Meme kanserinde xrcc2 geninin genetik ve epigenetik karakterizasyonu
Genetic and epigenetic characterization of xrcc2 gene in breast cancer
Yazar: NASER GİLANİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÖZASLAN
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Meme kanseri, homolog rekombinasyon yoluyla DNA onarımında önemli bir rolü olan XRCC2 genindeki mutasyonlarla ilişkili genetik faktörlerden etkilenen  kadınlar arasında önde gelen bir morbidite ve mortalite nedenidir. Bu çalışma, XRCC2'nin BC'deki rolünü sadece XRCC2 geni ile meme kanseri riski ve prognozu arasında ilişki kurmak için Yeni Nesil Dizileme (NGS), Gerçek Zamanlı PCR (RT-PCR) ve metilasyon çalışmaları gibi moleküler tekniklerden yararlanılarak genomik düzeyde değil, aynı zamanda transkriptomik ve epigenomik düzeylerde de yararlanılmaktadır. Bu çalışma 2021-2024 yılları arasında yapıldı. Örnekler Irak'ın Erbil kentinde bulunan Zheen Uluslararası Hastanesi'nden toplandı. Toplamda 44 eşleştirilmiş normal ve kanserli meme dokusu örneği ve bunların periferik kanları çalışmaya dahil edildi. Bu örneklerden ekstrakte edilen DNA'ya NGS uygulandı ve değişen patojenite tahminlerine sahip yedi XRCC2 varyantı tespit edildi. Patojenite açısından bu mutasyonlardan 5'inin önemi belirsiz, 1'i muhtemelen patojenik, diğeri ise muhtemelen iyi huyluydu. Ek olarak RNA ekstre edildi, cDNA'ya dönüştürüldü ve qRT-PCR ile analiz edildi. XRCC2 mRNA ekspresyon seviyeleri GAPDH kullanılarak normalleştirildi ve 2−ΔCt yöntemi kullanılarak istatistiksel olarak analiz edildi. Çalışmada, normal kontrollerle karşılaştırıldığında (p<0,05), özellikle 40-55 yaş arası ve 56 yaş üstü hastalarda (sırasıyla p=0,0392 ve p=0,0191) meme tümörü dokularında XRCC2 ekspresyonunda anlamlı bir artış olduğunu bulundu. Ayrıca II. ve III. evre meme tümörü ile XRCC2 gen ekspresyonu arasında da anlanmlı bir ilişki bulundu (sırasıyla p=0,0013 ve p=0,0051). İnvaziv duktal karsinomda, XRCC2 ekspresyonu önemli bir artış tespit edildi (p=0.0006), ayrıca mevcut çalışma, XRCC2 promotör bölgesinde herhangi bir metilasyon belirtisi olmaksızın, tümör dokusunda XRCC2 geni için %7'lik bir metilasyon oranı buldu. Sonuç olarak bu çalışma meme kanserinde XRCC2 geninin öneminin belirtmektedir.XRCC2'nin meme kanseri riski ve prognoz değerlendirmesi için bir biyobelirteç görevi görebileceğine dair giderek artan kanıtlara katkıda bulunmaktadır.

Anahtar Kelimeler: meme kanseri, metilasyon, qRT-PCR, yeni nesil dizileme,
XRCC2.

Abstract:
Breast cancer (BC) is a leading cause of morbidity and mortality among women, with its development influenced by genetic factors such as mutations in the XRCC2 gene, a key player in DNA repair via homologous recombination. This study aimed to elucidate the role of XRCC2 in BC not only at the genomic level but also at transcriptomic and epigenomic levels by utilizing the most advanced molecular techniques including Next Generation Sequencing (NGS), Real-time PCR (RT-PCR), and methylation studies to establish a relation between XRCC2 gene and breast cancer risk and prognosis. This study was done between 2021 and 2024. Specimens were collected from Zheen International Hospital, located in Erbil, Iraq. In total, 44 paired normal and cancerous breast tissue samples and their peripheral blood were included in this study. DNA extracted from these samples underwent NGS, revealing seven XRCC2 variants with varying pathogenicity predictions. In terms of pathogenicity, 5 of these mutations were uncertain significance, 1 of them was likely pathogenic and the other one was likely benign. Additionally, RNA was extracted, converted to cDNA, and analyzed by qRT-PCR. The XRCC2 mRNA expression levels were normalized using GAPDH and statistically analyzed using the 2−ΔCt method. The study found a significant upregulation of XRCC2 expression in BC tissues compared with normal controls (p<0.05), especially in patients aged 40-55 years and those > 56 years (p=0.0392 and p=0.0191, respectively), and in higher BC grades II and III (p=0.0013 and p=0.0051, respectively). Invasive ductal carcinoma exhibited a notable increase in XRCC2 expression (p=0.0006), also the current study found a 7% methylation rate for the XRCC2 gene in tumor tissue, with no indication of methylation in the XRCC2 promoter region. In conclusion, this study underscores the importance of the XRCC2 gene in BC. It contributes to the growing body of evidence that XRCC2 could serve as a biomarker for BC risk and prognosis evaluation. 

Keywords: breast cancer, methylation, next-generation sequencing, qRT-PCR, XRCC2.