Herediter retina distrofilerinin genetik etiyolojisinin yeni nesil dizileme yöntemi ile araştırılması
Investigation of the genetic etiology of herediter retinal dystrophy with the new generation sequencing
Yazar: SAİDE BETÜL ARSLAN SATILMIŞ
Danışman: PROF. DR. CAVİDAN NUR SEMERCİ GÜNDÜZ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Etyoloji = Etiology ; Gen tedavisi = Gene therapy ; Genetik = Genetics ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Göz hastalıkları = Eye diseases ; Kas distrofileri = Muscular dystrophies ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Retina = Retina

Özet:
Amaç: Retina distrofileri, geri dönüşümü olmayan fotoreseptör hasarı ile giden, klinik ve genetik heterojenite gösteren kalıtsal bir grup hastalıktan oluşmaktadır. Kalıtsal retina distrofileri (KRD) ile ilgili 270'ten fazla gen ilişkilendirilmiştir. Genetik ve fenotipik heterojenite gösteren bu grupta moleküler genetik tanıya ulaşmak için farklı yaklaşımlar mevcuttur. Kalıtım modeline göre çalışılan paneller ve tüm ekzom dizileme (WES) sıkça kullanılan yöntemler olup bu yöntemlerle yaklaşık %50 tanı elde edilmektedir. Bu çalışma ile gen tedavisine yönelik çalışmaları bulunan genlere yönelik tanı yaklaşımının etkisi değerlendirilmiştir. 
Gereç ve Yöntem: Tedavi hedefi olan ABCA4, CEP290, CHM, CNGA3, MERTK, MYO7A, PDE6B, RPE65, RPGR, RS1 genlerinden oluşan yeni nesil dizileme (NGS) paneli ilk basamak genetik tanı testi olarak kullanılmıştır. 2019-2022 yılları arasında Ankara Şehir Hastanesi Genetik Hastalıklar Değerlendirme Merkezine başvuran 118 KRD'li hastaya uygulanan NGS paneli ve panel sonucunda tanı konulamayan hastalardan 19'una uygulanan WES testi sonuçları retrospektif olarak analiz edilmiştir.
Bulgular: NGS paneli ile ABCA4, CEP290, RPGR, CNGA3, MERTK, MYO7A, PDE6B ve RPE65 genlerinde bulunan patojenik varyantlar ile 25 hastaya tanı konulmuştur. WES analizi ile 19 hastanın 10'unda ARL6, CNGB1, CYP4V2, LCA5, NR2E3, PCARE, RP2, SPATA7, USH2A genlerinde bulunan patojenik varyantlar ile tanı konulmuştur. NGS paneli ile %21, WES ile %52,6 tanı oranı sağlanmıştır.
Sonuç: Genetik ve klinik olarak heterojen olması nedeniyle KRD'lerde WES testi altın standart olsa da gelişmekte olan ülkelerde, WES testi maliyeti, uzun laboratuvar çalışma ve analiz süreleri, veri saklama imkanlarının kısıtlılığı gibi nedenlerle bütün hastalara uygulanamaması nedeniyle hedeflenmiş gen panel testleri bir ara basamak olarak uygulanmaktadır. Çalışmamız, literatürde KRD'li hastalarda gen tedavisi olan genlere yönelik moleküler genetik tanı araştırması olan ilk çalışmadır. Çalışmamızda WES uygulanamayan hastalara bu panelin uygulanması hastaların önemli bir kaygısı olan gen tedavisine uygunluğun değerlendirilebilmesi amacıyla tüm hastalara eşit ulaşım imkanı sağlanmıştır.

Abstract:
Aim: Retinal dystrophies consist of a group of inherited diseases with irreversible photoreceptor damage and clinical and genetic heterogeneity. More than 270 genes have been associated with inherited retinal dystrophies (IRD). There are different approaches to reach molecular diagnosis in IRD. Panels studied according to the inheritance model and whole exome sequencing (WES) are frequently used methods and approximately 50% diagnosis is obtained with these methods. In this study, the effect of the diagnostic approach on genes with studies on genetic therapy was evaluated.
Materials and Methods: Next generation sequencing (NGS) panel consisted ABCA4, CEP290, CHM, CNGA3, MERTK, MYO7A, PDE6B, RPE65, RPGR, RS1 genes, which are the treatment targets, was used as the first-line genetic diagnostic test. NGS panel performed to 118 patients with IRD who applied to Ankara City Hospital Genetic Diseases Evaluation Center between 2019-2022 and WES test results implemented to 19 of the patients who could not be diagnosed as a result of this panel were analyzed retrospectively.
Results: By NGS panel, 25 patients were diagnosed with pathogenic variants in ABCA4, CEP290, RPGR, CNGA3, MERTK, MYO7A, PDE6B and RPE65 genes. By WES analysis, 10 of 19 patients were diagnosed with pathogenic variants in ARL6, CNGB1, CYP4V2, LCA5, NR2E3, PCARE, RP2, SPATA7, USH2A genes. The diagnostic rate of the NGS panel and the WES test were 21% and 52.6%, respectively.
Conclusion: Although WES test is the gold standard in CRDs due to its genetic and clinical heterogeneity, targeted gene panel tests are performed as an intermediate step in developing countries. Since it can not be performed to all patients due to the cost of WES test, length of laboratory study and analysis times, and limited data storage facilities. In our knowladge this study is the first molecular diagnostic study based on the genetic therapy options in patients with IRD. In our study, the application of this panel to patients who could not be applied WES provided equal access to all patients in order to evaluate their suitability for genetic therapy, which is an important concern of the patients.