Tüm ekzom dizileme (WES) analizi ile elde edilmiş yağ asidi oksidasyon defektleri ile ilişkili genlerin retrospektif olarak güncel verilerle değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of genes related to fatty acid oxidation defects from whole-exome sequencing (WES) analysis with current data
Yazar: VOLKAN SÖNMEZ
Danışman: PROF. DR. FATMA SILAN
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı / Tıbbi Genetik Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Ekzom dizileme = Exome sequencing ; Enerji üretimi = Energy generation ; Fenotip = Phenotype ; Genler = Genes ; Genotip = Genotype ; Retrospektif çalışmalar = Retrospective studies ; Taşıyıcılar = Conveyors ; Yağ asitleri = Fatty acids

Özet:
GİRİŞ ve AMAÇ: Uzun süreli açlıkta ve hastalık durumlarında enerji ihtiyacını karşılamak üzere, yağ asitleri adipoz dokudan salınır ve mitokondrial ß-oksidasyona uğrarlar. Yağ asidi oksidasyonu, karaciğer, kalp ve iskelet kası gibi organlarda enerji homeostazı için anahtar bir metabolik yoldur. Yağ asidi oksidasyon defektleri yetersiz enerji üretimine yol açmaktadır. Amacımız yağ asidi oksidasyonunda görev yapan proteinleri kodlayan bazı genlerin WES analizinde retrospektif olarak değerlendirilmesi, kohortumuzda taşıyıcılık sıklığının saptanması ve mutasyon saptanan hastaların genotip-fenotip korelasyonudur.
	YÖNTEM: Çalışmamızda, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Araştırma Hastanesi Tıbbi Genetik polikliniğine, 15.04.2022 tarihine kadar farklı klinik bulguları sebebiyle başvuran ve tüm ekzom dizi analizi (WES) yapılmış hastalardan yağ asidi oksidasyonunda görevli genlerden panel oluşturularak (ACADM, ACADS, ACADVL, CPT1A, CPT2, ECHS1, HADH, HADHA, HADHB, SLC25A20), 485 hastanın retrospektif olarak klinik bulguları incelenmiş ve mutasyon analizi yapılmıştır. WES analizi xGen Exome Research Panel v2 kiti kullanılarak Yeni Nesil Dizi Analizi (NGS) yöntemiyle çalışılmıştır. Çalışma soncunda üretilen VCF dataları Qiagen Clinical Insight Interpret yazılımı ile analiz edilmiştir.

BULGULAR: Hastalarımızda patojenik/muhtemel patojenik mutasyon taşıyıcılık sıklığı 2,06% olarak; VUS mutasyon taşıyıcılık sıklığımız ise 8,24% olarak saptanmıştır. Hastalarımızdan 107'sine segregasyon amacıyla; 378'ine çeşitli klinik bulgular sebebiyle WES analizi çalışılmıştır. Segregasyon nedeniyle başvuran 107 hastanın 15'inde (14%); çeşitli klinik tablolar ile tarafımıza başvuran 378 hastamızdan 35'inde (9,2%);  tüm kohortumuzda 50/485 (10,3 %) bireyde, yağ asidi oksidasyonunda görevli genlerde heterozigot patojenik, muhtemel patojenik veya VUS mutasyon saptanmıştır. Mutasyon saptanan 50 bireyden 12'sinde yağ asidi oksidasyon defektleri ile ilişkili fenotip saptanmıştır.
SONUÇ: Hastalıkların otozomal resesif kalıtılması, heterozigot taşıyıcılarda klinik bulgu saptanmayacağı anlamına gelmemelidir. Örneklemimiz küçük olduğu halde, heterozigot taşıyıcılık saptanan bireylerin %27.9 unda yağ asidi oksidasyon defektleri ile ilişkili fenotip saptanmıştır. 
Literatürde yağ asidi oksidasyon defektleri için heterozigot bireylerin fenotipi hakkında sistematik bir yayın yoktur, bu tez çalışması öncü niteliktedir. Yağ asidi oksidasyon defektlerinin pekçok sistemi etkileyip, heterozigot durumdayken bile klinik bulgulara katkı sağlayabileceği göz önüne alınmalıdır.

Abstract:
INTRODUCTION and AIM: Fatty acids are released from adipose tissue and undergo mitochondrial β-oxidation to meet their energy needs during prolonged starvation and disease states. Fatty acid oxidation is a key metabolic pathway for energy homeostasis in organs such as liver, heart, and skeletal muscle. Fatty acid oxidation defects lead to insufficient energy production. Our aim is to evaluate retrospectively some genes encoding proteins involved in fatty acid oxidation in WES analysis, to determine the frequency of carriers in our cohort, and to correlate the genotype-phenotype of patients with mutations.

METHODS: In our study, a panel was formed from the genes involved in fatty acid oxidation (ACADM, ACADS, ACADVL, CPT1A, CPT2, ECHS1, HADH, HADHA, HADHB, SLC25A20), clinical findings of 485 patients were retrospectively examined and mutation analysis was performed. WES analysis was performed with Next Generation Sequence Analysis (NGS) method using xGen Exome Research Panel v2 kit. The VCF data produced as a result of the study were analyzed with the Qiagen Clinical Insight Interpret software.

RESULTS: The frequency of pathogenic/likely pathogenic mutation carriers in our kohort was 2.06%; Our VUS mutation carrier frequency was found to be 8.24%. WES analyses were performed for segregation purposes in 170 of our patients and for various clinical findings in 378  of our patients. In 15 (14%) of 107 patients applied for segregation; 35 (9,2%) of our 378 patients who applied to us with various clinical presentations; In our entire cohort, 50/485 (10,3%) individuals were found to have heterozygous pathogenic, likely pathogenic, or VUS mutations in genes involved in fatty acid oxidation. A phenotype associated with fatty acid oxidation defects were detected in 12 of 50 individuals with mutations.

CONCLUSION: The autosomal recessive inheritance of diseases should not mean that no clinical signs will be detected in heterozygous carriers. Although our sample was small, a phenotype associated with fatty acid oxidation defects were found in 27.9% of individuals with heterozygous carriers.
There is no systematic publication in the literature about the phenotype of individuals heterozygous for fatty acid oxidation defects, this thesis study is pioneering. It should be considered that fatty acid oxidation defects may affect many systems and contribute to clinical findings even in heterozygous state.