İzoniyazid dirençli Mycobacterium tuberculosis kompleks şuşlarında gen mutasyonlarının karakterizasyonu


Creative Commons License

Arslan N. (Yürütücü), Esen N., Özkütük A. A., Özkütük N., Biçmen C., Çavuşoğlu C.

TÜSEB A Grubu Acil AR-GE Projesi, 2024 - 2025

Proje Özeti

Tüberküloz (TB), en yüksek ölüm oranına sahip ikinci bulaşıcı hastalık olup, ilaç direnci hastalık kontrolünde önemli bir engel oluşturmaktadır. En sık görülen direnç türü olan izoniyazid (INH) direnci genellikle katG ve inhA genlerindeki mutasyonlarla ilişkili olsa da, izolatların %10–37’sinde bilinen genlerde mutasyon saptanamamaktadır. Bu durum, direnç mekanizmalarının daha ayrıntılı incelenmesini gerekli kılmaktadır.Bu amaçla, 2014–2019 yılları arasında Dr. Suat Seren Göğüs Hastalıkları Hastanesi’nde izole edilen ve sanger sekansı ile katG S315T mutasyonu bulunmayan toplam 21 adet fenotipik INH dirençli şusun tüm genomu Oxford Nanopore teknolojisi ile sekanslanarak INH direncinde rol oynayan genlerin moleküler karakterizasyonu yapılmıştır. DNA MGIT kültürlerinden modifiye spin kolon yöntemiyle elde edilmiş, ≥400 ng DNA kullanılarak Native Barcoding Kit (NBD 114.24) ile kütüphane hazırlanmıştır. Sekans R10.4 flow cell kullanılarak MK1B cihazında gerçekleştirilmiştir. Veriler kod temelli işlenmiş; kalite NanoPlot ile hizalama minimap2 ve kapsama analizi samtools depth ile yapılmış, mutasyon tespiti ise TB-Profiler web aracıyla gerçekleştirilmiştir.Nanopore ile Tüm genom dizileme sonuçlarında okuma sayıları 27.584– 1.908.924 arasında değişmiş; genom kapsama oranı %99,8–100 ve kapsama derinliği 59x–444× aralığındadır. Ortalama okuma kalitesi Q13–14,7 olup çoğu izolatta yüksek doğruluk elde edilmiştir.İncelenen 21 izolattan 17’sinde inhA geninde dirençle ilişkili mutasyonlar saptanmış, en sık mutasyon inhA c-15T (%57,1) olmuştur. Bunun dışında inhA c-8T, p.Ser94Ala ve fabG1 c.-154G>A (p.Leu203Leu) mutasyonları da tespit edilmiştir. İzolatlarda INH direnci ile doğrudan ilişkilendirilmemiş, ancak direnç gelişiminde rol oynayabileceği düşünülen çeşitli mutasyonlar tespit edilmiştir. Bu mutasyonlar özellikle dnaA, mshA, kasA, katG, fabG1, ahpC, Rv2752c, Rv1129c, Rv1258c, Rv0010c ve glpK genlerinde gözlenmiştir. INH direncinde önemli genler arasında yer alan katG geninde p.Ala706Glu, c.-556T>C, p.Ala122Asp, p.Arg463Leu ve c.-332C>A; fabG1 geninde ise c.-15_-14 insGATAGGTTGT ve p.Val84Met mutasyonları saptanmıştır. katG geninde saptanan p.Arg463Leu ve katG p.Ala122Asp DSÖ mutasyon katoloğunda bulunurken, katG p.Ala706Glu, c.-556T>C, c.-332C>A; fabG1 c.-15_-14 insGATAGGTTGT sadece TbProfilerde saptanan yeni mutasyonlardır. INH direnci ile katG ve inhA genlerinde doğrudan ilişkilendirilen mutasyonların bulunmadığı dört izolattan üçünde, ana gen (Grup1) bölgelerinde katG fabG1- c.-15_-14 insGATAGGTTGT , katG p.Ala706Glu, katG c.- 556T>C , katG p.Ala122Asp, kasA c.-39C>T, ahpC c.-51G>A, yardımcı gen bölgelerinde (grup2) dnaA c.1131C>A, mshA c.730C>T, Rv2752c c.-89C>T, mshA p.Asn111Ser, Rv1258c p.Ala178Val, Rv2752c p.Ile248Thr mutasyonları saptanmıştır. katG p.Ala122Asp, katG p.Ala122Asp, Rv2752c p.Ile248Thr DSÖ mutasyon kataloğunda ‘’önemi bilinmeyen’’ kategorisinde yer alan önemli mutasyonlardır. Sonuç olarak, incelenen izolatlarda dirençle doğrudan ilişkili ortak bir mutasyon paterni bulunmamış; özellikle monodirençli izolatlarda inhA bölgesine ait mutasyonların baskın olduğu görülmüştür.Ayrıca DSÖ kataloğunda bulunmayan yeni mutasyonların tanımlanması, INH direncinin genetik temellerinin daha karmaşık olduğunu ve daha geniş örneklemli çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir.