10. Ulusal Pediatrik Hematoloji Kongresi 3 6 Haziran 2015, Ankara [ALİ BAY] BEYANI

Transkript

1 Araştırma Destekleri/ Baş Araştırıcı 10. Ulusal Pediatrik Hematoloji Kongresi 3 6 Haziran 2015, Ankara [ALİ BAY] BEYANI Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Çalıştığı Firma (lar) Danışman Olduğu Firma (lar) Hisse Senedi Ortaklığı Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Konuşmacı Bürosu Onursal Ödenti (ler) Bilimsel Danışma Kurulu Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Sunumum ile ilgili çıkar çatışmam yoktur. Sunumumda aşağıda yer alan ruhsat dışı ilaç ve tıbbi cihazlar ile ilgili bilgi yer almaktadır: Yoktur

2 MİKRORNA HEMATOLOJİDE KULLANIM Dr. Ali BAY Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Hematoloji Kliniği

3 mirna lar transkripsiyon sonrası gen ifadesini düzenleyen, protein kodlamayan, ortalama 22 nükleotid uzunlug unda RNA lardır. Bugüne kadar tanımlanmış mirna ların sayısı 2000 i aşmıştır. insan genlerinin yaklaşık %60 ını regüle ettig i düşünülmektedir.

4 RNA molekül Tipleri RNA mrna Protein-coding RNA ncrna: non-coding RNAs Transcribed RNA with a structural, functional or catalytic role rrna Ribosomal RNA Participate in protein synthesis trna Transfer RNA Interface between mrna & amino acids snrna Small nuclear RNA RNA that form part of the spliceosome snorna Small nucleolar RNA Found in nucleolus, involved in modification of rrna RNAi RNA interference Small non-coding RNA involved in regulation of gene expression Other Including large RNA with roles in chromotin structure and imprinting mirna MicroRNA Small RNA involved in regulation of protein-coding gene sirna Small interfering RNA Active molecules in RNA interference

5 RNA interference Nedir? Küc ük RNA moleküllerinin, dizi benzerlig i taşıdıkları mrna larla eşleşerek, mrna yıkımına yol ac arak veya translasyonunu o nleyerek gen ifadesini baskılamaları olayına RNA interference (RNA müdahalesi) denilmektedir. Bu sırada mrna nın ko ken aldıg ı genin transkripsiyon hızı veya şeklinde bir deg işiklik olmamakta. Amerikalı bilim adamları Andrew Fire ve Craig C. Mello, RNA müdahalesi c alışmaları ile 2006 yılı Nobel Tıp O dülu nü paylaştılar

6 MiRNA lar Tarafından Gen Regülasyonu

7 Transkripsiyon Fakto rleri ve mikrorna lar Transcription factors micrornas Hobert O Science 2008

8 The proportion of noncoding RNA broadly increases with developmental complexity Memeli genomunun sadece %3 lük kısmı protein kodlayan mesajcı RNA ları ifade etmektedir. %97 lik kısmın c og u uzun ve kısa protein kodlamayan RNA lardan (ncrna) oluşmaktadır. Önceleri sadece bilgiyi depolayan ve DNA ile protein arasında basit bir bilgi taşıyıcısı olarak go rülen RNA nın, organizmaların gelişiminde o nemli bir rol oynadıg ı ve kilit bir molekül oldug u bilinmektedir Nature Rev. Genetics (2004) 5:

9 mirna ların Biogenezi mirna lar DNA dan uzun premirna olarak transkripte edildikten sonra Drosha RNAaz III enzimiyle daha küc ük parc alara ayrılıp nukleusun dışına taşınırlar. pre- mirna ribonukleaz Dicer tarafından kesilip olgun c ift sarmallı mirna elde edilir. Bu olgun mirna dan oluşan tek sarmallı mirna, RNA-induced silencing complex (RISC) e katılır.

10 RISC hedef mrna nın tranlasyon yapılmamış 3 veya 5 komplementer bo lgesine bag lanıp okunma c erc eveleri ve promoter bo lgeleri ac ar. mrna kesilmesi veya translasyonel represyon aracılıg ıyla mirna lar gen ekspresyonun negatif regülasyonunu veya upregülasyonunu gerc ekleştirirler. Cortez, M. A. et al. MicroRNAs in body fluids the mix of hormones and biomarkers Nat. Rev. Clin. Oncol. 8, (2011); published online 7 June 2011; doi: /nrclinonc

11 mirna Fonksiyonları İnsan genomunda c ok yaygın olarak bulunurlar; Normal gelişim ve patolojik birçok hücresel işlevde etkili transkripsiyon hücre siklus regülasyonu sinyal transdüksiyonu hücre c og alması hücre büyümesi apoptozis yag metaboliması no rogenezis mirna regulasyonundaki bir bozukluk otoimmun, kardiyovasküler, enfeksiyo z, metabolik, no rolojik ve onkolojik hastalıklara yol ac abilir.

