astimda genetİk ÇaliŞmalar
DESCRIPTION
ASTIMDA GENETİK ÇALIŞMALAR. Dr. Ömer KALAYCI H acettepe Ü niversit esi Tıp Fakültesi. Mendelian Kistik fibrozis Nadir Tek gen Ağır mutasyonlar Büyük fenotipik efekt. Kompleks Astım, allerji Sık Birçok gen Hafif mutasyonlar Küçük fenotipik etki. Mendelian – Kompleks Hastalıklar. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ASTIMDA GENETİK ÇALIŞMALAR
Dr. Ömer KALAYCI
Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi
Mendelian – Kompleks Hastalıklar
Mendelian• Kistik fibrozis• Nadir• Tek gen• Ağır mutasyonlar• Büyük fenotipik efekt
Kompleks• Astım, allerji• Sık• Birçok gen• Hafif mutasyonlar• Küçük fenotipik etki
Genler Çevre
Astım
Genler
ASTIM İLE İLİŞKİLİ GENLERİN ARAŞTIRILMASI
METODLAR
astım genlerinin araştırılması (I)Aday gen çalışmaları
• Bilinen SNP lerin tanımlanması
• Tanımlanmamaış SNP lerin bulunması
Aday gen çalışmaları
Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3
5' 3'
Yabanıl tip TGTTAGGGCCCCCCTCCCTGAAMutant tip TGTTAGGGTCCCCCTCCCTGAA
-159
AGGGTCACACAGCTTGTTAGTGACACCTGGAA T
CTGGAACAAAGATTGCTCATCTCCTTTCCTCGTTCACCTTTCTTGCTGTTCTGGGCTGACCTTCTCTGCCTCCTCCAGCTCAGCCCAGCTTCTGTCTCGGTACCGACCTCGGCC GGCC GGCC GGCCTTATG GCAGCAGTCATTGCTGTCACCCGCTCTGCCCAGGCTGCCCGCCAGGTCCACTTATGCCGAGGAGTCTTCCCCTTGCTTTACCGTGAACCTCCAGAAGCCATCTGGGCAGATGATGTAGATCGCCGGGTGCAATTTGGCATTGAAAGTGGTGAGCTACCTAGACCTTCCCTGCCACTCCTACCATTTGTATCAGGAGCCCCCCAACCCAGCTTCCCATACCCACTCAAAGGGCCTTGCCT CTCTCCTGTG GTCCCAGGTT TTCCCTGTGA GAGTCACTAA
X geninde gösterilen polimorfizmler
• Ulrich Wahn’ın makalesinden tablo 2 eklenecek.
Bierbaum S. ARJCCM 2005 Sep
yabanıl
C A A T C T A G G C
mutant
X geni promoterBölgesinde saptanan SNPJel görüntüsü
TTCAACCATTTT
TCCAACCATTCT
217
11998
SAĞLIKLI ASTIM p
n 188 396
X geni
Normal
Heterezigot
Mutant
153 (0.814)
33 (0.176)
2 (0.011)
316 (0.798)
75 (0.189)
5 (0.013)
>0.05
KARDİOPULMONER HASTALIKLARDA FENOTİPLER
KardiovaskülerKoroner arter hst
İkincilHipertansiyon
Serum kolesterolHLDL/LDL/Trigliserid
Sol vent hipertrofisi
SolunumAstIM
İkincilBronş aşırı duyarlılığıSerum IgE düzeyleriAtopiİnflamatuvar belirteçlerSolunum fonksiyonlarıAstım şiddeti
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Kontrol hafif orta ağır
mm
+ m
w g
eno
typ
e
İLİŞKİLENDİRME ÇALIŞMASI(ASSOCIATION)
• Hastalık ve hastalık fenotipleri çok iyi tanımlanmalı
• Büyük olgu kontrol grubu sağlanmalı
• Gelişigüzel (random) seçilmeli
• Olgu-kontrol grupları dengeli olmalı
• Fenotipler çok iyitanımlanmalı
TANIMLANAN SNP’İN İŞLEVİ NE?
Exon 1 Intron 1 Exon 2 Intron 2 Exon 3
5' 3'
Yabanıl tip TGTTAGGGCCCCCCTCCCTGAAMutant tip TGTTAGGGTCCCCCTCCCTGAA
-159
GGCCC
TF
GGTCCX
Transfection analysis with PromoterReporter Construct - A549 cells n=4
0
50
100
150
200250
300
350
400
450
ww mm PGL-3 basic PGL-3 control
Constructs
Luci
fera
se
activ
ity
Kalaycı O, AJRCMB 2003
astım genlerinin araştırılması (II)
Genom boyu tarama
+
Pozisyonel klonlama
Am J Hum Genet 2001;68:1437-1446
Genom boyu tarama
Hastalığı taşıyan aileler
Polimorfik belirteçler
Hastalık ile kromozomalbölge arasında istatistikselbağlantı (linkage analizi)
5q, 6p, 12q, 13q
• 460 aile• En az iki astımlı kardeş• Genom boyu tarama + Linkage
analizi• 20 kromozomun kısa kolunda
bir DNA bölgesi Etkilenen kardeşlerde X1000
daha sık• Polimorfik belirteçler
ADAM 33 20p13
Pozisyonel klonlama
• Fonksiyonunu bilmeksizin bir hastalık geninin tanımlanması
• Bilinmeyen bir genin tanımlanması
astım genlerinin araştırılması (III)
Genom boyu polimorfizm taraması
ORMDL3p=10-22
Endoplasmik retikulumda bulunan
transmembran protein
Astım ve atopi ile ilişkili fentotiplerle >10 bağımsız çalışmada
ilişkili bulunan genler• IL-4• IL-13• CD14• ADRB2• HLA-DRB1• HLA-DQB1• TNF• FCεR1β• IL4Rα• ADAM 33
• Astımın ailevi özelliği vardır.
