Talasemide genotip/fenotip İlişkisi

10. Ulusal Pediatrik Hematoloji Kongresi
3 – 6 Haziran 2015, Ankara
[FATİH MEHMET AZIK]
BEYANI
Araştırma Destekleri/ Baş
Araştırıcı
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Çalıştığı Firma (lar)
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Danışman Olduğu Firma
(lar)
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Hisse Senedi Ortaklığı
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Konuşmacı Bürosu
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Onursal Ödenti (ler)
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Bilimsel Danışma Kurulu
Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur.
Sunumumda aşağıda yer alan ruhsat dışı ilaç ve tıbbi cihazlar ile ilgili bilgi
yer almaktadır: “Yoktur ya da isimleri”
Talasemide genotip fenotip ilişkisi
Fatih Mehmet Azık
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
Çocuk Hematoloji Onkoloji BD
“ÖNCE ANLA”
“INTELLİGERE AGO”
UĞRAŞIMIZ;
DERYADA DAMLA DEĞİL
DAMLADA DERYA
Talasemide genotip/fenotip İlişkisi
 Coğrafi bölgeler-birden fazla hemoglobinopati
 Talasemi ile direkt ilişkisi olmayan bazı genetik
faktörlerin talasemilerin fenotipini etkilediği
anlaşılmıştır
 Moleküler temel
klinik tablo
 Kardeşlerde fenotip farklılıkları
 Birkaç değil birçok etmenin rolü ???
5
Talasemide genotip fenotip ilişkisi
neden önemli ?
•Ağır fenotipi olanlarda erken transfüzyon
•Gelecekte alloimmünizasyon problemlerinde
•Genetik konsültasyon
•Prenatal tanı
•Hafif vakalarda gebeliğin sonlandırılmasının
önlenmesi (iki anormal gen varlığında dahi)
•Tedavide izlenecek yol seçimi
6
Talasemide genotip fenotip ilişkisi neden önemli ?
 Fenotipi ağır
 Kök hücre nakli
 Alternatif kök hücre kaynakları
 Genetik belirleyiciler
 Talaseminin tedaviye yanıtı
 Komplikasyonların ağırlığı
 Komplikasyonların tedavilere verdikleri
cevaplar
7
Beta talasemide globin fizyopatolojisi
Beta talasemide alfa zincir sentezi normal
Beta globinle eşleşemeyen serbest alfa globin
Alfa zincir inkluzyonları
İneffektif eritropoez
8
Beta talasemi fenotipinde neler etkili ?
 Alfa ve non-alfa globin dengesi
 Serbest alfa zinciri havuzu
 Alfa zincir fazlasını etkileyen faktörler fenotip
üzerinde etkili
9
Alfa zincir fazlasını etkileyen faktörler
 Primer düzenleyiciler
 β-talasemi mutasyon şiddeti
 Alfa zincir yapımını etkileyenler
 Alfa talasemi
 Alfa fazla yapımı
 Gamma zincir yapım artışı - Hb F
10
β-talasemi mutasyonları
 Beta-globin gen kompleksini içeren
 Primer olarak nokta mutasyonları
 Delesyonlar
 Nükleotid eklenmesi
11
Beta ve alfa globin gen kompleksi
12
Beta talasemi klinik tipleri
 Genotip: Sessiz........ β++..........β+ ………….. β0
 Fenotip: Talasemi trait……intermedia….............major
 Sessiz β talasemi:
 RBC indislerinde minimal azalma
 Normal Hb A2
 Dominant talasemi
13
Swee Lay Thein, Pathophysiology of β Thalassemia-A Guide to Molecular Therapies
Hematology 2005, ASH
14
15
Homozigot beta talasemide intermedia fenotipi
nasıl ortaya çıkar ?
 β-talasemide homozigot/birleşik heterozigotluk
 Hafif β talasemi alleli (β sessiz veya β++)
 Fenotipi belirleyen = β globin sentez toplamı
 Hafif (sessiz) fenotipte homozigot beta talasemiler
 IVSI-6
 IVSI-1
 -87
16
Homozigot beta talasemide intermedia fenotipi
nasıl ortaya çıkar ?