12 Really?! Who are you little thing? The son of a new genetics? I am very small and non-coding! But I can do a big job in your cells! Size doesn t matter! microrna messengerrnas

13 MikroRNA ların Hematopoezdeki Rolleri

14 Hücre Büyümesi ve Ölümünde mirna lar Frank Slack

15 mirna-aracılı gen regülasyonu kompleks bir işlemdir 1 i): bir mirna pek çok mrna hedefine sahip olabilir 2 ii): birden fazla mirna bir arada çalışıp bir fonksiyonu düzenleyebilir. Tek bir mrna, birc ok mirna ic in potansiyel bag lanma ic erebilir. 3 iii): mirna bazı aktivatör ve inhibitörler üzerine etkiyebilir (indirekt etki). Eric M. Small & Eric N. Olson; Nature 2011

16 mirna-aracılı gen regülasyonu kompleks bir işlemdir mirna ların fonksiyonu dokuya-özgü olabilir Tek bir mirna farklı dokularda farklı roller oynayabilir. Örneg in, mir-181 ailesi bir onkomir olarak meme, karacig er ve kolon kanserleri gibi c eşitli solid malignitelerde tanımlanmıştır; fakat, AML de bu aile bir tumor süpreso r olarak davranır. mir kümesi, lenfoma ve AML de aşırı eksprese edilir ve Pten, Rassf2 ve p21 gibi tumor-süpreso r hedef genlerinin ekspresyonunu inhibe etme yoluyla o nemli bir onkojenik rol oynar. Tersi olarak, meme kanserinde mir bir tumor süpreso r gen gibi davranır. Genes Dis. 2014

17 mirna-aracılı gen regülasyonu kompleks bir işlemdir Kişisel mirna lar hem onkojenleri hem de tumor süpresörleri simültane olarak regüle ediyor olabilir mirna bilimsel c evrelerin eskiden yaptıg ı gibi basitc e bir tumor-süpreso rü veya onkomir olaraktanımlanmayabilir. mirna lar ilaç cevabına aracılık eder ve kendileri tedavide modüle edilirler mirna nın hem kempterapiye cevabı module eder, hem de kemoterapi tarafından mirna lar module edilir. Eric M. Small & Eric N. Olson; Nature 2011

18 Tanı ve prognozda biyomarker olarak mirna lar MiRNA lar plazmada bulunan RNAaz lara oldukc a direnc lidirler. Kan ve plazmada bol miktarda bulunurlar. Kaynatma, düşük/yüksek ph, uzun süreli depolama, dondurup c o zme gibi zor koşullara oldukc a dayanıklı. Formalin ile fikse edilmiş dokularda stabil kalması c alışmalarda rahatlıkla kullanılmasına olanak sag lamıştır.

19 mirna Ekspresyon Analizi Kullanılan Yöntemler Northern blot Kantitatif RT-PCR Mikroarray mirna ekspresyon profillemesi Bead-based flow sitometrik mirna ekspresyon profillemesi next generation sequencing

20 Önemli mirna web siteleri Diana Lab: mirbase: mirbase: MicroCosm: mirnaminer: mirviewer: Patrocles: PicTar: TargetRank: TargetScanS:

21 MİRNA en sık c alışma alanları Kanser Tanı Risk sınıflaması Metastaz Ilac direnci Prognoz tedavi Kalp hastalıkları Kongenital kalp hst Kalp yetmezlig Mİ Korener hast Otoimmun kastalıklar No rolojik hastalıklar Infeksiyon hastalıkları

22 Kanser Biyolojisinde mirna lar İki o nemli bulgu: 1. mirna ların c eşitli kanserlerin gelişimi ile ilişkisi saptanmış frajil bo lgelerde, heterozigotluk kaybının oldug u bo lgelerde, amplifiye olan bo lgelerde sık kromozom kırıklarının yakınlarında yerleştig i go sterilmiştir. 2. mirna ekspresyonları kanser hücrelerinde ve ilişkili normal doku hücrelerinde farklıdır. Tümo rde genelolarak mirna ekspresyondüzeyleri düşük Az diferansiye olan tümo rlerde en düşük mirna düzeyleri KLL insan malignansisi ile mirna ilişkisinin kuruldug u ilk kanser türüdür (Calin et al., 2002)

