Rahman sendromu için genetik olarak insanlaştırılmış bir fare modelinin geliştirilmesi ve fenotipik karakterizasyonu


Diril M. K. (Yürütücü), Esmen K., Bağrıyanık H. A.

Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2024 - 2026

  • Proje Türü: Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2024
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2026

Proje Özeti

Rahman sendromu, aşırı büyüme, zihinsel engellilik, otizm ve erken yaşlanma gibi bir dizi patolojilere yol açan, yeni tanımlanmış bir nadir genetik hastalıktır. Hastalığa yol açan mutasyonlar, hasta bireylerde de novo olarak (sıfırdan) ortaya çıkmakta ve kromatin düzenleyici proteinlerden bağlayıcı histon H1E’nin C-terminal ucunun (CTD) kısalmasına ve çerçeve kayması sonucu yeni bir sekans eklenmesine (38 aa. uzunluğunda asidik bir peptit dizisi) neden olmaktadırlar. Rahman sendromu hakkında günümüze değin yayınlanmış sınırlı sayıdaki çalışmada, hastalığın moleküler patolojisi ancak yüzeysel şekilde incelenmiş ve semptomların nasıl ortaya çıktığı mekanistik olarak açıklanamamıştır. Rahman sendromuyla ilişkilendirilen bir epigenetik imza öne sürülmüş olmasına rağmen, bunun nasıl ortaya çıktığı ve gözlemlenen semptomlarla ne gibi bir ilişkisinin olduğu henüz bilinmemektedir. Çalışmamızda birincil olarak Rahman sendromunun nasıl geliştiğini mekanistik olarak anlamayı amaçlamamıza rağmen, proje sonuçlarının bilimsel etkisini çok daha artıracak olan unsur, en önemli epigenetik faktörlerden bağlayıcı histon H1’in CTD bölgesinin, kromatin organizasyonu ve gen ekspresyonundaki rolleri hakkında önemli veriler edecek olmamızdır. Proje kapsamında ilk olarak, H1E CTD mutasyonlarını ve modifikasyonlarını endojen H1E genomik lokusundan, indüklenebilir şekilde ifade eden fare embriyonik kök (ES) hücre hatları oluşturulacaktır. Ön çalışmalar başarılı şekilde tamamlanmış ve ilk hücre hattı oluşturulmuştur. Bu hücre hatları kullanılarak, yürütmekte olduğumuz bir TÜBİTAK 2502 projesi çerçevesinde, H1E C-terminal ucunda meydana gelen mutasyonun kromatin organizasyonu üzerindeki etkisi, H1E mutasyonu sonucunda ortaya çıkan epigenetik imzanın neden olduğu, Rahman sendromuna özgü transkripsiyonel regülasyon ağları kapsamlı bir (epi)genomik analiz ile belirlenecektir. Hastalarda görülen en yaygın mutasyonu (G430 duplikasyonu) indüklenebilir şekilde ifade eden kök hücre hattı kullanılarak, Rahman sendromunu in vivo modellemek üzere yeni bir transgenik fare modeli üretilecektir. Transgenik farelerde H1E CTD mutasyonunun indüklenmesiyle, farklı doku ve organlarda, ya da gelişimsel evrelerde oluşan fenotipler ile hastalarda görülen semptomların ilişkisi derinlemesine karakterize edilecektir. Projemiz, Rahman sendromu konusunda şu ana kadar yapılmış çalışmalara göre çok daha detaylı deneysel araştırmaları önermektedir. Özellikle, bu nadir hastalık için henüz mevcut olmayan genetik olarak insanlaştırılmış transgenik fare modelini üretecek olmamız, şimdiye kadar yayınlanan çalışmalarda adreslenemeyen önemli eksikleri giderecektir. Türkiye’de henüz embriyonik kök hücrelerden başlayarak, karmaşık genom modifikasyonlarının yapıldığı bir transgenik fare modeli yerel olarak üretilememiştir. Önemli bir ilki geliştirecek olmamız ve gelecekte nadir hastalıklar alanında çalışan araştırmacılara bir kaynak sunacak olmamız projemizin artı değerlerindendir. Bağlı bulunduğumuz kurum İzmir Biyotıp ve Genom Merkezi, nadir genetik hastalıklar alanında Türkiye’de ve Avrupa’da önde gelen araştırma merkezlerinden birisi olmayı hedeflemektedir ve bu alanda yürütülen Avrupa Birliği fonlarıyla desteklenen projelerimiz vardır. Projenin farklı iş paketlerine görev dağılımı yapılmış olan araştırmacılar, moleküler biyoloji ve genetik, hücre biyolojisi, histon ve kromatin biyokimyası, epigenetik, veterinerlik, embriyoloji, sinir bilimleri, davranış deneyleri gibi farklı alanlarda deneyim sahibidirler. Farklı bilimsel disiplinlerden gelen ve farklı teknik deneyimlere sahip bu uzman ekibin, İBG araştırma destek birimlerinin de katkılarıyla yapacağı kolaboratif çalışmamız, nadir hastalıklar alanında İBG vizyonu çerçevesinde yürütmek istediğimiz etkili çalışmalara bir örnek teşkil edecektir.