 Globin zincir sentezinde denge lehine olanlar
1. α talaseminin birlikte kalıtımı
 Zincir imbalansını ve α-globin fazlasını azaltır
2. Gamma zincirini etkileyen polimorfizmlerin
eşlik etmesi
3. Açıklanamayan hafif fenotipler
17
Homozigot beta talasemi - alfa etkileşimleri
 Alfa talasemi ile birlikte kalıtılma
 Daha az eşleşmemiş alfa globin zinciri
 Fenotipte iyileşme
 Klinik iyileşme beta talasemi mutasyon
ağırlığına ve mevcut alfa gen sayısına bağlı
18
Homozigot beta talasemi - alfa etkileşimleri
 Homozigot beta talasemi+fonksiyone alfa sayısı
 (-α/--, Hb H)
 (αα/--)
 (α-/α-)
 β+ …………..talasemi intermedia
 β0 ………………daha ağır bir klinik
19
Heterozigot beta talasemide intermedia fenotipi
nasıl ortaya çıkar ?
 Tek talasemi alleli (heterozigot) + birlikte kalıtım
 Ekstra α-globin genlerinin birlikte kalıtımı
 Yapısal hemoglobin bozukluklarının birlikte
kalıtımı (Hb S, Hb E, Hb D Punjab....)
20
Heterozigot beta talasemi + alfa etkileşimleri
 Ekstra alfa globin genleri
 Triplikasyon ααα/αα_ veya ααα/ααα
 quadroplikasyon αααα/αα
 Tüm alfa geninin duplikasyonu (αα/αα/αα)
 Taşıyıcı →→→ talasemi intermediaya
 Klinik ağırlık: Fazla alfa globin gen sayısı ve beta
mutasyon tipine bağlı
21
Heterozigot beta talasemi + alfa etkileşimleri
 Beta taşıyıcı + alfa talasemi taşıyıcısı
 Hipokromi ve mikrositoz düzelir
 Hb A2 düzeyindeki artış değişikliğe uğramaz
22
β-talasemi + Hb F yanıt artışı
 β0 talasemi + Hb F yanıt artışı
hafif bir klinik
 Artmış gamma zincir + eşleşmemiş alfa zincir
 Hb F (α2 γ2) (eşleşmemiş alfa zincirleri + γ)
 Dengesizliğin düzelme oranı nelerle bağlantılı ?
 Beta talasemi allelinin ağırlık durumu
 Hb F genetik belirleyicileri (determinant)
Bir veya birden fazla mı ?
23
Gamma zincir yapımının erişkinde devamı
1. Beta talasemi mutasyonunun yapısı γ zincir
üretiminde etkili olabilir
 Delta beta0 talasemi
 Beta globin gen kümesi içinde değişken
uzunlukta delesyon
 Beta globin promoter bölgesinde 5` bölgesinde
sınırlı delesyon
2. Herediter persistan fetal hemoglobin (HPFH)
1. G-gamma (Gγ-158 C→T) polimorfizmi
2. A-gamma (Aγ-196 C→T) polimorfizmi
24
A-gamma (Aγ-196 C→T) polimorfizmi
 Bazı Sardinyalı beta talasemilerde Codon 39 ile
birlikte (Sardinian deltabeta0 talasemi)
Sardinian deltabeta0 talasemi (Birleşik heterozigot)
Talasemi intermedia
Sardinian deltabeta0 talasemi (homozigot)
Klinik normal – hematolojik analizde belli olur
25
G-gamma (Gγ-158 C→T) polimorfizmi
 Normal kişilerde ve β talasemi heterozigotta sessiz
 Hematopoetik stres durumunda Hb F üretimi
 Homozigot β talasemi ve orak hücreli anemide etkin
hale geliyor
 IVS II nt 1 (G→A)
 Frameshift 8 (AA)
Hafif mutasyon
 Frameshift 6 (-A)
 Codon 39
26
Hb F`de verimi belirleyen kromozom bölgeleri
(Quantitative trait lokuslar)
1. BCL11A`da tek nükleotid polimorfizmleri (%15.1)
 2p, eritropoezde rolü var, Hb F kontrolü
2. 6q........HBS1L-MYB (HMIP`de tek nükleotid
polimorfizmleri; %19.4)
3. 11p......Xmn1-HBG2 (Gγ-158 C→T) (%10.2)

Avrupa`da sağlıklı insanlar: Üç determinant Hb F
değişikliklerinin %44 ünden sorumlu
27
Hb F verimini belirleyen kromozom bölgeleri
 Orak hücreli anemide ağrılı krizleri azaltır
 Tanzanya %16
 Afrikan Amerikan %20
 β talasemi ve Hb E/β talasemi`de kan transfüzyon
ihtiyacını azaltır
28
Bu bilgiler talasemi ciddiyetini önceden
belirlemede işe yarar mı ?
