Primer immün yetersizliklerde genetik alt yapının yeni nesil dizileme yöntemi ile belirlenmesi
Identification of genetic background in primary immunodeficiencies with next generation sequencing
Yazar: SİNEM FIRTINA
Danışman: PROF. MÜGE SAYİTOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology ; Genetik = Genetics
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Dizi analizi-DNA = Sequence analysis-DNA ; Genetik = Genetics ; İmmün yetmezlik = Immun deficiency ; İmmünite = Immunity

Özet:
Primer immün yetersizlikler (PİY), 100'den fazla hastalığı kapsayan ve immün sistem üyelerinin yokluğu ya da fonksiyon kaybı ile karakterize nadir hastalıklar grubudur. PİY'lerin Avrupa sıklığı 1/10.000 olarak kabul edilirken ülkemizde yapılan çalışmalar mevcut akraba evlilikleri nedeniyle sıklığının beklenenden fazla olduğunu göstermektedir. Bu çalışma ile PİYlerin en yaygın grubu olan primer antikor yetersizlikleri (PAY) ve en ağır seyirli grubu ağır kombine immün yetersizliklerde (AKİY) hastalık ile ilişkili olduğu bilinen genleri kapsayan genetik tanı panelleri geliştirilmiş ve toplam 112 hasta (PAY:64, AKİY:48) yeni nesil dizileme (YND) panelleri ile dizilenmiştir. Tespit edilen varyantlar Sanger dizileme ile doğrulanmış ve ailesel kalıtımları incelenmiştir. AKİY hastalarının %58'inde ve PAY hastalarının %14,2'sinde hastalık ile ilişkili varyantlar tespit edilmiştir. Bulunan varyantların 11 tanesi ilk defa bu çalışma ile gösterilmiştir. AKİY panelinde en sık varyant tespit edilen genler RAG1, RAG2 ve ADA genleri, PAY panelinde ise BTK geni olmuştur. Hastalar alt gruplarına göre incelendiğinde, NK (natural killer) lenfopenisi ile seyreden AKİY hastalarında panel ile tanı koyma başarısı %90 iken, NK eksikliği görülmeyen grupta tanı başarısı %39,3'tür. PAY hasta grubunda ise en yüksek varyant belirleme başarısı agammaglobulinemilerde (%31,5) olmuştur. Eş zamanlı kantitatif PZR ile varyant bulunan hastalarda TREC (T hücre dairesel DNA artığı) ve KREC (B hücre dairesel DNA artığı) analizleri yapılmış ve hastaların immünfenotipleri ile benzer sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışma ile YND teknolojisinin primer immün yetersizlik gibi heterojen hastalıklarda hızlı, özgün ve düşük maliyetli bir tanı yöntemi olarak kullanılabileceği gösterilmiştir. Ayrıca elde edilen sonuçlar ile ülkemizdeki varyant ve gen dağılımları geniş bir hasta grubunda gösterilmiştir.

Abstract:
Primary immune deficiencies (PID) are a group of rare diseases, which are including more than 100 clinical phenotypes, characterized by the defects in the development or function of the cells. The prevalence of PID is 1/100.000 in Europe but the high rate of consanguinity marriages in Turkey results in a high prevalence of autosomal recessive inherited diseases like PID. In this study, we designed targeted next generation sequencing (NGS) panels for severe combined immunodeficiency (SCID) and primary antibody deficiency (PAD) and screened 112 patients (48 SCID and 64 PAD) in total. The mutations were confirmed by Sanger sequencing and familial segregations were also investigated. We detected genetic variations in 58% of the SCID and in 14,2% of the PAD patients. 11 pathogenic variants were identified for the first time with this study. RAG1, RAG2 and ADA genes in SCID panel, BTK gene in PAD panel were the most common mutated genes. In SCID panel, we were able to diagnose 90% of patients with NK (natural killer) lymphopenia and 39,3% of patients with normal NK levels. In PAD panel, the highest mutation rate was detected in the aggammaglobulinemia patients (31,5%). T cell receptor excision circle (TREC) and Kappa-deleting recombination excision circle (KREC) expressions were performed by quantitative real time PCR to verify the effects of the variants. Targeted NGS screening is an accurate, low-cost and useful method to evaluate the diagnosis and successful management of heterogeneous diseases such as PIDs. Moreover, gene and variant distributions of PIDs have been shown in a large group of patients in our country.