Geri Dön

Variant detection in inflammatory diseases

İnflamatuvar hastalıklarda varyant belirlenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 887266
  2. Yazar: GİZEM ALKURT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GİZEM DİNLER DOĞANAY
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Moleküler Tıp, Biology, Genetics, Molecular Medicine
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 153

Özet

Kanser, 2020 yılında dünya genelinde bildirilen ciddi sayıda vaka ile halk sağlığı için endişe kaynağı olmaya devam etmektedir. 2022 yılındaki GLOBOCAN verilerine göre dünyada yaklaşık 9,3 milyon vaka erkeklerde, yaklaşık 8,8 milyon vaka ise kadınlarda teşhis edilmiştir. Dünyada insan sağlığını önemli ölçüde tehdit eden kanser genetik, çevresel faktörler ve inflamasyon gibi etkenlerin etkisi ile bir çok etkene bağlı bir hastalık olarak tarif edilmektedir. Kanser, insan vücudundaki birçok sürecin etkileşimine yakından bağlı ve inflamatuvar bir hastalık olarak yaygın bir şekilde kabul edilmektedir. İnflamasyon, kanserin başlaması, ilerlemesi ve gelişmesinde rol oynayan önemli bir süreci içermektedir. Bu süreç, hücrelerin aktivasyonunu, sitokinlerin salınımını ve inflamatuvar bir ortamın oluşturulmasını içermektedir. Tüm bu faktörler, kanser gelişiminin çeşitli aşamalarına önemli ölçüde katkı sağlamaktadır. Öte yandan kanser oluşumunda rol oynayan bazı genlerdeki varyasyonlar da etkilidir. Bu nedenle, kanserin yalnızca mutasyonlar tarafından değil, aynı zamanda inflamasyonun etkisi tarafından da büyük ölçüde etkilendiğini söylemek doğru olacaktır. Mutasyonlar dışında, genetik yatkınlık hastalığın nasıl ortaya çıktığını değil sadece nasıl tedavi edildiğini de etkileyen başka bir karmaşıklık katmaktadır. Kanserin gelişimi, kalıtsal mutasyonların etkileşiminin de ayrıca bir sonucudur. Kanser sendromları ile ilişkilendirilen tümörler, genetik durumlar hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu genetik varyasyonlar hem kanserin önceden tespit edilebilmesi, hem çok ilerlemeden tanı ile hızlı ve etkili çözümlerin sağlanması hem de hastalığın tedavisinde önemli bir rol oynamaktadır. Bazı kanser türleri örneğin meme, kolon, over ve mide kanseri ailesel geçişli olup ilgili genlerde görülen değişiklikler nesilden nesile aktarılmaktadır. Bu durum herediter kanser sendromları olarak adlandırılmakta ve bu sendromlardan biri de kolorektal ve endometrial kanser riskini artıran kalıtsal bir bozukluk olan Lynch sendromudur. Ayrıca, BRCA1 ve BRCA2 gibi önemli genlerdeki mutasyonlar meme ve yumurtalık kanser sendromları ile ilişkilendirilmektedir ve bu kanser türlerini geliştirme olasılığını önemli ölçüde arttırmaktadır. Bu çalışmada önemi bilinen ve önemi yeni ortaya çıkmakta olan genlerin Türk popülasyonundaki taşınma sıklığı araştırılmıştır. Araştırmamız, BRCA1 ve BRCA2'nin ötesinde kanserle ilgili rol oynayan ATM, PTEN, CHEK2, NBN gibi genlere odaklanarak yeni nesil dizileme ile meme ve kolon kanseri hastalarındaki varyasyonların incelenmesini içermektedir. Örneğin, ATM geni mutasyonları meme kanseri