 Fransa ve Sardinyada çalışmalar
 BCL11A
Polimorfizmlerin
 Xmn1-HBG2 (Gγ-158 C→T)
kombinasyonu
 HBS1L-MYB (HMIP)
 Ve alfa globin genotiplerinin tayini
Beta talasemi ciddiyeti – önceden belirlemede
%75-80 başarılı
29
Beta ve alfa globin gen kompleksi
30
Erişkinde γ-globin regulasyonu ve terapotik HbF indüksiyonunda
kullanılabilecek prospektif hedefler
Swee Lay Thein, Genetic association studies in β-hemoglobinopathies, Hematology 2013, ASH
31
Erişkinde γ-globin regulasyonu
HbF regulasyonunda rolü olanlar
KLF1, BCL11A, ve MYB genleri
TR2/TR4 nükleer reseptörleri
DNA methyltransferase 1 (DNMT1)
Lysine-specific demethylase 1 (LSD1)
BCL11A nasıl regülasyon yapar
γ-globin represörü (messenger RNA sentez inhibisyonu)
32
Erişkinde γ-globin regulasyonu
 KLF1: γ-globin genlerini susturmada (silencing)
çift rol alır
1. BCL11A aktivasyonu
2. β-globin gen direkt aktivasyonu
 BCL11A:
 GATA1, FOG1 ve SOX6 eritroid transkripsiyon
faktörleri ve Nucleosome Remodeling
Deacetylase (NuRD) ile birlikte γ -globin gen
ekspresyonunu baskılarlar
33
Erişkinde γ-globin regulasyonu
 TR2/TR4 nükleer reseptörleri “direct repeat
erythroid-definitive” (DRED) kompleksinin
parçaları olan “corepressor” DNA
methyltransferase 1 (DNMT1) ve Lysine-specific
demethylase 1 (LSD1) ile birlikte erişkinde
embryonik ve fetal globin genlerini baskılarlar
34
Erişkinde γ-globin regulasyonu
 Transkripsiyon faktörü olan MYB
 c-MYB`yi kodlar
 Hematopoez ve eritropoezde regülasyonda
anahtar rolde
 TR2/TR4 yolağı üzerinden etkili
 γ-globin nasıl artıyor
 MYB`nin down-regülasyonu TR2/TR4 yolağını
baskılar ve fetal globin gen ekspresyonu artar
35
Erişkinde γ-globin regulasyonu ve terapotik HbF indüksiyonunda
kullanılabilecek prospektif hedefler
Swee Lay Thein, Genetic association studies in β-hemoglobinopathies, Hematology 2013, ASH
36
β-talasemide alfa zincir dengesizliğinde rolü
olabilecek başka ne var ?
Eritroid prekürsörlerinde;
 Fazla alfa globin zincirlerinin katabolize edilmesi
 Proteolitik kapasite
 Rolü ?
 Kapasite ölçümü ??
α-hemoglobin stabilize eden protein
 Hastalık ciddiyetini ne kadar etkilediği net değildir
37
Sekonder seviye genetik düzenleyiciler
(komplikasyonlar ve tedavi yanıtı)
 Hiperbilirubinemi ve safra taşları
 Demir yüklenmesinde aşırılık
 Kalpte aşırı demir yüklenmesi
 Osteopeni ve orteoporoz
 Kalp hastalığı, sol ventrikül kalp yetmezliği riski
38
Hiperbilirubinemi ve safra taşları
 Uridine diphosphate glucuronosyltransferase
1A1 (UGT1A1) promoterda polimorfizmler
 İnsanlarda bilirubin glukronidasyonunu
katalize eder
39
Demir yüklenmesi
 Hemokromatozis mutasyonu (HFE geni C282Y)
 H63D varyantları
 Gastrointestinal demir emilim artışı
40
Kalpte aşırı demir yüklenmesi
 Glutatyon-S-transferaz M1
 Mekanizma bilinmiyor
41
Osteopeni ve orteoporoz
 Vitamin D polimorfizmleri (VDR)
 Kollajen metabolizması
 COL1A1, COL1A2
 TGFB1 genlerinde varyantlar
 Kemik kitlesinin modifikasyonu
42
Kalp hastalığı - Sol ventrikül kalp yetmezliği riski