• Genetik polimorfizmler astım riskini etkiler
• Çevresel faktörler astım riskini etkiler
• Genetik yatkınlıkla çevresel faktörler arasında çok sıkı bir ilişki vardır
Astma genetiği
• Astma genlerinin araştırılması• Fizyopatoloji
• Presemptomatik tedavi
• Koruyucu tedavi
• Fonksiyonel genomik çalışmalar
• Farmakogenetik
Astım Farmakogenetiği
Genetik bilgiyi kullanarak hangi hastanın tedaviye iyi / kötü yanıt vereceğini
saptamak
Populasyon değişkenliği
Plasebo Çıft kör“izlem” Aktıf Tedavı2 hafta 12 hafta
Montelukast
Beclomethasone*
Malmstrom et al. Ann Intern Med. 1999;130:487-495.
FEV1 12 hafta
% değişiklik(ort ± SE)
Hafta
Beclomethasone
Montelukast
-3-113579
11131517
0 3 6 9 12
Bazal=2.2 L
Malmstrom et al. Arch Intern Med. 1999;130:487-495.
FEV1
0
5
10
15
20
25
30
<-30 -30 to<-20
-20 to<-10
-10 to<0
0 to
<1010 to<20
20 to<30
30 to<40
40 to<50
³50
Hastaların yüzdesi
Beclomethasone Montelukast
FEV1 Bazal değerden % değişiklik
Malmstrom et al. Ann Intern Med. 1999;130:487-495.
Populasyon değişkenliği
Liggett et al. AJRCCM, 1997
MGQPGNGSAFLLAPNRSHAPDH
D
V
T
Q
Q
R
D
EV
W
VV
V
G M G
V M S
L I V
L A I
F G N
V L V
I
T A I
I
AK
FE
R L Q T VT
N
Y
F
L I H
A G F
P V V
A L G
V L D
A C A
AI
S T I
L
M
E F W
S I D
V L C
V T A
I E T
L C V
T
A V D
Y W H
Q I P
L F S
T L G
V I W
V M L
M
I V R
Q A Y
I A S
S I V
S F Y
P L V
I M V
A
V Y S
I V H
I N V
I F F
P L W
L T F
T G M
V
I G L
E V Y
L L N
W I G
Y V N
G F N
P L I
I
C R S
S
I
S
I
V
F
C
I
S
Y
D N L IQ R
K
C
C
D
F
FT
N
T
EN
AYC
NI
A
E
Q
H
T
A
RCMK
MW T F G
N
WF
AF
YR
I
TS
PF K Y Q S L
LT
K
N
KA R
F
V
QE
A K R Q L Q KI
F R G E S K DHVQ
NL S Q V E Q D G R T G H G L
RR
S
K L
S
E C
K
K H
F
AL
TK
IF RD
P
L
QE
FA
L
C
L
R
R
S
SLKAG YE G T N G N S S Y G NS QGY
HV
EL L C E D L P G T EK
N R G Q S D I N D SC
D F V G
P V T GQ
HE K E NQ
STD NSL L
¨
2AR Polimorfizmleri
84 (CTG CTA)
413 (CTG CTA)
HOOC
366 (TAT TAC)
351 (GGG GGC)
175 (CGG AGG)
Gln 27 Glu (CAA GAA)
Arg 16 Gly (AGA GGA)
NH2
Val 34 Met (GTG ATG)
Thr 164 Ile (ACC ATC)
Run-in6 hafta
Randomize kör tedavi16 hafta
Placebo inhaler 4x+Gerektikçe salbutamol
Run-out4 hafta
Salbutamol inhaler x4 +Gerektikçe salbutamol
NHLBI BAGS ÇALIŞMASI
BAGS Genetik Analiz
Randomizasyon sonrası hafta
Arg/Arg-LHGly/Gly-Düzenli
Arg/Arg-Düzenli
S
abah
PE
F (
L/m
in)
-25
-20
-15
-10
-50
5
10
0 5 10 15 20
Israel EJ et al., AJRCCM; 2000
Genetik çalışmalar
astım tanı ve tedavisinde
önümüzdeki yılların en önemli beklentisidir
SONUÇ