Mezenkimal kök hücrelerin diamond blackfan anemisi hastalığındaki rolünün araştırılması
Investigating the role of mesenchymal stem cells in diamond blackfan anemia
Yazar: BEREN KARAOSMANOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZİHNİ EKİM TAŞKIRAN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Anemi = Anemia ; Eritroblastlar = Erythroblasts ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Genler = Genes ; Kemik iliği = Bone marrow ; Kemik iliği hastalıkları = Bone marrow diseases ; Kök hücreler = Stem cells ; Mezoderm = Mesoderm ; Ribozomlar = Ribosomes

Özet:
Bu tez çalışmasında, Diamond Blackfan Anemisi hastalığının moleküler etiyolojisi aydınlatılmaya çalışılmıştır. Bu amaç doğrultusunda; etkilenmiş bireylerin kemik iliği kaynaklı mezenkimal ve hematopoetik kök hücreleri sağlıklı donörler ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. DBA hastalarına ait mezenkimal kök hücrelerin proliferasyon hızlarında azalma ve farklılaşma potansiyelinde eksiklik olduğu gösterilmiştir. Transkriptom analizleri DBA hastalarına ait mezenkimal kök hücrelerde artmış bir inflamatuvar cevap olduğuna işaret etmiştir. Osteojenik farklılaşma sonucunda yapılan transkriptom analizi ise RPS19 mutasyonu bulunan bireyde erken ve orta dönem osteojenik belirteçlerin arttığı, son dönem belirteçlerin ise azaldığı 'geciken' osteogenezi ortaya koymuştur. Kemik iliği kaynaklı mononüklear hücreler ile yapılan CFU-E deneyinde sadece tek bir DBA hastasından koloni elde edilebilmiş, transkriptom verilerine bakıldığında ise bu hücrelerde inflamasyon ve immün sistemle ilişkili olan genlerde ifade değişimleri olduğu görülmüştür. İmmünfenotipleme çalışmasında RPS19 mutasyonu bulunan bireyin proeritroblast yüzdesinde azalma olduğu saptanmış, bu hücrelerde yapılan transkriptom analizi ile, mRNA düzenlenmesi, RNA işlemesi ve ribozom biyogenezi gibi işlevlerden sorumlu olan genlerde ifade değişimleri olduğu saptanmıştır. Özellikle alt üniteyi oluşturan proteinleri kodlayan genlerdeki azalma dikkat çekicidir. Tez çalışması sonucunda elde edilen bilgilerin sadece DBA değil, diğer kemik iliği yetmezlikleri için de kritik öneme sahip olduğu düşünülmektedir. Bununla beraber, ribozomopati grubundaki diğer hastalıklarda benzer yaklaşımlar ile elde edilecek olan omik seviyesindeki bilgiler sadece ribozomopatiler değil, kanser, farklılaşma ve immün regülasyon gibi önemli mekanizmaları aydınlatma adına önemli olacaktır.

Abstract:
In this thesis, the molecular etiology of Diamond Blackfan Anemia is tried to be enlightened. For this purpose, bone marrow mesenchymal and hematopoietic stem cells from the patients were comparatively analyzed with healthy donors. A reduction in the proliferation rate and a delay in differentiation potential were shown on mesenchymal stem cells from the DBA patients. Transcriptomics analysis from the mesenchymal stem cells of the DBA patients indicated an inflammatory response. The 'delayed' osteogenesis process was supported with the finding that early and middle markers of osteogenesis were high and late markers of osteogenesis were decreased in the RPS19 patient. In the erythroid differentiation assay (CFU-E) from the bone marrow mononuclear cells, only one patient's sample formed colonies. When transcriptomics analysis was examined, a change in the expression levels of the genes associated with inflammation and immune system was observed. Immunophenotyping assay showed a decrease in the proerythroblast cell numbers of the RPS19 patient and an alteration in the expression levels of genes that coordinate mRNA regulation, RNA processing and ribosome biogenesis was observed in the transcriptomics analysis. Especially a reduction in genes, that code small subunit proteins draw attention. Outputs of this thesis will be beneficial not only for DBA, but also for other bone marrow failure syndromes. In addition, omics data obtained from other ribosomopathy disorders will be important in order to enlighten the critical mechanisms such as cancer, differentiation and immune regulation.