Mitokondriyal kalıtım olduğu düşünülen, tanı konulamamış ve nadir gözlenen nöroloji, psikiyatri, metabolizma hastalarında mitokondriyal DNA (mtDNA) genlerinin taranması

Abstract

Mitokondriyal hastalıklar (MH)'ler, klinik bulguları çok farklılık gösterdiği için hastalara tanı koymak oldukça zordur. Çalışmada, Nöroloji, Psikiyatri ve Metabolizma hastalıkları kliniklerinde MH olduğu düşünülen fakat spesifik bir teşhis koyulamayan hastalarda, Yeni Nesil Dizileme (YND) tekniği ile mitokondri genomu taranarak, MH düşünülen vakalardaki mtDNA etkisinin gerçek oranının belirlenmesi, MH'ye özgü Türkiye'de sık görülen mutasyonların ve mtDNA genlerinin spesifik bir hastalıkla ilişkili olup olmadığının gösterilmesi amaçlanmıştır. MH olduğu düşünülen yirmibeş olgu ve aile bireylerden alınan kan örnekleriyle izole edilen DNA'lar YND (Illumina Miseq) yöntemiyle taranarak, saptanan değişiklikler için olgu ve aile bireylerinde Sanger Dizileme ile doğrulama yapılarak, biyoinformatik veri tabanlarında patojenitesi, fenotip/genotip ilişkisi belirlenmiştir. Mitokondriyal genomu taranan 25 hastada toplam 15 farklı varyant saptanmıştır. Hastalardan 14'ü mtDNA değişiklikleri açısından normal bulunmuş, CentoGene veritabanına göre, saptanan varyantlardan ikisi Class 1, dördü Class 2 ve dokuz varyant ise Class 3 olarak değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda MH ile ilgili olduğu düşünülen 4'ü ilk kez, 2'si daha önce başka hastalıklarla bildirilmiş ve bu çalışmada ilk kez Leigh ile raporlanan toplam 6 varyant tanımlanmıştır. Sonuçlar, Leigh şüphesiyle çalışmaya alınan 7 hastanın 5'inde (yaklaşık %70) hastalığın mtDNA mutasyonlarından kaynaklı olabileceğini göstermektedir. Özellikle Leigh ön tanılı hastalarda mtDNA-Kompleks I, III ve V genlerinin taranmasının öncelikli klinik testler arasında olması gerektiği düşünülmektedir.

Mitochondrial diseases (MD) are very difficult to diagnose because their clinical findings vary widely. In this study, we screened mtDNA genes using Next-Generation-Sequencing (NGS) in the patients who are considered to have mitochondrial disease but remain undiagnosed from Neurology, Psychiatry and Metabolism clinics. The aim of the study was to determine the mtDNA effect in these patients and to investigate common mtDNA mutations or genes in Turkey. DNA samples were isolated from MD suspected twenty-five cases and their family members. mtDNA was screened by NGS (Illumina-Miseq) method and determined variants were validated both in patients and family members by Sanger Sequencing. The variants were evaluated in biyoinformatic databases and determinated pathogenesis and phenotype/genotype correlation. Fifteen different variants in 11 patients were identified in 25 patients examined. Fourteen of the patients were found to be normal in terms of mtDNA changes. According to the CentoGene database, two of the identified variants were Class 1, four were Class 2 and nine were Class 3. As a result of the study, total 6 variants have been described in relation to MD. Four of these variants have been described for the first time in the literature. Other two, previously reported with other diseases, were associated with Leigh in our study for the first time. Results showed that, 5 out of 7 (about 70%) patients with Leigh suspicion were detected as mtDNA causative. It is thought that especially in patients with Leigh pre-diagnosis, mtDNA screening should be among the primary clinical tests and especially Complex I, IV and V genes should be taken into consideration in terms of MD.