Generation and characterization of familial mediterranean fever (FMF) disease-specific induced pluripotent stem cells (iPSCs)

Ailesel Akdeniz Atesi (FMF) otosomal resesif bir oto-inflamatuar hastalıktır. FMF, ataklar halinde görülen ateş, karın ve eklem ağrılarıyla karakterize bir immun sistem hastalığıdır. Makrofajlar bir patojen ile karşılarştıklarında, bir proinflammatuar sitokin olan IL-1β salgılayarak diğer immun hücrelerini aktive eder ve inflamasyonu başlatırlar. Sağlıklı insanların makrofajlarında IL-1β salgılanması sıkı bir şekilde kontrol edilir. Fakat FMF hastalarının makrofajları, MEFV genindeki mutasyonlardandan dolayı IL-1β salgılanmasını kontrol edemez ve sağlıklı makrofajlara göre daha fazla miktarda IL-1β salgılarlar. Uyarılmış pluripotent kök hücreler (uPKH), çoğalabilen ve üç germ tabakasındaki hücrelere farklılaşabilen kök hücrelerdir. Sahip oldukları özellikler uPKH'leri hastalık modellemesi için önemli bir kaynak haline getirmiştir. Hastalık modellemesi, genetik hastalıkların moleküler mekanizmasını anlamak, yeni ilaçlar keşfetmek ve terapide kullanabilmek için hastalıkla ilgili hücre türlerinin in vitro olarak çoğaltılmasıdır. Bir çok somatik hücrenin in vitro olarak çoğaltılması mümkün olmadığı için, hastalardan alınan somatik hücreler önce uPKH'lere programlanıp daha sonra hastalıkla ilgili istenen hücre tipine farklılaştırılır. Böylece sağlıklı ve hastalıkla ilgili mutasyonu taşıyan farklılaşmış hücreler analiz edilerek hastalıklara neden olan mekanizmalar anlaşılabilecektir. Bu tez çalışmasında, FMF hastalığını modellemek için, MEFV geninde M694V mutasyonu taşıyan FMF hastasından, hastanın sağlıklı babasından ve normal sağlıklı bir bireyden uPKH hattları üretildi. Gen integresyonu olmayan uPKH üretebilmek için somatik hücreler episomal vektörler ile yeniden programlandı. Yeniden programlanan hücrelerin uPKH olduklarını göstermek için gen ekspresyon analizi, immunofloresan boyama ve teratoma oluşturma gibi farklı karekterizasyon testleri yapıldı. Bu testler yeniden programlanan hücrelerin gerçek iPKH olduklarını gösterdi. Üretilen uPKH'leri FMF hastalığından etkilenen hücrelerden biri olan makrofaja dönüştürmek için embryoid body oluşumu, OP9 kokültürü ve virus infeksiyonu gibi farklı methodlar kullanıldı. Fakat hiçbir protokolde uygun miktarlarda makrofaj oluşumu gözlemlenmedi. Fonksiyonel makrofajların üretilmesi için yeni deneyler yapılacaktır. Sonuç olarak bu çalışmada, üretilen FMF uPKH'ler gelecekte hastalık modellemesi için kullanılabilir. Sağlıklı ve hasta uPKH'ler makrofajlara veya FMF ile ilgili diğer hücrelere, örneğin nötrofillere farklılaştırılarak FMF hastalığına neden olan mekanizmaların keşfedilmesinde kullanılabilirler. Ayrıca üretilen hücre hattları, gelecekte ilaç taramaları ve Crispr/Cas9 gibi yeni genetik mühendisliği araçları ile tedavi yöntemleri geliştirmek için de kullanılabilir.