Non-sendromik konjenital kalp hastalarında genomik kopya sayısı varyasyonlarının değerlendirilmesi
Evaluation of genomic copy number variations in non-syndrome congenital heart diseases
Yazar: BÜŞRA ÖZKAN
Danışman: PROF. DR. SEVİLHAN ARTAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Genetik varyasyon = Genetic variation ; Genom = Genome ; Kalp = Heart ; Kalp defektleri-konjenital = Heart defects-congenital ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Kromozomlar = Chromosomes ; Mikrodizilim analizi = Microarray analysis

Özet:
Konjenital Kalp Hastalığı (KKH); kalpte doğumda var olan yapısal veya fonksiyonel anomalilerdir ve toplumda en sık görülen konjenital malformasyonlar olup, yaklaşık %1-1.2 yenidoğanı etkiler. Her ne kadar KKH'ın altında yatan nedenler nispeten az anlaşılmış olsa da genetik ve çevresel faktörlerin etkisi olduğu düşünülmektedir. Epidemiyolojik çalışmalar genetik ve çevresel nedenlerin KKH vakalarının %20-30'unda gözlendiğini göstermiştir. Bu nedenle KKH'ın multifaktoriyel kalıtımlı olduğu kabul edilmektedir. Ayrıca ailesel izole KKH ile ilgili veriler, KKH'ın genetik temelinin de olduğunu ortaya koymaktadır. İzole/non-sendromik KKH tek gen veya kromozomal sendromlar dışında kalan, etiyopatogenezi henüz net olarak aydınlatılamamış, en yaygın KKH forrmudur. Bununla birlikte, izole/non-sendromik konjenital kalp hastalıklarının sadece % 20'si açıklanabilmektedir. Farklı DNA tamir mekanizmalarının neden olduğu submikroskopik değişiklikler; kopya sayısı varyasyonları (KSV) olarak tanımlanır ve konjenital anomaliler, sendromik/non-sendromik entelektüel yetersizlik ve otizm gibi birçok hastalığın oluşumunda rol oynar. Kromozom mikroarray analizi (KMA); tüm genomu yüksek rezolüsyonda inceleyerek dengesiz anomalilerin yanısıra varyantlarının da tespiti için kullanılan, genom çapında bir tarama tekniğidir. KSV'ler, izole/non-sendromik KKH etiyolojisinin %3-10'luk kısmından sorumludur. Non-sendromik KKH'li sporadik hastaların KMA ile incelenmesi, bu patolojilere katılan yeni genleri tanımlamak için klasik aile çalışmalarına bir alternatiftir. Sınırlı sayıda çalışmada, izole/non-sodromik KKH'li hastalarda bu yöntemi kullanarak ilişkili birkaç KSV tanımlanmıştır. Çalışmalar, submikroskopik KSV'lerin doğrudan veya genetik risk faktörleri olarak hastalık patogenezinde önemli bir rol oynadığına dair kanıt sağlamıştır. Türk popülasyonunda izole/non-sendromik KKH ile ilişkili KSV'lerin sıklığı ile ilgili veri bulunamamıştır.
İzole/non-sendromik KKH tanısı alan olgularda, KSV'lerin incelenmesi, frekanslarının belirlemesi ve olgularda saptanan bu KSV'lerin KKH tipleri arasındaki dağılımları ile hastalık gelişimi üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla toplam 64 (40 olgu, 24 kontrol) olgunun periferik kan örneklerinden elde edilen DNA örneklerinde aCGH+SNP yöntemi ile KSV'ler analiz edilmiştir.
Çalışmamız sonucunda toplam 33 olguda 62 KSV'nin 28 tanesi kayıp, 34 tanesi kazanç olarak saptanmıştır. Kontrol grubunda saptanan beş KSV'nin dört tanesi kayıp olup bir tanesi kazanç olarak saptanmıştır. Yapılan istatiksel analiz sonucunda KSV saptanan kontrol grubu ile araştırma grubu arasında anlamlı bir fark bulunmuştur (p=0.000243).

Abstract:
Congenital Heart Disease (CHD) is a structural or functional anomalies present at birth and  it is the most common congenital malformations in the population, affecting about 1-1.2% newborns. Although the underlying causes of CHD remains relatively poorly understood, and it has been thought to have both genetic and environmental contributions. Epidemiological studies have shown that genetic or environmental causes are were in 20-30% of CHD cases. Therefore, it is accepted that CHD has a multifactorial inheritance. Isolated/ nonsyndromic CHD is the most prevalent form of CHDs in which etiopathogenesis has not been clearly elucidated except for single gene or chromosomal syndromes. Data on familial isolated CHD cluster reveal the genetic basis of CHD. However, only 20% of isolated/non-syndromic congenital heart diseases can be explained. Alterations of different DNA repair mechanisms causes submicroscopic changes which called copy number variants (CNV). CNVs plays a critical role during the various disease development which include congenital anomalies, syndromic/nonsyndromic intellectual insufficiency and autism. Chromosome microarray analysis (CMA) is a genome-wide screening technique that is used for the detection of unbalanced anomalies as well as copy number variants by examining the whole genome at high resolution. CNVs are responsible for 3-10% of the etiology of isolated/nonsyndromic CHDs. The study of sporadic patients with nonsyndromic CHD with CMA is an alternative to classic family studies to identify new genes involved in these pathologies. A limited number of studies have identified several associated CNVs using this method in patients with isolated/nonsyndromic CHD. Studies provided evidence that submicroscopic CNVs play an important role for disease pathogenesis, either directly or as genetic risk factors. No data could be found about the frequencies of isolated/nonsyndromic CHD related CNVs in Turkish population. 
In patients diagnosed with isolated / nonsyndromic CHD, in order to examine CNVs, to determine their frequencies, and to evaluate the distribution of these CNVs among CHD types and their effects on disease development, DNA samples obtained from the peripheral blood samples of 64 (40 cases, 24 controls) CNVs were analyzed by the aCGH + SNP method.
As a result of our study, 28 of 62 CNVs in a total of 33 cases were found to be lost and 34 were found to be gain. 4 of 5 CNV detected in the control group were loss and 1 was found as gain. As a result of the statistical analysis, a significant difference was found between the control group with CSV and the study group. (p = 0.000243).