KALITSAL HASTALIKLARDA METABOLOMİK VE PROTEOMİK...
Transcript of KALITSAL HASTALIKLARDA METABOLOMİK VE PROTEOMİK...
KALITSAL HASTALIKLARDA
METABOLOMİK VE PROTEOMİK
Doç.Dr.Basri Gülbakan
Pediatrik Metabolizma Tanı ve Araştırma Laboratuvarı
AKADEMİK KADRO
Prof. Dr. Turgay Coşkun
Prof. Dr. Ayşegül Tokatlı
Prof. Dr. Ali Dursun
Prof. Dr. H. Serap Sivri
Prof. Dr. R. Köksal Özgül (MBG)
Doç. Dr. Basri Gülbakan (Kimya/Biyoanalitik Kimya)
Yrd.Doç. Dr. Didem Yücel (MBG)
Dr. Berrak Bilginer Gürbüz (yan dal uzmanı)
Dr. Yılmaz Yıldız (yan dal uzmanı)
Moleküler metabolizma doktora programı 6 öğrenci
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİPEDİATRİK METABOLİZMA BD
Çocuk Metabolizma
Kliniği
İleri Kimya
Laboratuvarı
İlk kademe genetik testler
İleri Genetik
Laboratuvarı
İlk kademe biyokimyasal
testler
METABOLİK YOLAKLAR
KALITSAL METABOLİK HASTALIKLAR VE TÜRKİYE
Bazı metabolik hastalıkların görülme sıklığı• PKU
• 1/4500 (1986) (Hacettepe Universitesi)• 1/5158 (2009) (Sağlık Bakanlığı)• 1/6228 (2014) (Sağlık Bakanlığı)
2017: PKU: 26; HPA:115
Biotinidaz eksikliği• 1/11.000 (Hacettepe Universitesi)• 1/6952 (2009) (Hacettepe Universitesi)• 1/7116 (2014) (Hacettepe Universitesi)
2017: 107
• Diğerleri….?
• 270 milyon TL- 2015’te kalıtsal metabolikhastalıkların tedavisine harcanan para-Sağlık bakanlığı verileri
PKU UCD MPS IV
KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARA YAKLAŞIM1. Fizik muayene ve metabolik hastalık şüphesi???
2. Birinci basamak biyokimyasal testler, metabolik testler (organik asit tandem MS), radyolojik testler. Bilinen metabolik hastalık mı ?
3. Spesifik metabolik testler (enzim aktivite ölçümü, VLCFA, NMR, genetik analiz)• Allelik heterojenite• Tanımlanmış çok nadir hastalık• Genetik (lokus) heterojenitesi• Polisemptomatik ya da nadir bir hastalığın monosemptomatolojisi ya da
beklenmedik bulguları• Tanımlanmamış yeni bir hastalık
4. Tüm ekzom dizi analizi• Tanımlanmış çok nadir Hastalık ? (KIF1C, MTO1, GNAL)• Tanımlanmış fenotip/gen ilişkisi kurulmamış (MAK-retinitis pigmentoza)• Tanımlanmamış fenotip/gen ilişkisi kurulmamış (MBOAT7, VP33A, Ap3B2, Dursun
sendromu, MPS+ sendromu)
Tamamlayıcı omik analizler ve fonksiyonel çalışmalar
30000 gen 100 000 transkript 1 000 000 protein25000
metabolit
GENOTİP FENOTİP
NEDEN TAMAMLAYICI OMİK VE FONKSİYONEL
ANALİZLER?
NEDEN TAMAMLAYICI OMİK VE FONKSİYONEL ANALİZLER?
• WES başarı oranı= %49-69
• 700 tanımlı IEM ama 30000 gen var
• Geni bulduk ama işlevi nedir?
• Hangi yolaklar etkileniyor?
• Hangi proteinler değişim gösteriyor?
• Son ürün olarak hangi moleküller biyobelirteç olabilir?
• Hücrede hangi fonsiyonlar bozuluyor?