 Apolipoprotein (APOE) ε4
 Mekanizma bilinmiyor
43
Alfa talasemide fenotipe alfa talasemi mutasyonlarının
etkisi ve diğer genetik etkileşimler
 α-globin zincir sentezi: Kromozom 16
 Yaklaşık 128 farklı moleküler defekt
 Delesyon sık
 α-globin gen delesyonları çok farklı boyutlarda
 Güneydoğu Asya delesyonu (-SEA) en sık
 Her iki α-genini içerirken embriyonik globin
genlerini içermez
 Daha büyük delesyonlar (-THAI)
 Embriyonik genleri de etkiler ve çok daha ciddi
fenotip
44
Alfa talasemide fenotipe alfa talasemi
mutasyonlarının etkisi
 Fenotip iki lokustan herbirindeki α-globin gen
delesyonu olup olmamasına göre belirlenir
 αα/αα
 -α/αα
 --/αα
 -α/-α
 --/-α
 --/--
Normal
Sessiz taşıyıcı
Taşıyıcı
Taşıyıcı
Hb H
Hemoglobin Bart`s (α-thalassemia major)
45
Hemoglobin H
 Üç α-globin gen delesyonu
 Delesyonel (--/-α) (boyut)
 Southeast Asian
 -THAI
 Non-delesyonel (--/αCSα) (en az 70 tip)
 Daha ciddi bir fenotip
 İki gende nokta mutasyonu: Hb H
 Hemoglobin Constant Spring (en iyi tanımlanmış)
 Diğer non-delesyonel tipler
 Hemoglobin H Paksé, Quong Sze, Suan Dok
46
Alfa talasemide diğer genetik etkileşimler
 Alfa talasemide modifiye edicilerin rolü üzerine
çalışmalar sınırlıdır
 En iyi bilineni Hb H hastalığı
 Hb H + Beta talasemi taşıyıcılığı
 Birlikte kalıtıldığında alfa/beta globin zincir
oranında iyileşme olacağından daha iyi bir
klinik fenotip ortaya çıkabilir
47
Birden fazla hemoglobinopati birlikteliğinin
fenotipe etkisi
 Hemoglobin S
 Hb SS
 Hb Sβ0
En ağır
 Hb SC (Hb S ve Hb C birleşik heterozigot)
 Hb Sβ+
Ağır
 Hb AS
48
Hb E (β26 Glu→Val) /Beta talasemi
 Klinik heterojen
 Güneydoğu Asya
 Genellikle intermediate şiddette
 Hb E/β0 talasemi (ağır)
 Hb E %40-60
 Hb F
 Hb E/β+ talasemi
 Hb E, Hb F, Hb A
 Kardeşler arasında bile klinik şiddet farklı
 Beta mutasyon tipi, alfa birlikte kalıtım, Hb F yanıtı ?
49
δβ –talassemi
 Taşıyıcı
 Semptomsuz
 MCV düşük
 Hb A2 düzeyi normal veya sınırda yüksek
 Her iki ebeveyn δβ-talasemi ise
 Çocuk talasemi intermedia
 δβ- talasemi VE β- talasemi ise
 Çocuk talasemi major
50
51
52
Hb Lepore
Delta ve beta genlerinin füzyonu
Heterozigot Hb Lepore
•Mikrositoz ve Hb F
Homozigot Hb Lepore
•β talasemi intermedia
•β talasemi major
Hb Lepore ve HbS=Hafif oraklaşma semptomları
Hb Lepore ve HbE trait=β talasemi intermedia
Hb Lepore ve β talasemi trait
•β talasemi intermedia
•β talasemi major
53
Hb D (β121 Glu→Gln) /β-talasemi
 Talasemi minör....................intermedia
Hb P-nilotic
 Hb P-nilotic: Beta ve delta genlerinin hibridi
 Heterozigot: Eritrosit parametreleri normal
 Hb P-nilotic / β-talasemi
 Orta derecede - ağır klinik
54
Önemli hatırlatmalar
 Talasemi taşıyıcısı olanın eşine sadece tam kan





sayımı değil hemoglobin elektroforezi (HPLC)
yapalım
Anormal hemoglobinler unutuluyor !!!
Anne baba incelemeleri çok önemli
Mutasyon sonuçları hatalı olabilir
Prenatal tanıda hatalar !!!
Prenatal tanı koyan merkez başka bir merkezle
ortaklaşa doğrulama yapmalı
55
56