riskini artırırken, PTEN mutasyonları ise Cowden sendromu ile ilişkilendirilmektedir. Ayrıca, çalışmamız sonucunda önemli bir rolü olduğunu tespit ettiğimiz CHEK2 genindeki mutasyonlar ise hem meme hem de kolorektal kanser riskini arttırmaktadır. Ayrıca, eşleşme onarımına dahil olan genlerdeki Lynch sendromu mutasyonları da çalışmamız dahilinde incelenmiştir. APC, MLH1, MSH2, MSH6 ve PMS2 genleri de kolon kanseri riskini önemli derecede arttırmaktadır. Günümüzde yapılan son çalışmalar, kanser yatkınlığını belirlemede kalıtsal mutasyonların önemini vurgulamaktadır. Bu doktora tezi üç ayrı bölümden oluşmaktadır. Tezin ilk bölümünde, kanser yatkınlığı ile ilişkilendirilen 25 genin Türk popülasyonu içindeki varyasyonlarının analizini gerçekleştirmek amacıyla kapsamlı ve işbirliği çalışması yapılmıştır. Çalışmamız, toplamda 732 meme kanseri hastası, 189 kolorektal kanser hastası ve 65 yaşını geçmiş ancak kanser tanısı almamış 490 sağlıklı kontrol grubunu içermektedir. Hastalardan onam ile alınan kan örneklerinden DNA izolasyonu sonrasında yeni nesil dizileme çalışması gerçekleştirilmiştir. İncelenen genler APC, ATM, BRCA1, BRCA2, BRIP1, CDH1, CHEK2, MLH1, MSH2, MSH6, PMS2, MUTYH, NBN, PALB2, PTEN, RAD51C, RAD51D, STK11, BARD1, MRE11, ABRAXAS1, XRCC2, RAD50 ve PIK3CA olup yapılan analizler sonucunda toplamda 149 bireyde 119 farklı patojenik variant elde edilmiştir. İlginç bir şekilde, bu varyasyonların yaklaşık %22,7'si literatürde bulunmayan ve Türk popülasyonuna ait olan yeni bulunan varyasyonlardır. Ek olarak, varyasyonların yaklaşık %16'sı bireyler arasında tekrarlanarak Türk popülasyonunda paylaşılan genetik yatkınlıkları işaret etmektedir. Tüm sekanslama yapılan bireyler NCCN kriterlerine göre yaş, kanser sınıfı, ailede görülme durumu vb. etkenlere göre yüksek ve düşük riskli olarak gruplandırılmıştır. Yüksek riskli olarak gruplandırılan meme kanseri hastalarında, patojenik varyasyonların %61,3'ü tespit edilen mutasyonların toplamını oluşturan BRCA1 ve BRCA2 genlerine aittir. Diğer kritik meme kanseri genleri olan CHEK2, PALB2, TP53, STK11 ve CDH1 de Türk popülasyonunda patojenik varyant taşıyan genler arasında yerini almıştır. Ayrıca, çalışmamızda kolorektal kanser ile ilişkili Lynch sendromu genleri, tespit edilen hastalık nedeni mutasyonların %62,5'ini oluşturmaktadır. Ayrıca, yüksek riskli kolorektal kanser hastalarının yaklaşık %4,4'ünde MUTYH patojenik mutasyonları bulunmuştur. Bu çalışmanın en önemli bulgularından biri ise 65 yaşını geçmiş ve kanser tanısı almamış kontrol grubunun %2,9'u patojenik variant taşımakta ve aile geçmişlerinde bir kanser öyküsü bulunmamaktadır. Bu durum, ilgili genler ile hücre sağkalımında rol oynayan proteinlerin direkt veya indirekt şekilde olası etkileşimi nedeniyle mümkün olabilmekte ve bu konu da tezden elde edilen bu ön veriler ile gelecekte yapılacak yeni bir projeyi şekillendirebilir. Tezin ikinci bölümü ise doğal tip ve Bag-1 geni silinmiş meme kanseri hücrelerinde mikroRNA'ların ekspresyon seviyelerinin analizini içermektedir. BAG-1 proteini, hücrede sağkalımı sağlayan rolü