Türkiye'de ALS/MNH'nin genetik yapısı ve alsin proteini-ilişkili motor nöron patolojisinin ipkh-kaynaklı kortikal nöronlarda araştırılması

Amiyotrofik Lateral Skleroz (ALS), üst ve alt motor nöronların dejenerasyonuna bağlı olarak ilerleyici kas güçsüzlüğü ve atrofisi ile karakterize edilen, Alzheimer ve Parkinson hastalıklarından sonra, yetişkinlerde görülen üçüncü en sık nörodejeneratif hastalıktır. ALS karmaşık genetik faktörleri içeren geniş bir fenotipik spektruma sahiptir. Hastaların yaklaşık %10-15'inde ailesel geçiş görülürken, geri kalanı sporadik olarak ortaya çıkar. Başta majör ALS genleri C9ORF72, SOD1, TARDBP ve FUS olmak üzere çeşitli genlerdeki monogenik mutasyonlar, ailesel vakaların %70'inde ve sporadik vakaların %5-8'inde hastalığın ortaya çıkmasından sorumlu tutulurken, bu bulgular ALS patofizyolojisindeki güçlü genetik temele işaret etmektedir. Bu doktora tezinin ilk bölümünde, etnik olarak heterojen olan ve yüksek oranda akraba evliliği görülen Türk toplumundaki ALS olgularında hastalığa neden olan genetik faktörler araştırıldı. Çalışmaya dahil edilen 1200 indeks hastanın %15'inde (176/1200) aile öyküsü gözlendi. Olguların %14,1'inde (170/1200) anne-baba akrabalığı mevcuttu. Tüm hastalarda ilk aşamada C9ORF72 hekzanükleotid tekrar artışı araştırıldı. Bu mutasyon ailesel vakaların %27'sinde (47/176), sporadik olguların ise %2'sinde (23/1024) tespit edildi. Yeni Nesil Dizileme yöntemleri kullanılarak toplamda 577 hasta üzerinde ileri genetik analiz yapıldı. Bu analizle en yaygın olarak SOD1 (n=33), OPTN (n=18), TARDBP (n=10) ve FUS (n=5) genlerinde mutasyon gözlenirken, C9ORF72 ekspansiyonu da dahil edildiğinde, ailesel vakaların %47'si ve sporadik vakaların %4,7'si açıklandı. Ayrıca, ailesel vakaların %10'u ile sporadik vakaların %3'ünde saptanan ALS ile ilişkili nadir genler, incelenen kohorttaki güçlü lokus heterojenitesine işaret etti. . Bu çalışma çerçevesinde yapılan analizler ve alınan sonuçlar, Türk toplumunda literatürde kabul gören kalıtım modellerinde ve genotip-fenotip korelasyonundaki farklılıklara da işaret etti. Bulgular, genetik araştırmaların yeni mekanizmaları ortaya çıkarmasındaki önemini vurgulamakta ve genetiğin ALS patofizyolojisinin anlaşılmasındaki kritik rolünün altını çizmektedir. Alsin Rho guanin nükleotid değişim faktorü ALS2 (ALS2) genindeki homozigot fonksiyon kaybı mutasyonları üç farklı juvenil motor nöron hastalığıyla ilişkilendirilmiştir: jALS, IAHSP and jPLS. ALS2 geni tarafından kodlanan alsin proteini, Ras süper ailesi GTPazları için guanin değişim faktörü aktivitesine sahip üç domain içerir. Bu domainlerdeki bozulmaların nöronal işlev bozukluğuna neden olduğu ve nörodejenerasyona yol açtığı gösterilmiştir. Bu tezin ikinci bölümünde , ALS2 geninde homozigot erken sonlanma mutasyonu olan bir olgu incelendi ve hastadan elde edilen iPSC'ler ile indüklenmiş kortikal nöronlarda alsin fonksiyon kaybının sonuçları araştırıldı. Çalışmamız, alsin proteini sentezlenmeyen hücre hatlarının, reseptör aracılı endositoz ve endoveziküler trafik yolaklarında işlev bozuklukları meydana geldiğini gösterdi. Bu bulgulara ilave olarak, hasta hücre hatlarında Rac1-GTPaz aktivasyonunda azalma ve belirgin morfolojik anormallikler de gözlemlendi. Araştırmanın bu kısmı, alsin patofizyolojisinin hastadan elde edilen indüklenmiş kortikal nöronlarda ilk kez gösterilmesi açısından önemlidir.