Bipolar bozukluk tanılı hastaların indüklenmiş pluripotent kök hücrelerinde (IPS) mikroRNA ekspresyon değişimlerinin incelenmesi

Bipolar bozukluk (BB), manik ve depresif dönemler arasındaki iyilik dönemleri (ötimi) ile karakterize edilebilen, yineleyici doğada ve .mür boyu süren nöropsikiyatrik bir hastalıktır. Günümüze kadar, BB üzerine yapılan çalışmalarda hayvan modelleri, biyolojik sıvılar, postmortem beyin dokuları kullanılmıştır. Öte yandan, gelişen indüklenmiş pluripotent kök hücre (IPS) teknolojisi ile hastaya .zgü in vitro model oluşturulabilmesi, bahsedilen diğer modelleme yöntemlerinin taşıdığı sınırlılıkların aşılmasına olanak sağlamıştır. Bu nedenle çalışmamızda, BB hastalarına ve sağlıklı kontrollere ait IPS hücrelerinin nöronlara farklılaştırılarak hastaya özgü in vitro bir model oluşturulması ve bu modelde Nanostring global miRNA profillemesi yapılarak BB hasta grubunda farklı ifade düzeyine sahip miRNA'ların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada toplam ü. BB hastasına ve üç sağlıklı kontrole ait fibroblast örnekleri kullanılmıştır. Bu fibroblastlar Cellular Reprogramming firması tarafından, sentetik mRNA transfeksiyon yöntemi kullanılarak IPS hücrelerine çevrilmiştir. IPS hücreleri teslim alındıktan sonra nöral progenitör hücrelere ve nöronlara farklılaştırılmış ve farklılaşmanın 2.-, 4.- ve 6.- haftalarında RNA izolasyonu yapılmıştır. Tüm RNA örneklerinden Nanostring miRNA profillenmesi ve veri analizi New Mexico Üniversitesi'nde, Doç. Dr. Nikolaos Mellios danışmanlığında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra RT-qPCR ile miR-34a artışı doğrulandıktan sonra, hastalık tedavisinde sıklıkla kullanılan bir ilaç olan lityumun miR-34a ifade düzeyine ve diğer parametrelere olan etkileri incelenmiştir. Mali yükü ve iş gücü yükünün büyük olması nedeniyle çalışmaya sadece çok az sayıda BB hastası ve sağlıklı kontrol dahil edilebilmesine bağlı olarak, global miRNA profillemesi sonuçları üzerinde istatiksel bir değerlendirme yapılamamıştır. Bu nedenle profilleme sonucunda en az 1,5-kat farklılık gösteren miRNA'lar belirlenmiştir. Çalışmanın ilerleyen aşamalarında ise, hedef genlerin ve tedavi üzerinde etkili olabilecek olası yolakların analizleri için, ifade düzeyinin tüm farklılaştırma zaman noktalarında ortak olarak arttığı saptanmış olan miR-34a üzerine yoğunlaşılmıştır. Lityumun BB hastalarına ait hücrelerde miR-34a ve hedef genlerinin ifade düzeylerine olan etkilerinin incelendiği deneylerde, lityum tedavisi sonrası miR-34a ifade düzeyinin lityum-responder BB hastasına ait hücrelerde azaldığı ve miR-34a hedef genlerinin ifade düzeylerinin istatistiksel olarak anlamlı şekilde arttığı görülmüştür. Ancak lityum non responder BB hastalarına ait hücrelerde böyle bir etki saptanamamıştır. Devam eden deneylerde, lityum ile akut tedavinin de sadece responder BB hastasına ait hücrelerde proliferasyonu arttırdığı ve nörogenezi tetiklediği saptanmıştır. Ancak çalışmaya sadece ü. BB hastasının dahil edilebilmiş olması ve bu üç hastanın sadece bir tanesinin lityum-responder olması önemli bir kısıtlılıktır. Sonuç olarak, bu tez çalışmasında elde edilen bulgular iki ana başlıkta özetlenebilir: 1) miR- 34a tarafından düzenlenen sinaptogenez ve nörogelişim, BB patogenezinde yer alan yolaklardan biri olabilir ve 2) Hastalığın tedavisinde kullanılan lityum, sahip olduğu terapötik etkisinin bir kısmını miR-34a üzerinden gösteriyor olabilir. Ancak bu bulguların doğru yorumlanabilmesi ve genelleştirilebilmesi için daha büyük hasta kohortlarında doğrulanması gerekmektedir. Ayrıca elde ettiğimiz sonuçların hastalıkla ilişkisinin tam olarak anlaşılabilmesi ve lityumun etki mekanizmasında miR-34a'nın rolü olup olmadığının anlaşılabilmesi için daha fazla hastanın dahil edildiği detaylı çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.