Gençlikte ortaya çıkan erişkin tip diyabet (MODY) ön tanısı ile izlenen hastalarda hedeflenmiş gen yeni nesil dizi analiz yöntemi sonuçlarının incelenmesi
Investigation of next generation targeted gene sequencing analysis results of the patients monitored with maturity onset diabetes of the young
Yazar: HALUK KAVUŞ
Danışman: PROF. DR. YUSUF TUNCA
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gülhane Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları = Endocrinology and Metabolic Diseases ; Genetik = Genetics
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Dizi analizi = Sequence analysis ; Dizi analizi-DNA = Sequence analysis-DNA ; Gençlik = Youth ; Mutasyon = Mutation

Özet:
Diabetes Mellitus (DM), kandaki glukoz düzeyinin çeşitli nedenlerle normal aralığın üzerine çıktığı kronik bir hastalıktır. Tip 2 Diabetes Mellitus (T2DM), Tip 1 Diabetes Mellitus (T1DM) ve Gestasyonel Diabetes Mellitus (GDM) en fazla görülen diyabet formlarıdır. Gençlikte Ortaya Çıkan Erişkin Tip Diyabet [Maturity Onset Diabetes of the Young (MODY)] tüm diyabet vakalarının %1-2'sini oluşturmaktadır. MODY, genetik olarak heterojen bir hastalıktır ve moleküler tanısının koyulabilmesi için yeni nesil DNA dizileme teknolojisi ile hastalık etkeni olabilecek tüm genlerin panel şeklinde analiz edilmesi en uygun yaklaşımdır. Bu çalışmada, MODY fenotipine yol açtığı bilinen, ayrıca pankreas gelişimi ve fonksiyonu ile ilişkili toplam 23 gen içeren panel kullanıldı. Bu çalışma, bildiğimiz kadarıyla Türkiye'de erişkin MODY hasta grubunda yapılmış ilk hedeflenmiş gen paneli çalışmasıdır. Çalışmaya, klinik olarak MODY ön tanısı ile takip edilen 50 erişkin hasta dahil edildi. Hastaların soyağaçları çizildi, klinik ve laboratuvar parametreleri kaydedildi. Yapılan moleküler analiz sonucunda 50 hastanın 30'unda (%60) hastalık etkeni olabilecek en az bir varyant tespit edildi. Varyant tespit edilen ve edilmeyen gruplar arasında laboratuvar bulguları açısından istatistiksel anlamlı bir fark bulunmadı. Tespit edilen 41 varyant 18 farklı gene dağılmış olarak bulundu. Panelde bulunan GLUD1, KCNJ11, NEUROD1, NEUROG3 ve PAX4 genlerinde herhangi bir varyant tespit edilmedi. Missense varyantların patojenitesinin değerlendirilebilmesi için 15 farklı biyoinformatik aracın skorları kombine edilerek yeni bir varyant önceliklendirme yöntemi oluşturuldu. 15 biyoinformatik aracın her biri için belirlenen patojenite eşik değerine ulaşan missense varyantlar 1 ulaşamayanlar 0 olarak puanlandı. HNF1A, BLK, GCK, HNF4A,  PDX1, G6PC2,  HADH, GLIS3, RFX6, ABCC8, INS ve SLC16A1 genlerinden en az 1 varyant biyoinformatik skorlama sisteminden 8 puan (median üzeri değer) ve üzerinde aldı ve bu varyantlar segregasyon ve fonksiyonel çalışmalar için aday olarak değerlendirildi. Ayrıca, varyant tespit edilemeyen olgularda hastalık etkeni olabilecek başka genlerin varlığının araştırılması maksadıyla ileri çalışmaların yapılması gerektiği değerlendirildi.

Anahtar kelimeler: MODY, Monogenik Diyabet, Hedeflenmiş Gen Dizi Analizi,
Türkiye

Abstract:
Diabetes Mellitus (DM) is a chronic disease in which the blood glucose levels exceed normal ranges due to different reasons. The most common forms of diabetes are Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM), Type 1 Diabetes Mellitus (T1DM) and Gestational Diabetes Mellitus (GDM). Maturity Onset Diabetes of the Young (MODY) is a genetically heterogeneous disorder that accounts for the 1-2% of all diabetes cases. Targeted next generation sequencing method is the most suitable approach to do molecular analysis of multiple genes simultaneously. In this study, 23-gene panel including pancreas development and function associated genes and known causal MODY genes was used. To our knowledge, this is the first targeted gene panel sequencing study in the adult MODY patients in Turkey. Fifty adult patients who clinically followed by MODY pre-diagnosis were included in the study. Patient pedigrees were drawn, clinical and laboratory parameters were recorded. As a result of the molecular analysis, at least one likely disease-causing variant was detected in 30 out of 50 patients (60%). There was no statistical difference between the variant positive and the variant negative groups in terms of laboratory findings. The identified 41 variants were found to be distributed among 18 different genes. No variants were identified in the GLUD1, KCNJ11, NEUROD1, NEUROG3 and PAX4 genes. In order to be able to evaluate pathogenicity of missense variants, a new method was developed by combining the scores of 15 bioinformatics tools. While the missense variants which reach the pathogenicity threshold determined for each of 15 bioinformatic tools were scored as 1, the ones which cannot reach were scored as 0. At least 1 variant of the HNF1A, BLK, GCK, HNF4A, PDX1, G6PC2, HADH, GLIS3, RFX6, ABCC8, INS and SLC16A1 genes took 8 or more points (above median value) from the bioinformatics scoring system and these variants were evaluated as candidates for segregation and functional studies. Also, it was concluded that further studies should be carried out to investigate to presence of candidate genes which may be cause of the disease in variant negative cases.

Keywords: MODY, Monogenic Diabetes, Targeted Gene Sequencing, Turkey