23 Bir c ok mirna geninin kanserogenezde o nemli olabilecek hedef genleri saptanmıştır

24 Normal hücre ve dokularda protoonkogenlerin translasyonunu inhibe eden mirna lar TÜMÖR SUPRESÖR mirna Çeşitleri kanser hücrelerinde upregülasyon gösteren ve onkogenik aktivasyon sağlayan mirna lar ONKOJENİK mirna

25 Kanserde MiRNA

26 Onkojen ve Tümör Baskılayıcı Olarak mirna lar Zhang et al Dev Biol Feb 1;302(1):1-12

27 Lösemi-mikroRNA I lişkisi

28 AML Biyolojisinde Tanımlanmıs mirna lar

29 106 yeni tanı AML hastası Kİ asp da mir-375 c alışılmış. Kontrollerle kıyaslandıg ında AML de c ok yüksek (p< 0.001) M7 tipinde daha yüksek Ko tü karyotip olanda yüksek mir-375 yüksek olanda 5 yıllık OS ve RFS daha ko tü Orta risk grubu hastada mir-375 yüksek ise prognozko tü Tek başına ko tü prognostik kriter olabilir.

30 86 yeni tanı erişkin AML hastası Tanı anında Kİ asp da mir-96 çalışılmış. Kontrollerle kıyaslandığında AML de çok düşük (p< 0.001) WBC yüksek ve PLT düşükte daha düşük mir-96 düşük olanda 5 yıllık OS ve RFS daha kötü Tedavi ile mir-96 düzeyi artıyor Tek başına kötü prognostik kriter olabilir.

31 102 yeni tanı AML hastası Tanı anında Kİ da geniş bir panel c alışılmış. MLL, t(8;21), t (15:17) ayrı grupolarak alınmış mir-196b MLL + olanda yüksek mir-27a, 126, 150, mir223 t(8:21) olanda yüksek mir21 t(8:21) de düşük mir-100 t(15:17) de 10 kat

32 106 yeni tanı AML hastası Tanı anında Kİ asp da mir-29a çalışılmış. Kontrollerle kıyaslandığında AML de çok düşük (p< 0.001) M7 tipinde daha düşük Kötü karyotip olanda düşük mir-29a düşük olanda 5 yıllık OS ve RFS daha kötü Orta risk grubu hastada mir-29a yüksek ise prognoz kötü Tek başına kötü prognostik kriter olabilir.

33 106 yeni tanı pediatrik AML hastası Tanı anında Kİ asp da mir-100 c alışılmış. Kontrollerle kıyaslandıg ında AML de yüksek (p< 0.001) M7 ve ko tü genetik olanda yüksek mir-100 yüksek olanda 5 yıllık OS ve RFS daha ko tü Tek başına ko tü prognostik kriter olabilir.

34 90 yeni tanı AML hastası MLL, t(8;21), inv 16 ayrı grup olarak alınmış mir-9 MLL + olanda yüksek, t (8:21) olanda düşük Mir-9 invitro ve invivo olarak diferansiasyon o nündekiblog u c o zmekte (oncogenic EVI1). mir-9 yükseklig i prognoz ile ilişki saptanamamış mir-9, t(8:21) + olan hücrelerde proliferasyonu azaltıp monosit yo nüne diferasyonu artırmakta T(8:21) poz AML de ATRA gibi dışarıdan verilerek tedavide yeni bir alternatif olabilir. oncogenic LIN28B/HMGA2 axis baskılaması yapıyor

35 ALL Biyolojisinde Tanımlanmıs mirna lar

36 24 ALL hastası Ortalama yaş 5.9 yıl 15 B, 9 T cell Tanı anı, 33. gün ve relaps olunca mirna bakılmış Tanı anında mirna 128b iyi prognozlu hastalarda ko tü prognozlulara go re anlamlı derecede fazla. mirna 128b ile yaş, cins, WBC sayısı, karyotip arasında korelasyon yok

37 mirna 128b artışının lo semi hücrelerinde prednisolon duyarlılıg ını artırdıg ı saptanmış. Ilk tanı anında mirna 128b o lc ülmesi prognoz tayinine, steroid cevabına, ve seviye takibi relaps saptamaya faydalı olabilir.

38 Tedavinin 33. gününde azalan mirna lar artmış, artan mirna lar normale do nmüş. Relaps oldug unda mirna 128b ilk tanı anından c ok daha fazla arttıg ı saptanmış.

