Moleküler tanısı olmayan primer siliyer diskinezi ön tanılı hastaların tüm ekzom dizileme analizi verilerinin retrospektif olarak yeniden değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of whole exome sequencing data of patients with suspected primary ciliary dyskinesia without molecular diagnosis
Yazar: TİLBE HAKÇIL ÖZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLSÜM KAYHAN
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Ekzom dizileme = Exome sequencing ; Siliyer motilite bozuklukları = Ciliary motility disorders

Özet:
Primer siliyer diskinezi (PSD); tekrarlayan üst ve alt solunum yolu hastalıkları ile seyreden ve hastaların yaklaşık yarısında bir organ lateralite defektinin eşlik ettiği genetik bir hastalıktır. Hastalığın temelinde motil (hareketli) silyanın disfonksiyonu yatmaktadır. Bulgular, silya içeren sistemlerin işlev bozukluğu ile ortaya çıkmaktadır. 
Günümüzde PSD ile ilişkilendirilmiş 50'yi aşkın gen tanımlanmıştır. Klinik ve laboratuvar bulguları ile PSD tanısı alan hastaların %20-30'unda ilişkili genlerde patojenik varyant saptanamamaktadır; bu durum, PSD fenotipi ile ilişkili olabilecek tüm genlerin henüz tanımlanamadığını düşündürmektedir. Her geçen gün PSD ilişkili yeni genlerin tanımlanması ile tüm ekzom dizileme (WES) analizi, bu hasta grubunda daha avantajlı bir yöntemdir. Moleküler tanı, klinik tanının zorluk teşkil ettiği durumlarda hem hastalığın doğal klinik seyri ve uygun tedaviler hem de ailelerde bu hastalığın tekrarlama riski açısından danışmanlık verebilmek için oldukça önemlidir.
Bu çalışmada, PSD ön tanısıyla WES çalışılmış ancak moleküler tanı alamamış hastaların WES verilerinin, ortak genlerdeki varyantlar ve yolak analizi ile yeniden değerlendirilmesiyle olası aday genlerin ve alternatif kalıtım modellerinin (digenik kalıtım) tespiti planlanmıştır. 
Hastaların WES verilerinin güncel literatür, segregasyon çalışmaları ve algoritmalar ile yeniden değerlendirilmesi sonucunda 35 hastanın 3'ü (%8,6) PSD için kesin bir moleküler tanı almıştır. Sekiz hastada (%22,9) saptanan varyantlar sonucunda; CEP128, RIBC1, DNAH14, NINL, SPMIP2 (c4orf45) genleri PSD için ve USHBP1, CRYBG1, TRIM34 genleri ise enfeksiyon yatkınlığı için aday genler olarak belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, 35 hastanın 2'sinde (%5,7) DNAH6 ile DNAI1 ve RPGR ile NME8 gen çiftlerinde saptanan heterozigot varyantlar sonucunda digenik etkileşimin PSD fenotipi için de geçerli bir kalıtım modeli olabileceğinden şüphelenilmiştir.    
Bu çalışma sonucunda, moleküler tanısı olmayan hastaların WES verilerinin yeniden analiziyle olası aday gen ve kalıtım modeli önerileri sunulmuş olup, hastaların moleküler tanısına ve literatüre katkı sağlanmıştır.

Abstract:
Primary ciliary dyskinesia (PCD) is a genetic disorder characterized by recurrent upper and lower respiratory tract diseases, with approximately half of the patients having a defect in organ laterality. The underlying cause of the disease lies in the dysfunction of motile cilia. The phenotype manifests as a dysfunction in systems containing cilia. 
Currently, more than 50 genes have been identified in association with PCD. In 20-30% of patients diagnosed with PCD based on clinical and laboratory findings, no pathogenic variants are detected in associated genes. This suggests that not all genes associated with the PCD phenotype have yet been identified. With the identification of new genes associated with PCD on a daily basis, whole exome sequencing (WES) analysis is becoming more advantageous method in this patient group. Molecular diagnosis is crucial in cases where clinical diagnosis is challenging, not only for understanding the natural clinical course of the disease and appropriate treatments but also for counseling families regarding the risk of recurrence of this disease.
In this study, it is planned to re-evaluate the WES data of patients who underwent WES with a preliminary diagnosis of PCD but have not received a molecular diagnosis. This re-evaluation will involve analyzing variants in common genes and pathways to identify possible candidate genes and alternative inheritance models (such as digenic inheritance). 
Through the re-evaluation of the WES data of patients using current literature, segregation studies, and algorithms, 3 out of 35 patients (8.6%) received a definitive molecular diagnosis for PCD. As a result of the variants detected in eight patients (22.9%); the genes CEP128, RIBC1, DNAH14, and NINL, SPMIP2 (c4orf45) have been identified as candidate genes for PCD, while USHBP1, CRYBG1, and TRIM34 have been identified as candidate genes for infection susceptibility. Moreover, in 2 out of 35 patients (5.7%), the presence of heterozygous variants in the gene pairs DNAH6 and DNAI1, as well as the RPGR and NME8 gene pair, raised the possibility that digenic interactions could be a valid inheritance model for the PCD phenotype.
As a result of this study, the reanalysis the WES data of patients without a molecular diagnosis has provided potential candidate genes and inheritance model suggestions, thereby contributing to the molecular diagnosis of patients and the literature.