Kistik fibrozis hastalığında belirlenen aday miRNA'ların hasta nazal ve serum örneklerinde analizi
Analysis of candidate miRNAs detected in cystic fibrosis disease in patient nasal and serum samples
Yazar: RÜVEYDA ÇÖKLÜ
Danışman: PROF. DR. DİDEM DAYANGAÇ ERDEN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Fenotip = Phenotype ; Genetik = Genetics ; Genler = Genes ; Genotip = Genotype ; Kistik fibroz = Cystic fibrosis ; Mikro RNA = Micro RNA ; RNA = RNA

Özet:
Kistik fibrozis transmembran regülatör (CFTR) genindeki mutasyonların sebep olduğu kistik fibrozis (KF), otozomal resesif kalıtılan ve yaygın görülen genetik bir hastalıktır. Bir klor kanalı olan CFTR proteini, cAMP ve protein kinaz A'ya bağımlı çalışmaktadır. Epitel yüzeyindeki sıvı homeostazisini sağlayan CFTR proteini, diğer klor kanallarının ve epitel sodyum kanallarının düzenlenmesinden sorumludur.
Günümüze kadar yapılan çalışmalarda CFTR geninde 2100'den fazla mutasyon olduğu saptanmıştır. CFTR proteininin fonksiyonuna bağlı olarak sınıflandırılan mutasyonlar, CFTR proteininin sentezi, katlanması, taşınması, yerleşmesi ve doğru fonksiyon göstermesi gibi aşamalarına etki ederek hastalık ciddiyetinde önemli rol oynamaktadır. CFTR mutasyonlarının tanımlanması, hastalığın teşhis edilmesini sağlamakta ancak hastalık ciddiyeti, fenotipi ve ilerleyişi hakkında bilgi vermemektedir.
Son yıllarda yapılan çalışmalar ile birlikte immün ve inflamatuar cevap, protein katlanması, iyon taşınımı ve oksidatif stres ile ilişkili genlerin ifadelerinin yanı sıra miRNA ifadelerinde gözlenen farklılıkların da hastalık patogenezini etkilediğine dair bulgular artmıştır.
Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı ve Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Göğüs Hastalıkları Ünitesi iş birliği ile gerçekleştirilen ön çalışmalar sonucunda, aynı mutasyonu taşımasına rağmen ağır ve hafif klinik ciddiyete sahip kardeşler saptanmıştır. F508del mutasyonuna sahip ağır (n=2) ve hafif (n=2) seyir gösteren hasta kardeşlerden nazal sürüntü örnekleri alınmıştır. Nazal epitel hücreler kullanılarak elde edilen RNA'lar ile miRNA Array yöntemi gerçekleştirilmiş ve elde edilen ham veriler Transcriptome Analysis Console (TAC) programı ile analiz edilmiştir. Yapılan analiz sonrası ifadesi 2 kat ve üzeri artan ya da 2 kat üzeri azalan ortak, miR-449c-5p, miR-34c-3p, miR-34c-5p ve miR-4793-3p olmak üzere 4 miRNA tanımlanmıştır.
Önerilen tez çalışmasında amacımız; grubumuzun ön veri olarak elde ettiği 4 miRNA'nın F508del mutasyonuna sahip ağır ve hafif seyirli KF hastalarının serum ve nazal sürüntü örneklerinde valide edilmesi, ekspresyonlarının karşılaştırılması, valide edilen miRNA'ların hedef genlerinin belirlenmesi ve hedef genler ile ilişkili yolakların tanımlanmasıdır.
Elde edilen veriler KF'de hastalık seyrinin erken dönemde belirlenmesine kolaylık sağlayacak prognostik miRNA'ların belirlenebilmesini sağlayacak ve KF patogenezi ile ilişkili olan yeni yolaklar aydınlatılabilecektir.

Abstract:
Cystic fibrosis (CF), caused by mutations in the cystic fibrosis transmembrane regulator (CFTR) gene, is an autosomal recessive inherited and common genetic disease. The CFTR protein, which is a chlorine channel, works dependent on cAMP and protein kinase A. The CFTR protein, which provides fluid homeostasis on the epithelial surface, is responsible for the regulation of other chlorine channels and epithelial sodium channels.
It has been found that there are more than 2100 mutations in the CFTR gene in the studies conducted to date. Mutations classified depending on the function of the CFTR protein play an important role in the severity of the disease by affecting the stages of the CFTR protein such as synthesis, folding, transport, placement and proper functioning. The identification of CFTR mutations allows the diagnosis of the disease, but does not provide information about the severity, phenotype and progression of the disease.
With the studies conducted in recent years, the findings that the differences observed in miRNA expressions, as well as the expressions of genes related to immune and inflammatory response, protein folding, ion transport and oxidative stress, affect the pathogenesis of the disease have increased.
As a result of preliminary studies conducted in collaboration with Hacettepe University Faculty of Medicine Department of Medical Biology and Department of Child Health and Diseases Pulmonology Unit, siblings with severe and mild clinical severity were identified despite carrying the same mutation. Nasal swab samples were taken from the patient siblings with severe (n=2) and mild (n=2) course with F508del mutation. The RNAs obtained using nasal epithelial cells were performed using the miRNA Array method and the raw data obtained were analyzed with the Transcriptome Analysis Console (TAC) program. After the analysis, 4 miRNAs were identified, including common, MIR-449c-5p, mir-34c-3p, MIR-34c-5p and MIR-4793-3p, whose expression increased by 2 times or decreased by more than 2 times.
Our aim in the proposed thesis study is to validate the 4 miRNAs obtained by our group as preliminary data in serum and nasal swab samples of CF patients with severe and mild course with F508del mutation, compare their expression, determine the target genes of the validated miRNAs and identify the pathways associated with the target genes.
The obtained data will enable the determination of prognostic miRNAs, which will facilitate the early determination of the disease course in CF, and new pathways associated with CF pathogenesis can be elucidated.