Yenidoğan ve süt çocukluğu dönemi epileptik ensefalopatilerinde genetik tanı ve klinik spektrum ilişkisi
The relationship of genetic diagnosis and clinical spectrum in newborn and infant epileptic encephalopathy
Yazar: MUHİTTİN ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. HASAN TEKGÜL
Ege Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
Giriş-Amaç: Epilepsi çocukluk çağının en sık görülen nörolojik sorunudur. Yaşamın ilk 3 yılında tanımlanan epilepsilerde genetik temelli etyolojilerin oranlarında önemli artışlar bildirilmektedir. Bu çalışmada süt çocuklıuğu dönemi genetik epilepsilerinde semiyolojik- sendromik yaklaşım, tanısal araçlar kullanımı, antinöbet tedavi uygulamaları, etyoloji özgül hedefe yönelik tedaviler, hassas tıp yaklaşımı ve prognoz ilişkisi araştırılması planlanmıştır. 

Yöntem: Çalışma 2003-2021 yılları arasında Ege Çocuk Nöroloji Bilim Dalında yaşamın 1-36 aylarında epilepsi tanısı 1350 hasta örneklemi üzerinde yürütüldü. Genetik temelli süt çocukluğu epilepsi tanısı genetik testler ile gerçekleştirilen 133 hasta ile çalışma örneklemi oluşturdu. Hastaların genetik tanısında aşağıdaki genetik testler kullanıldı: karyotiplendirme, mikroarray dizileme, epilepsi gen panelleri, multipleks ligasyona bağlı prob amplifikasyonu klinik ekzon analizi ve tüm ekzon sekanslama. Genetik temelli epilepsiler gen düzeyinde etkilenme ve kromozom düzeyinde etkilenme olarak ikiye ayrıldı. Gen düzeyinde ise etkilenmeler moleküler bazda dört alt gruba ayrıldı; hücre proliferasyonu kusuru (1) , hücre migrasyon kusurları (2) , konjenital metabolik bozukluklar(3)  ve fonksiyon kaybı varyantları (4) .

Bulgular: Epileptik nöbet oluşum zamanına göre çalışma örnekleminde üç alt grup oluşturuldu; grup I ( N=19, 14.5%); yenidoğan dönem (postnatal <28 gün), grup II (N=32, %24); erken süt çocukluğu dönemi (1-3 ay arası), grup III ( N= 82 ,%61,7); geç süt çocukluğu döneminde (> 3 aylık). Genetik temelli tanılama 28 (%21) hastaya karyotiplendirme, 17 (%12,7) hastaya Floresan in-situ Hibridizasyon (FISH), 25 (%18,7) hastaya microarray, 66 (%48,8) hastaya hedefli gen analizi, 50 (%37,5) hastaya epilepsi paneli, 37 (%27,8) hastaya WES ve 1 (%0,7) hastaya ise WGS tetkikleri ile gerçekleştirilmiştir. Genetik temelli etyolojik tanılama 133 hastanın 103'ünde (%77,4) tanı yeni nesil dizileme testleri kullanılarak gerçekleştirilirkeni 20 ( %22.6) hastada kromozomal testler ve multipleks ligasyona bağlı prob amplifikasyonu ile gerçekleştirildi. Gen düzeyinde etkilenme %86,4 ve kromozomal düzeyde etkilenme %13,5 olarak saptandı. Gen düzeyinde etkilenme 4 alt grupta incelendi; (1) fonksiyonel defekti (n:73, %63,4), (2) hücre proliferasyon defekti (n:20, %17,3), (3) hücre migrasyon defekti (n:12, %10,4), (4) metabolik bozukluk (n:10, %8,6). Çalışma örneklemimizde fonksiyonel genetik defektler arasında en sık SCN1A patolojik varyantları (%19,5) ve ALDH7A1 (%5,3) tanımlanmıştır. Hücre proliferasyon defekleri arasın ise en sık tuberosklerosis genleri (%12) patolojik varyantlar olarak belirlenmiştir. Özgül genetik tanı 66 (%49,6) hastada hassas tıp uygulamaları ile terapötik katkı sağlanmıştır.

Sonuç: Süt çocukluğu epilepsilerinde genetik temelli epileptik ensefalopatilerin doğru tanımlaması gerçekleştirlmiş, antinöbet ilaçların daha doğru akılcı kullanımı sağlanmış ve hassas tıp uygulamaları ile antiepileptogenetik tedavi yaklaşımları ile olumlu prognoz katkısı sağlanabilmiştir.

Abstract:
Introduction-Aim: Epilepsy is the most common neurological problem of childhood. Significant increases are reported in the rates of genetically based etiologies in epilepsies defined in the first 3 years of life. In this study, it was planned to investigate the relationship between semiological-syndromic approach, use of diagnostic tools, anti-seizure treatment applications, etiology-specific targeted therapies, precision medicine approach and prognosis in infancy genetic epilepsy.

Method: The study was carried out on a sample of 1350 patients diagnosed with epilepsy in the 1-36 months of life in Ege Pediatric Neurology Department between 2003-2021. The study sample consisted of 133 patients whose genetically based infancy epilepsy diagnosis was made by genetic testing. The following genetic tests were used in the genetic diagnosis of patients: karyotyping, microarray sequencing, epilepsy gene panels, probe amplification due to multiplex ligation, clinical exon analysis, and whole exon sequencing. Genetically based epilepsies were divided into two as gene level involvement and chromosomal level effect. At the gene level, the effects were divided into four subgroups on a molecular basis; cell proliferation defects (1), cell migration defects (2) , congenital metabolic disorders (3) and loss-of-function variants (4).

Results: Three subgroups were formed in the study sample according to the epileptic seizure occurrence time; group I (N=19, 14.5%); neonatal period (postnatal <28 days), group II (N=32, 24%); early infantile period (1-3 months), group III (N= 82, 61.7%); late infancy (> 3 months). Genetic-based diagnosis Karyotyping in 28 (21%) patients, Fluorescent in-situ Hybridization (FISH) in 17 (12.7%) patients, microarray in 25 (18.7%) patients, targeted gene analysis in 66 (48.8%) patients, Epilepsy panel was used in 50 (37.5%) patients, WES in 37 (27.8%) patients, and WGS in 1 (0.7%) patient. Genetic-based etiological diagnosis was performed in 103 (77.4%) of 133 patients using next-generation sequencing tests, while in 20 (22.6%) patients, chromosomal tests and probe amplification due to multiplex ligation were performed. It was determined that the effect at the gene level was 86.4% and the effect at the chromosomal level was 13.5%. Influence at the gene level was examined in 4 subgroups; (1) functional defect (n:73, 63.4%), (2) cell proliferation defect (n:20, 17.3%), (3) cell migration defect (n:12, 10.4%), (4) metabolic disorder (n:10, 8.6%). SCN1A pathological variants (19.5%) and ALDH7A1 (5.3%) were identified most frequently among functional genetic defects in our study sample. Among the cell proliferation defects, the most common tuberous sclerosis genes (12%) were determined as pathological variants. Specific genetic diagnosis In 66 (49.6%) patients, therapeutic contribution was provided by precision medicine applications.

Conclusion: Genetic-based epileptic encephalopathies have been correctly identified in infancy epilepsies, more rational use of anti-seizure drugs has been achieved, and a positive prognosis contribution has been achieved with precision medicine applications and antiepileptogenetic treatment approaches.