle klinik hastalıklar için önemli biyobelirteç özelliği gösteren küçük kodlanmayan RNA molekülleridir. Bu tez kapsamında öncelikle mikroarray yöntemiyle TAA ve TAD hastalığıyla ilişkilendirilmiş hsa-miR-143-3p ve hsa-miR-22-3p aday miRNA'ların validasyonlarını gerçekleştirilmiş, aday miRNA'ların hedef mRNA'larını biyoinformatik araçlar ile tespitinden sonra hedef mRNA'ların anlatım profili gerçek zamanlı PCR (qPCR) ile analiz edilmiştir. 
Tez kapsamında 9 adet TAA hastası, 9 adet TAD hastası ile 10 adet sağlıklı bireylerden alınan serum örnekleri ile çalışılmıştır. Hsa-miR-143-3p ve hedef mRNA'ları "Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog" KRAS ve "Mitogen-activated protein kinase 7" MAPK7 ile hsa-miR-22-3p ve hedef mRNA'ları "Mitogen-activated protein kinase 14" MAPK14 ve "Transgelin" TAGLN'nin anlatım profili TAA ve TAD hasta gruplarında analiz edilmiştir.
Rölatif karşılaştırma sonucunda hsa-miR-143-3p ve hsa-miR-22 aday miRNA'ların anlatım seviyesindeki artış TAA grubunda istatistiksel olarak anlamlı bulunurken, TAD grubunda istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemiştir (TAA grubunda hsa-miR-143-3p p değeri=0,02; hsa-miR-22-3p p değeri=0,03). Hedef mRNA'ların anlatım seviyeleri hiçbir grupta istatistiksel olarak anlamlı bir fark göstermemiştir. KRAS ve MAPK7 mRNA'larının anlatımı her iki grupta da azalmıştır. MAPK14'ün anlatım seviyesi TAA grubunda artarken TAD grubunda azalmıştır. TAGLN mRNA anlatım seviyesi her iki grupta da artmıştır.
Hsa-miR-143-3p'nin anlatımındaki istatistiksel olarak anlamlı fark, hedef mRNA olan KRAS ve MAPK7'nin anlatımlarının azalması ve miRNA-mRNA arasındaki negatif korelasyon, TAA için potansiyel biyobelirteç olabileceğini düşündürmektedir. Hsa-miR-22-3p'nin anlatımındaki artışın istatistiksel olarak anlamlı oluşu ve ROC analizi sonuçları TAA patogenezindeki rolünün önemi gösteriyor olabilir. MAPK14 hedef mRNA'sının anlatım analizleri sonucu yapılan "Receiver Operating Characteristic" (ROC) analizleri, TAA ve TAD hasta gruplarının ayrılmasında önemli bir biyobelirteç olabiliceğini göstermektedir.
Tez kapsamında hasta gruplarından elde edilen taze serum örnekleri ile çalışılmış olması hastalıkların patofizyolojileri ile ilgili biyobelirteç bulmaya yönelik gerçek durumu yansıtması dolayısıyla oldukça önemlidir. Elde ettiğimiz sonuçların TAA için hsa-miR-143-3p'nin ve hsa-miR-22-3p'nin biyobelirteç olarak kullanılabileceği ve hedef mRNA-miRNA ilişkisini yansıtmak adına fizyolojik çalışmalar için yeni araştırmalara temel oluşturabileceğinin kanaatindeyiz. Aort hastalıklarında biyobelirteçler olarak miRNA'ların tanı ve prognostik değerini belirtirmek ve ayrıca terapötik hedef olarak rollerini araştırmak için daha ileri çalışmalar sonuçlarımızı güçlendirecektir

Abstract:
Thoracic Aortic Aneurysm (TAA) and Thoracic Aortic Dissection (TAD) are aortic diseases called as silent killers. While TAA is characterized by an enlargement of at least half of the normal aortic diameter, TAD is characterized by progressive pseudo-lumen formation resulting in gradual separation of the aortic wall layers. 

Both aortic diseases progress asymptomatically and the only treatment is surgery. TAD and TAA are multifactorial diseases. The main events that play a role in the pathogenesis of these diseases are the transition from the physiological contactyl phenotype of vascular smooth muscle cells (VSMC) to the synthetic and inflammatory phenotype and the change of the extracellular matrix component balance.

MiRNAs are small non-coding RNA molecules that play a role in the regulation of gene expression, stable in serum and tissue, are altered levels of expression in the abnormal state and characterized by biomarker for clinical diseases. In this thesis, primarily validation of hsa-miR-143-3p and hsa-miR-22-3p candidate miRNAs associated with TAA and TAD disease by microarray method was performed, after detection of target mRNAs of candidate miRNAs by bioinformatic tools, expression profiles of target mRNAs were analyzed by real-time PCR (qPCR). 
In the scope of the thesis, 9 TAA patients, 9 TAD patients and 10 healthy individuals'serum samples were studied. Hsa-miR-143-3p and its target mRNAs ("Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog" (KRAS) and "Mitogen-activated protein kinase 7" (MAPK7)) and hsa-miR-22-3p and its target mRNAs ("Mitogen-activated protein kinase 14" (MAPK14) and "Transgelin" (TAGLN)) expression profiles were analyzed in TAA and TAD patient groups 

As a result of relative comparison, the increase in expression level of hsa-miR-143-3p and hsa-miR-22 candidate miRNAs was statistically significant in the TAA group, but no statistically significant difference was observed in the TAD group (In the TAA group hsa-miR-143-3p p value= 0.02, hsa-miR-22-3p p value = 0.03). Expression levels of target mRNAs did not show any statistically significant difference in any group. The expression of KRAS and MAPK7 mRNAs decreased in both groups. The level of expression of MAPK14 decreased in the TAD group while it increased in the TAA group. TAGLN mRNA expression level increased in both groups.

The statistically significant difference in the expression of hsa-miR-143-3p suggests that hsa-miR-143-3p may be a potential biomarker for TAA, as the expression of the target mRNAs KRAS and MAPK7 decreases and miRNA-mRNA is negatively correlated. The statistically significant increase in expression and the results of "Receiver Operating Characteristic" (ROC) analysis of hsa-miR-22-3p may be indicative of the role of TAA in its pathogenesis. The result of ROC analysis which is done after MAPK14 target mRNA expression analysis, shows that MAPK14 can be an important biomarker in the separation of TAA and TAD patient groups. 

In the scope of the thesis, to be studying on the fresh serum samples obtanied from the patient groups is very important in order to reflect the real situation on finding biomarkers about the pathophysiology of the diseases. We conclude that the results we obtain may form the basis for further research into physiological studies to reflect the relationship of hsa-miR-143-3p and hsa-miR-22-3p to TAA as biomarkers and to target mRNA-miRNA associations. Further research will strengthen our results to determine the diagnostic and prognostic value of miRNAs as biomarkers in aortic diseases and to explore their role as a therapeutic target.