Kısa ardışık tekrar bölgelerinin ("short tandem repeats" - STR) analizi doku karışıklığına çözüm olabilir mi ve aynı hastada non-neoplastik ve neoplastik bölgeler arası str profilinin karşılaştırılması - Ön çalışma
Could short tandem repeats (STR) analysis resolve specimen source contamination and ıdentity problems, and comparing STR analysis of non-neoplastic and neoplastic tissues of the same patient? - A preliminary study
Yazar: AKBAR HAJ İYEV
Danışman: PROF. DR. YEŞİM GAYE GÜLER TEZEL
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Patoloji = Pathology
Dizin: DNA hasarı = DNA damage ; Doku analizi = Texture analysis ; Doku tipleri = Tissue types ; Formaldehit = Formaldehyde ; Kimlik tespiti = Identity establishing ; Kısa ardışık tekrar = Short tandem repeat ; Mikrosatelitler = Microsatellites ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Patoloji = Pathology

Özet:
Bazen patolog, "floater" (bulaş) olarak bilinen, preparat üzerinde morfolojik olarak mevcut dokuya uymayan doku fragmanlarının yorumlanmasında zorluklarla yüzleşebilir. Bu bulaşlar Patoloji laboratuarında spesmenin makroskopik incelenmesi sırasında ve rutin teknik sürecinde doku kalıntılarının çapraz taşınması ile oluşabilir. Ayrıca hastaların doku karışıklığı dokuların kanser veya başka önemli lezyon içerdiği durumlarda belirgin medikal ve yasal güçlük yaratabilir. Patoloji laboratuarlarında formalinle fikse dokuların STR ("short tandem repeats") analizi bu doku karışımları ve bulaşlarını çözmek için bir metod olarak ortaya çıkmaktadır. 
STR veya mikrosatellitler genom boyunca rastgele dağılmış, çoklu tekrarlanan 2-7 bazlık DNA dizileridir. Bu dizilerin tekrarlanma sayısının farklı olduğu allel sayısı toplumda fazla olduğundan STR lokusları polimorfik niteliktedir. Çoklu STR lokusu bir arada incelenerek gerçekleştirilen STR analizinin iki farklı DNA örneğini ayırım gücü yüksektir.
Yapılan çalışmalarla tümör dokularında yaygın genetik instabilite ve formaldehidin sebep olduğu DNA hasarı ortaya konmuştur. Bundan dolayı doku karışımında çözüm için kullanılacak STR lokuslarında da genetik alterasyonlar mümkündür. Ayrıca bazen patolojik spesmenler başka materyalin bulunmadığı durumlarda adli kimlik tespitinde ve babalık testinde başvurulan kaynak olabilmektedir. 
Bu çalışmada tümör dokularında genetik instabilite ve formalinin sebep olduğu DNA hasarının STR analizini nasıl etkilediğini değerlendirilmek için 10 tümör hastası seçilmiştir. Formalinin sebep olduğu etkileri değerlendirmek için hastaların formalinle fikse olmuş normal dokuları kendi aralarında karşılaştırılmıştır. Tümör dokularındaki genetik instabilitenin STR lokuslarında sebep olabilecek etkilerini incelemk için ise her vakanın normal ve neoplastik alanları kendi içinde karşılaştırılmıştır.
Seçilmiş olan tüm vakaların STR profilleri birbirinden farklı saptandı. Neoplastik ve non-neoplastik dokular arasında bir alelin kısmi kaybı, mevcut alellere ek bir alelin ortaya çıkması ve mevcut alelin yerine yeni bir alelin ortaya çıkması şeklinde 3 çeşit değişiklik saptadık. 4 vakada neoplastik dokunun STR lokuslarında bir alelin kısmı kaybı görülmesine karşın tam kayıp izlenmemiştir. 9 vakanın neoplastik dokusunda yeni alel görülmesi yanısıra bunlardan ikisinde yeni aleller normal dokuda bulunan alellerle yer değiştirmiştir.
Bu STR değişiklikleri STR analizinin yorumlanmasında zaman zaman güçlük oluşturabilse de alelik paternlerin dikkatli incelenmesi ile STR temelli doku kimlik testi formalinle fikse normal dokular ve tümörlü dokulara karışıklıklarının çözümü için uygulanabilir. Bu test kendine Patoloji laboratuarlarında kalite kontrol iyileştirmelerinde önemli uygulama alanı bulabilir.


Anahtar kelimeler: Doku karışıklığı, doku kimlik tespiti, STR analizi, kalite kontrol.

Abstract:
Not uncommonly, a surgical pathologist faces challenges regarding interpretation of tissue fragments that morphologically do not fit to the specimen at hand, known as 'floaters'. This occurs as a result of carrying over tissue pieces from one case to another during specimen grossing and routine technical proccess in a pathology laboratory. Also tissue mix-up may pose significant medical and legal difficulties when mixed tissue contains a significant lesion or tumor. Short tandem repeat (STR) analysis has emerged as the method of choice for testing to resolve tissue contamination and mix-up that arise in a pathology laboratory. 
STRs are repetitive DNA sequences of 2–7 nucleotides, which are highly polymorphic regions of the human genome. By analysing multiple STR loci together, it has high discriminative power to distinguish two DNA sample.
However, a growing number of studies have found the somatic instability of tumour tissue and the tissue DNA damages caused by formaldehide. Therefore, alterations of STR loci used in forensic practice are also possible. Also archival pathology specimens sometimes are a source in forensic identification or paternity testing, if no other material is available. 
In order to evaluate the genetic alterations caused by somatic instability of tumour tissue and the DNA damages caused by formalyn on STR loci, we studied specimens of 10 patients who have been operated for neoplasia. We compared STR analyses of formalyn-fixed normal tissues of 10 patients to each other. Also for each patient, we compared the STR analyses of formalyn-fixed normal tissue to a formalyn-fixed tumour tissue of the same patient.
We found that all 10 cases can be differentiated from each other based on their results of STR analyses. We detected three kinds of STR changes between normal and tumor tissue: partial loss of one allele, occurrence of an additional allele and occurrence of a new allele instead of that found in normal tissue. The tumor lesion of 4 cases displayed partial loss of one allele, but in none of them one allele was completely lost. New alleles could be demonstrated in tumor lesions of 9 patients and in 2 of them the new alleles in the tumor tissue replaced the one found in normal tissue. 
These STR changes caused by genetic instability of tumor tissue and formaldehyde may ocasionally complicate the interpretation of STR analysing results. However, our results demonstrate that by the careful examination of the allelic pattern, the STR-based tissue identity testing can be applied to formalyn-fixed normal and tumor tissues to detect diagnostic errors relating to contamination or misidentification in pathology laboratories. This finding could give rise to important implications for patient safety in current laboratory protocols.


Anahtar kelimeler: Doku karışıklığı, doku kimlik tespiti, STR analizi, kalite kontrol.