Yeni nesil dizileme ile kopya sayısı değişikliklerinin araştırılması
Investigation of copy number variations with next-generation sequencing
Yazar: TUNA EREN ESEN
Danışman: DOÇ. DR. AHMET CEVDET CEYLAN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Amaç: Kopya sayısı değişiklikleri (CNV), insan genomunda tek nükleotit değişikliklerinden (SNV) sonra en sık görülen genomik varyasyondur. CNV tespitinde başta mikrodizin olmak üzere farklı moleküler genetik tanı yöntemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yeni nesil dizileme (YND) verisinden CNV'ler araştırılarak, tanıya olan katkısının tespit edilmesi ve çalışmada kullanılan farklı CNV araçlarının elde ettiği verilerin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Ankara Bilkent Şehir Hastanesi Genetik Hastalıklar Değerlendirme Merkezine 2019-2022 yılları arasında başvurmuş, mikrodizin çalışması sonucunda kliniği açıklayan değişiklik saptanmamış ve ortak çalışmaya alınarak tüm ekzom dizileme (TED) testi çalışılmış 18 hastanın verisi, retrospektif olarak yeniden değerlendirilmiştir. Bu veriler daha sonra farklı CNV araçları kullanılarak CNV açısından araştırılmıştır.
Bulgular: Hastalarda tespit edilen CNV'ler, kullanılan CNV araçları arasında sayı ve boyut olarak farklılıklar göstermiştir. Hastalarda klinik ilişkili veya ilişkisiz muhtemel patojenik/patojenik CNV saptanmamıştır. TED sonucu normal olan beş hastada kliniği açıklayabileceği düşünülen aday varyantların karşı allelleri CNV bölgelerinde araştırılmış ancak varyantların/genlerin CNV bölgelerinde yer almadığı tespit edilmiştir. TED yeniden analizi sonucunda bir hastada patojenik varyant saptanıp tanı konmuştur.
Sonuç: CNV tespitinde araçlar arası büyük farklılıkların olması, araçların işleyiş algoritmalarında belirli bir standartizasyonun olmaması ve tespit edilen CNV'lerin ek genetik yöntemlerle konfirme edilme gerekliliği, bu araçların rutinde kullanımını kısıtlamaktadır. Çalışmamız sonucunda, mikrodizin yapılan hastalarda, YND verisinden CNV araştırılması tanıda ek katkı sağlamamıştır. Elde edilen sonuçlar, literatürle paralel olarak, CNV araştırılmasında mikrodizin yönteminin ilk basamak testi olarak yerini korumaya devam edeceğini göstermektedir.

Abstract:
Aim: Copy number variations (CNVs) are the most common genomic variations in the human genome, following single nucleotide variations (SNVs). Various molecular genetic diagnostic methods, primarily microarrays, are used for CNV detection. In this study, CNVs are investigated from next-generation sequencing (NGS) data to assess their contribution to diagnosis and evaluate the data obtained from different CNV tools used in the study.
Materials and Methods: The data of 18 patients who applied to the Genetic Diseases Assessment Center of Ankara Bilkent City Hospital between 2019 and 2022 were retrospectively reevaluated. Following the microarray analysis, no significant changes explaining the clinic were detected. Subsequently, the data were collectively subjected to whole exome sequencing (WES) testing as part of a collaborative effort. These data were then further investigated for CNV using various CNV detection tools.
Results: In patients, the CNVs detected have shown differences in terms of their number and size among the CNV tools used. No clinically relevant or unrelated possible pathogenic/pathogenic CNVs were identified in the patients. In five patients with normal WES results, the allelic counterparts of candidate variants thought to explain their clinical symptoms were investigated within the CNV regions, but it was determined that the variants/genes were not located in the CNV regions. As a result of the reanalysis of WES, a pathogenic variant was identified in one patient, leading to a diagnosis.
Conclusion: Variability in CNV detection among different CNV detection tools, lack of standardized algorithms in their pipelines, and the necessity of confirming CNVs with additional genetic methods restrict their routine use. Our study found that investigating CNVs from NGS data did not provide additional diagnostic value in patients previously evaluated with microarrays. The results obtained support the continued use of microarrays as a first-line test for CNV investigations, consistent with existing literature.