Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yıldız G. (Yürütücü), Kalay E., Dinçer T., Toraman B.
Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2020 - 2023
Hydrops fetalis (HF), antenatal veya neonatal dönemlerde ultrasonografiyle yaygın deri altı ödem, perikardiyal efüzyon, plevral efüzyon ve asit birikimi bulgularından en az ikisinin görüldüğü ölümcül bir patolojidir. HF’nin immune HF (IHF) ve non-immune HF (NIHF) olmak üzere iki alt tipi bulunur. IHF Rh alloimmünizasyonu nedeniyle ortaya çıkmakta olup, fetal dönemde antikor uygulanmasıyla önlenebilmektedir. NIHF ise bağışıklık sistemi yanıtı dışında ortaya çıkan HF tipi olup, HF vakalarının%90’dan fazlasını oluşturmaktadır. NIHF, prevalansı 1/1700-3000 ve mortalite oranı %50-98 olan ve uzun yıllardır bilinen bir patolojidir. NIHF literatüründe en çok NIHF ile birlikte gözlenen hastalıklar ve patolojiler hakkında veriler bulunmakta olup, NIHF’nin tek gen varyasyonlarıyla ortaya çıkabildiği bilinmektedir. Özellikle son yıllarda yapılan çalışmalarla, çok sayıda farklı tek gen varyasyonu NIHF bulgulu hastalıklarla ilişkilendirilmiştir. Ancak gelinen aşamada günümüzde hala NIHF oluşumuna neden olan genler ve varyasyonlar kalıtım modelleri ve referanslarıyla birlikte derlenmiş değildir. Buna ek olarak, NIHF oluşumunda rol oynayan biyolojik süreçler ve moleküller bilinmemekte olup, NIHF’ye özgün herhangi bir hedefli ilaç tedavisi yöntemi de geliştirilmemiştir. Bu nedenle NIHF, günümüzde hala fetal ve yenidoğan aşamalardaki ölümlerin önemli bir sebebi olmaya devam etmektedir. Yaptığımız ön çalışmayla, bağımsız araştırma gruplarının literatürdeki verilerini analiz ederek 121 gendeki tek gen varyasyonlarının NIHF oluşumuyla ilişkili olduğunu belirledik. Çok sayıda genin NIHF oluşumuyla ilişkili olması nedeniyle NIHF hakkında hesaplamalı sistem biyolojisi biyoenformatik analiz yöntemlerinin kullanılmasıyla NIHF’nin etiyopatogenezinin daha iyi anlaşılabileceğini ve yeniden konumlandırılabilecek ilaç adaylarının belirlenebileceğini düşünüyoruz. Bu nedenlerle önerilen projenin amacı, NIHF etiyolojisindeki genleri sistem biyolojisi biyoenformatik yöntemleriyle analiz ederek NIHF’de merkezi rol oynayan biyolojik süreçleri, molekülleri, sinyal yolağını ve ilaç adaylarını belirleyip, öne çıkan ilaç adaylarının in vitro etkinliğini tespit etmektir. Bu amaca ulaşmak için öncelikle NIHF etiyolojisindeki 121 genle fonksiyonel zenginleşme analizleri yaparak NIHF oluşumunda rol oynayan biyolojik süreçler, moleküler etkileşim ağ analizleriyle de NIHF etiyolojisindeki moleküllerin oluşturduğu protein-protein, mRNA-miRNA ve protein-ilaç etkileşim ağları belirlenecektir. Ardından entegre sinyal yolak analizleriyle NIHF oluşumunda rol oynayan hücre sinyal yolağı ve NIHF’nin potansiyel alt gruplarını oluşturan alt yolaklar belirlenecektir. Sonrasında, elde edilen verileri ve literatürde bulunan küçük molekül denemelerinin verilerini analiz ederek hedefe özgü üç adet küçük molekül ilaç adayı olarak önceliklendirilecektir. In silico analizlerin devamında in vitro deneylerle, belirlenen ilaç adaylarının NIHF ilişkili mutant proteini ve yabanıl tip proteini ektopik olarak ifade eden HEK293 hücrelerinde NIHF ilişkili sinyal yolağındaki etkileri immünoblotlama deneyleriyle incelenerek en etkin ilaç adayı belirlenecektir. Son olarak, belirlenen ilaç adayının farklı in vitro mekanizmalar (hücre morfolojisi, hücre çoğalması, hücre döngüsü, apoptoz tetiklenmesi ve hücre göçü) üzerindeki etkileri de karakterize edilecektir. Önerilen projenin özgün yönleri, ön çalışmayla ilk defa NIHF ilişkili 121 genin ve varyasyonların belirlenmesi, sistem biyolojisi analiz yöntemlerinin NIHF alanında ilk kez kullanılması, NIHF ilişkili moleküllerin ve sinyal yolağının ilk kez ortaya çıkarılması ve NIHF için ilk kez moleküler hedeflerin ve ilaç adaylarının belirlenerek in vitro deneylerin gerçekleştirilecek olmasıdır. Sonuç olarak, önerilen projeyle in silico ve in vitro araştırma yöntemleri kullanılarak, NIHF’nin etiyopatogenezinin daha iyi anlaşılmasına ve gelecekte NIHF’ye özgü tedavilerin geliştirilebilmesine katkı sağlayacak veriler elde edilecektir.