ile bilinmektedir. Hücre içinde çeşitli diğer moleküllerle etkileşime girer ve bu etkileşimler, kanser hücrelerinin hayatta kalım/ölümünü belirlemede rol oynar. Çalışmalar, BAG-1 proteini seviyelerindeki değişikliklerin kanser türleri ile ilişkilendirildiğini göstermiştir. Ayrıca BAG-1, kanserin en yaygın görülen türü olan meme kanseri için bir belirteç olarak umut vaat etmektedir. Yüksek BAG-1 ekspresyon seviyeleri genellikle meme kanserinin fazla büyümesi, gelişimi ve saldırganlığı ile ilişkilendirilir. Öte yandan, miRNA'ların varlığı gen ifadesini düzenlemede önemli bir rol oynamaktadır. BAG-1 ilişkili miRNAları tanımlayabilmek için doğal tip ve Bag-1 geni silinmiş meme kanseri hücrelerinden elde edilen RNA örnekleri ile yüksek verimli dizileme çalışmaları gerçekleştirildi ve bu ifade edilen miRNA'larla ilişkilendirilen hedef genleri ve moleküler sinyal yolaklarını belirlemeyi amaçladık. Dizilenen ve belirgin bir şekilde değişikliği görülen 25 miRNA'nın içinden, 11'i belirgin bir şekilde yüksek ekspresyon gösterirken, 14'ü düşük ekspresyon düzeyine sahiptir. 25 miRNA'nın 14'ü deneysel yapılan çalışmalar ile doğrulandı, bunlardan biri olan hsa-miR-429, BAG-1 KO MCF-7 hücrelerindeki miRNA olarak dikkatimizi çekmiştir. Öte yandan, tezin son aşamasında, dünyayı etkisi altına alan COVID-19 pandemisine dikkatimizi yönlendirerek pandemi esnasında hastanelerde görev alan sağlık çalışanlarının SARS-CoV-2 antikor seviyeleri incelenmiştir. COVID-19 pandemisi, enfeksiyonlar ile vücudun bağışıklık tepkisi arasındaki ilişkiyi özellikle de inflamasyonun önemini ortaya çıkarmıştır. Bir birey SARS-CoV-2 virüsü ile enfekte olduğu takdirde, vücudun inflamasyon seviyeleri değişmektedir. Bu doğal savunma mekanizması, virüsle mücadele etmenin bir yolu olarak vücudun vermis olduğu tepkidir. COVID-19'u tedavi etmek için bu tepkiyi etkili bir şekilde anlamak ve yönetmek çok önemlidir. Araştırmacılar, bağışıklık sisteminin virüse nasıl tepki verdiğini düzenlemeye yönelik stratejilere odaklanmaktadır. Amaç, hastalığa neden olabilecek inflamasyonu önlemek veya minimalize etmektir. Enfeksiyonlar arttıkça, bu hastalığın farklı yönlerini araştırmak çok önemlidir. Bu yönlerden biri ve bu çalışmanın hedefi ise sağlık çalışanlarının SARS-CoV-2'ye görev ve görev yerlerine bağlı olarak ne kadar maruz kaldığını değerlendirmek için immunoglobulin G (IgG) tespitidir. Bu çalışma, sağlık çalışanlarının SARS-CoV-2 enfeksiyonuna yakalanıp yakalanmadığını araştırmak için İstanbul ve Kocaeli'ndeki üç büyük pandemi hastanesinde gerçekleştirilmiştir. Ana amaç, antikor taşıma olasılığı gösteren sağlık profesyonellerinin yüzdesini belirlemekti. Bu ölçümü yapmak için mikropartikül immünoassay kullanılmıştır. IgG antikorlarının varlığını analiz ederek, bu araştırma sağlık personellerinin SARS-CoV-2'ye karşı maruziyetini ve bağışıklık tepkisini anlamada önemli bilgiler sunmaktadır. Bu bilgi, aşılama planları, ekipman (PPE) gerekliliği ve hastaneler gibi sağlık kurumlarında enfeksiyon kontrol önlemlerini uygulama konusunda kararlar almak için hayati öneme sahiptir.