Bilinen metabolik hastalıklar için yeni
metabolomik yaklaşım: PKU
Courtesy of Ron Wevers , RADBOUD UNIVERSITY, unpublished data, personal communication
Tamamlayıcı Omik ve Fonksiyonel analizler
• MSUD= 28
• LPI=32
• PPA=40
• MMA=45
• GA=30
• MD= 15
• CDG= 12
• LSD= 25
• Bilinmeyen= 30
Plazma
Serum
İdrar
FB
Guthrie
AP3P2Adaptor proteins
(Epileptic encephalopathy,
severe MMR,
Severe hypotonia)
KIF1C (motor
protein)
(Spastic
paraplegia)
SNX14 (coarse face and cerebellar atrophy)
FBX07 (juvenile parkinsonism)
VPS proteins (typical sfingolipidosis storage defects
(tethering and fusion proteins )
Phosphoinositides (Growth retardation , atypical face specific MR Findings)
VEZİKÜLER TRAFİK BOZUKLUKLARI
MBOAT7, VAC14
VEZİKÜLER TRAFİK BOZUKLUĞU OLAN HASTALARDA
METABOLOMİK
• Hastalarının periferik kan
örneklerinde ayırıcı tanı için bir
biyobelirteç bulabilirmiyiz?
• Lands yolağı gen defektinden
nasıl etkileniyor?
• Gen defekti otofajii-lizozom
yolağı nasıl etkileniyor?
116S377- Tübitak 1001
118S427- Tübitak 1001
HEDEFSİZ METABOLOMİK-ÖZET
Otozomal Resesif Konjenital İktiyoz
HACETTEPE BAP
İnhibitörler ile yolakların
derinlikli analizi
Gazi- Eczacılık- BİR SONRAKİ
AŞAMA
1. Tek bir hasta örneğinden çok kapsamlı metabolik
profilleme
2. Bilinen hastalıklarda yeni belirteçlerin keşfi, tedavi
yanıtının izlenmesi
3. Yeni tanımlanan hastalıklarda WES’i tamamlayıcı ve
hastalık patolojisinin daha iyi anlaşılması
4. En büyük avantajı tek hasta bireyden sonuç vermeye
imkan vermesi
Test başı: 5000 $
Nadir Metabolik Hastalıklarda Proteomik
AML Hücre yüzey belirteçlerinin belirlenmesi için
aptamer temelli proteomik metodoloji geliştirilmesi
apto: “to fit”
mer: “smallest unit of repeating structure”
Aptamerler
Aptamers are 15-80 BASE LONG
DNA/RNA single stranded and folded
oligonucleotides that bind to molecular
targets with high affinity and specificity akin
to antibodies.
Kanser aptamerleri: Cell-SELEX
> 500 yüksek
kalitede aptamer
> 20 kanser için
mevcut
20 different high quality
aptamers exist for acute
myeloid leukemia
Klinik ve araştırma soruları
Adults:
- acute myeloid leukemia (AML)
80%
- acute lymphoblastic
leukemia (ALL) 20%
- Childhood
-acute myeloid leukemia (AML)
80%
- acute lymphoblastic
leukemia (ALL) 20%
• Aptamerler klinik
fenotiplemede kullanılabilir
mi?
• Aptamerler kullanılarak
AML-özgü yeni hücre yüzey
proteinler kullanılabilir mi?
• Bu yüzey proteinlerinin
AML patogenezi ile ilişkisi
nedir?
TÜBİTAK 1001-
117S275
Hücre yüzey belirteçlerinin belirlenmesi için aptamer temelli
proteomik
BİLİNEN METABOLİK HASTALIKLARA HASTABAŞI TANI
YÖNTEMLERİ-PKU ÖRNEĞİ
1003- 118S047
Memed Duman-HÜ-Nanoteknoloji
Çağlar Elbüken-Bilkent UNAM
Ali Dursun-HÜ Pediatri
Pelin Kazancı Y Lisans Tezi,
2018
22 mg/dL
10 mg/dL
4 mg/dL
0 mg/dL
phenazine methosulfatenitrobluetetrazolium
Science 14 Sep 2018:Vol. 361, Issue 6407, pp. 1122-1126DOI: 10.1126/science.aat7992
BİLİNEN METABOLİK HASTALIKLARA HASTABAŞI TANI
YÖNTEMLERİ-PKU ÖRNEĞİ
KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA
HACETTEPE NEREDE??
• Klinik- Tartışmasız Lider
• Genetik araştırmalar- Dünya
ile yarışır durumda
• Tamamlayıcı omik
araştırmalar- fonksiyonel
çalışmalar- model organizma
çalışmaları
GELECEK 10 YIL
Economics
TEŞEKKÜRLER
• TÜBİTAK- BAP
• BBMRI
• HÜTF-Çocuk Metabolizma
• HÜTF-Çocuk Romatoloji
• HÜ-Kimya
• HÜTF-Kök Hücre Merkezi
• HÜTF-Tıbbi Biyoloji
• HÜ-Nanoteknoloji NanoTıp
• Gazi-Eczacılık
• HÜ-Eczacılık