Konjenital kalp hastalıklarında MLPa kullanılarak gen kopya sayısı varyasyonlarının analiz edilmesi
Analysis  of  gene  copy  number variations in patients with congenital heart diseases  by  using  MLPA
Yazar: ESRA TUBA MUTLU
Danışman: PROF. DR. OSMAN KORAY BODUROĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Pediatrik Temel Bilimler Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Gen klonlama = Gene cloning ; Genler = Genes ; Kalp defektleri-konjenital = Heart defects-congenital ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Kalp septum defektleri-atrial = Heart septal defects-atrial ; Kromozom delesyonu = Chromosome deletion

Özet:
Konjenital Kalp Hastalıkları (KKH); kalpte doğumda var olan yapısal veya fonksiyonel anomalilerdir. Enfeksiyöz etiyolojilerden sonra KKH'ı infant mortalitesine en çok sebep olan durumdur. Klinik önemine rağmen KKH'nın etyopatogenezi hakkında bilgimiz azdır. Embriyolojik dönemde kalp gelişimi sırasında moleküler ve hücresel düzeyde bir çok genetik faktör birbiriyle ilişki halinde bulunmaktadır. Bu faktörler arasında transkripsiyon düzenleyicileri, sinyalizasyon yolakları ve kromatin yeniden düzenlemesi örnek olarak verilebilir. Konjenital kalp hastaları arasında son yapılan çalışmalar, bu hastaların önemli bir kısmında reküren kopya sayısı değişikliklerinin (CNV) bulunduğunu göstermiştir. Bu kopya sayısı değişiklikleri içerdikleri gen/genlere göre kalp dışında diğer önemli organları da etkileyebilmektedir. Bu tür hastalarda konjenital kalp hastalıkları sıklıkla ilk görülen bulgu olabildiği için, kardiyoloji kliniğine başvuran bu hastalarda; KKH'ları ile ilişkili gen/genleri içeren genomik bölgelerin kopya sayısı değişikliklerinin araştırılması ile erken tanı ve ekstrakardiyak semptomların tedavisi mümkün olmaktadır. Bu çalışmada kardiyak septal defekt saptanan, görünüşte non-sendromik olan 45 hastada, MLPA kiti kullanılarak GATA4, NKX2-5, TBX5, BMP4, CRELD1 genlerini içeren genomik bölgelerdeki kopya sayısı değişikliklerini araştırmak ve 22q11.2 kromozomal bölgesini analiz etmek hedeflenmiştir. Bu amaç doğrultusunda 45 hasta klinik olarak değerlendirilmiş ve genetik analiz sonrası üç kopya sayısı değişikliği tespit edilmiştir (n=3/45, %6.6). MLPA analizi ile üç hastada erken sendrom tanısı mümkün olmuştur. Çalışmamız; reküren CNV'lerin pediatrik kardiyoloji kliniklerinde MLPA ile araştırılmasının non-sendromik konjenital kalp hastalarında, erken sendrom tanı imkanı yaratabileceğini göstermiştir. 


Anahtar kelimeler: konjenital kalp hastalıkları, KKH; kardiyak septal defekt, ASD, VSD, AVSD; çoklu ligasyon-bağımlı prob amplifikasyonu, MLPA; kopya sayısı değişiklikleri, CNVler; 22q11 delesyon sendromu, 22q11DS. 
Destekleyen Kurumlar: Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (BAP 6080 Proje ID: 1572).

Abstract:
Congenital heart disease (CHD) refers to abnormalities in the heart's structure or function that arise before birth. Congenital heart defects are the leading non-infectious cause of mortality in newborns. Despite their clinical importance, little is known about the etiopathogenesis of CHD. Within embryogenesis the human heart undergoes several stages of development. At the molecular and cellular levels, heart development entails precise orchestration of genetic events such as the interplay of master transcriptional regulators, signaling pathways and chromatin remodeling. Recent studies among CHD patients have shown the importance of recurrent copy number variations (CNV) in a significant number of patients. Recurrent CNVs which span several genes may affect other important organs besides the heart. As CHD may be the first presenting symptom in such patients, analysis of recurrent CNVs in genomic regions with genes associated with CHD in patients referring to cardiology clinics, may led to early diagnosis and treatment of extracardiac symptoms in such patients. In this study, we aimed to screen copy number variations of genomic regions including GATA4, NKX2-5, TBX5, BMP4, CRELD1 genes and to analyse 22q11.2 chromosomal region by using MLPA assay among apparently non-syndromic 45 patients with cardiac septal defects. For this purpose 45 patients were clinicaly evaluated and after genetic analysis 3 CNVs were identified (n=3/45, %6.6). MLPA assay led to early syndrome diagnosis in three patients. Our study confirme that analysis of recurrent CNVs by using MLPA assay within pediatric cardiology clinics can led to early syndrome diagnosis in non-syndromic CHD patients.  




Key words: congenital heart disease, CHD; cardiac septal defect, ASD, VSD, AVSD; multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA; copy number variants, CNVs; 22q11 deletion syndrome, 22q11DS.
Supported by Hacettepe University Research Projects Management System (BAP 6080 Project ID: 1572).