Özet (Çeviri)

Cancer remains a public health concern, with a significant number of reported cases worldwide in 2020. 9.3 million cases were diagnosed in men and around 8.8 million cases were diagnosed in women according to 2022 data. From a healthcare perspective, cancer is an influenced by factors such as genetics, environment and inflammation. Cancer is widely recognised as an inflammatory disease, as it is closely linked to an interaction of processes within the body. Inflammation plays a role in the initiation, progression and promotion of cancer. It involves the activation of cells, the release of cytokines and the creation of an inflammatory environment. All of these contribute significantly to stages of cancer development. Therefore it can be deduced that cancer is not caused by mutations, but is also strongly influenced by inflammations. Beyond the events, genetic predisposition adds another layer of complexity that affects not only how the disease manifests, but also how it is treated. The development of cancer is the result of an interplay between hereditary mutations. Tumors associated with cancer syndromes provide insights into genetic conditions. One such syndrome is Lynch syndrome, an inherited disorder that increases the risk of colorectal and endometrial cancers, among others. Mutations in genes such as BRCA1 and BRCA2 are associated with breast and ovarian cancer syndromes, also significantly increase the likelihood of developing these cancers. Our research has explored the link between genetics and cancer by focusing on genes beyond BRCA1 and BRCA2. We examined genes such as ATM, PTEN and CHEK2 that play a role in cancers. For example, ATM mutations increase the risk of breast cancer. PTEN mutations are associated with Cowden syndrome, while CHEK2 mutations increase the risk for both breast and colorectal cancer. We have also investigated Lynch syndrome associated mutations in genes involved in mismatch repair (MLH1, MSH2, MSH6 and PMS2). These mutations are known to make people more susceptible to cancer. Recent studies have highlighted the importance of inherited mutations in determining cancer susceptibility. Therefore, in the first part of this thesis, our aim was to analyze variations in 25 genes associated with cancer susceptibility in a population through a large collaborative effort. The study included 732 breast cancer patients, 189 colorectal cancer patients and 490 elderly cancer-free controls who were free of cancer. The analysis revealed 119 likely pathogenic variations in a total of 149 individuals. Interestingly, around 22.7% of these variations were newly discovered, indicating genetic risks. In addition, 16.0% of the variations were found recurrently among individuals suggesting shared genetic predispositions. In high-risk breast cancer patients, harmful variations in BRCA1 and BRCA2 genes accounted for 61.3% of all identified mutations. Other high-risk breast cancer genes like PALB2, TP53, STK11 and CDH1 also contributed to the mutation spectrum. We also found mutations in genes with penetrance such as CHEK2 and ATM. In cancer cases, Lynch syndrome-related genes accounted for 62.5% of all disease-causing mutations observed. In addition, MUTYH pathogenic variants were present in about 4.4%of high-risk colorectal cancer patients. Interestingly, 2.9% of the control group had a genetic predisposition to cancer based on their family background, but none of them actually had any mutations. It's worth noting that individuals with these mutations also had no family history of cancer. This is possible because of the interaction of proteins that ensure cell survival with these genes and provides preliminary data for a viable project in the future. In the second part of this thesis, we analysed the expression levels of microRNAs in wild type and BAG-1 knockout breast cancer cells. The BAG-1 protein is known for its ability to prevent cell death. It interacts with various other molecules in the cell. These interactions play a role in determining whether cancer cells survive or die. Studies have shown that changes in the levels of BAG-1 protein are associated with types of cancer. In addition, BAG-1 has shown promise as a marker for breast cancer, which is the most common type of cancer in women. Higher levels of BAG-1 are generally associated with increased growth, development and aggressiveness of breast cancer. The presence of miRNAs plays a crucial role in regulating gene expression. To identify these miRNAs, we performed high-throughput sequencing and also determined the target genes and molecular signaling pathways associated with these expressed miRNAs. Of the 25 miRNAs sequenced, we found that 11 were significantly upregulated and14 were downregulated. We experimentally validated 14 out of the 25 miRNAs, among which hsa-miR-429 stood out as a miRNA in BAG-1 KO MCF-7 cells due to its downregulation observed through bioinformatics analysis and other assays. Shifting focus to the global health crisis, the final phase of the thesis examined antibody levels in healthcare workers in the context of the COVID-19 pandemic. The COVID-19 pandemic has highlighted the relationship between infections and the body's immune response particularly inflammation. When someone contracts COVID-19 from the SARS-CoV-2 virus, they may experience levels of inflammation. This natural defense mechanism is the bodys' way of fighting off the virus. Understanding and effectively managing this response is critical to treating COVID-19. Researchers and health professionals are focusing on strategies to regulate how the immune system responds to the virus. The aim is to prevent inflammation that could lead to illness. During the pandemic, we conducted a study of antibody levels in healthcare workers related to COVID-19. As infections continue to increase, it is important to research aspects of the disease. One aspect is to access the extent to which healthcare workers have been exposed to SARS-CoV-2 by testing for immunoglobulin G (IgG) antibodies. This study took place in three hospitals to determine whether healthcare workers (HCWs) had contracted SARS-CoV-2. The main objective was to determine the percentage of HCWs who tested positive for antibodies indicating their exposure to the virus. To measure this we used an microparticle immunoassay that detects antibodies. By analysing the prevalence of IgG antibodies, this research provides insights into HCWs' exposure and immune response to SARS-CoV-2. This information is critical for making decisions on vaccination programs, the need for personal protective equipment (PPE) and implementation of infection control measures in healthcare settings such as hospitals.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    760718

    Kanser olgularında ve ailesel kanser yatkınlığı nedeniyle klinik ekzom dizi analizi yapılan olgularda sitokinler ve ilişkili sinyal yolaklarındaki değişiklikler

    Changes in cytokines and related signaling pathways in cases with cancer and familial cancer susceptibility by clinical exome sequencing analysis

    DERYA YAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    GenetikBaşkent Üniversitesi

    Tıbbi Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERİDE İFFET ŞAHİN

  2. Tez No

    689196

    Akut apandisit etiyolojisinde vgll3 ve alt hedef genlerinin araştırılması

    Investigation of vgll3 and sub-target genes in the etiology of acute appendicitis

    İBRAHİM AKDENİZ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Çocuk CerrahisiFırat Üniversitesi

    Çocuk Cerrahisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUGAY TARTAR

  3. Tez No

    717348

    Analysis of total ada activity in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of DADA2 patients

    DADA2 hastalarının periferik kan mononükleer hücrelerinde total ada aktivitesinin analizi

    TURNA DEMİRCİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Genetikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EDA TAHİR TURANLI

  4. Tez No

    820399

    Sitokrom P450 2C19 (CYP2C19) genetik polimorfizmlerinin ülseratif kolit ve Crohn hastalığındaki etkileri

    Effects of  cytochrome P450 2C19 (CYP2C19) genetic polymorphisms in ulcerative colitis and Crohn's disease

    SILA SOYLU KOÇOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe Üniversitesi

    Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİH ÖNDER BABAOĞLU

  5. Tez No

    609926

    Ftir histo-spectroscopic evaluation and chemometric discrimination of colon cancer

    Kolon kanserinin ftır hısto-spectroscopıc değerlendirmesi ve kemometrik ayrıştırımı

    SUSAN NAJAH MAHDI AL-KINANI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN KIZIL

Geri Dön