39 128 c ocukluk c ag ı ALL hastası 98 B cell, 20 T cell Ortalama yaş 5.2 mirna 125a-5p ve let-7e 28. gün Kİ asp M2/M3 olanlarda daha düşük c ıkmış. EFS ve OS ile mirna ilişkisi saptanamamış. mir 196-b T cell ALL de yüksek saptanmış.

40 43 ALL hastası 15 kontrol mir- 128, mir-146a, mir-155, mir-181a, mir-195 upregule 6 aylık tedavi sonrası mir- 146a, mir-155, mir-181a, mir-195 belirgin düşüş var mir-145 downregülasyonu görülenlerde toplam sağkalım süresi daha uzun.

41 CNS relapsı olan ALL hastalarında mir-7, mir-198, mir-633 upregule olurken, mir-126, mir-345, mir- 222, mir- 551a down regule olmakta

42 mir-210 ilk tanı anında düşük olanlarda relaps ve indüksiyon tedavi başarısızlıg ı fazla. 33. MRD pozitif olanlarda mir- 210 düşük seviyede. mir-210 düşük olanlarda EFS ve OS azalmış. mir-210 arttıg ında VCR, DNR, l- ASP, DEX gibi sık kullanılan ilac lara duyarlılık artmakta. Tedaviye direnc li hastalarda yeni tedavi sec eneg i

43 mirna ların hedef genlerine bag landıkları bo lgedeki polimorfizmler (mirsnps) mirna aktivitesini etkiler. MiRNA genlerindeki polimorfizm nadir olmasına karşın, hedef genlerdeki bag lanma bo lgelerindeki polmorfizmler daha sıktır. 101 ALL hastası c alışıldı. TLX1_rs ve ETV6_rs ALL riskini artırır PML_rs9479 ALL riskini azaltır

44 SETD8 rs C/T polymorphism Azalmış ALL riski ile birlikte hsa-mir-196a2 variant TC heterozygote, ve CC/TC genotipleri, TT wild-type homozygote ile kıyaslandıg ında c ocukluk c ag ı ALL de artmış risk saptanmış.

45 pre- mirnas, ve/veya mirnaprocessing genelerdeki polimorfizmin pediatrik ALL oluşumuna etkisi araştırılmış. 213 B-cell ALL ve 387 kontrol hastasında 118 SNPs araştırılmış. rs in mir-612 ve rs in mir-499 en fazla ilişkili bulunmuş. ( P <0.01). Risk 5 kat artmış. hsa-mir-146a rs G>C variantı anlamlı derecede (4 kat) pediatrik ALL ic in yatkınlık oluşturmaktadır.

46 54 AML, 18 ALL hastası 435 mirna c alışılmış 27 mirna ALL ve AML de farklı exprese olmuş mir-128a ve mir-128b AML ile kıyaslandıg ında ALL hastalarında yüksek, let-7b ve mir-223 düşük c ıkmış. 2 mirna kullanılırsa AML/ALL ayrımı %95

47 GVHD gelişen deney hayvanlarında mir-146 düşüklüg ü saptanmış. Mir_146 TRAF6/NF-kB axis inhibe ederek donor hücrelerinde TNF seviyesinin düşmesini sag lar ve GVHD şiddeti azalır. deney hayvanlarına mir-146 verilerek GVHD şiddeti azaltılmış ve TNF seviyesi düşmüş. Yeni tedavi yaklaşımı olabilir.

48 mir- 302c-3p, mir-483-5p, mir-410, mir-544a, mir-302a-3p, mir-223-3p, mir-597, and mir-205-5p may be useful markers for ITP. MiRNA ekspresyon seviyeleri ile yaş, cinsiyet, eşlik eden hastalık ve laboratuvar deg erleri arasındaki korelasyon saptanamadı.

49 Genler mirna Hedeflenen Genler mir-302c-3p RFX3 TNFA TGF beta-1 mir-483-5p mir-410 mir-223-3p F2R IL6ST IL6ST mir-544a TUBB1 TGFBR2 mir-302a-3p MICA TNFA TGF beta-1 mir-597 IL-10 mir-205-5p SBF-2 TNFA

50 24 erişkin kronik ITP ve 12 kontrol hastası Mir130A ITP de düşük ve tedavi sonrası anlamlı artış saptanmış.

51 30 erişkin ITP ve 14 kontrol hastası MIR409-3p hedef geni olan IFNG ekspresyonunu negatif olarakregule eder.

52 11 sekonder HLH ve 11 sag lıklı kontrol MİRna expresyonu ile laboratuvar ve klnik bulgular arasında korelasyon saptanamadı.

53 MI RNA TEDAVI DE KULLANIM

54 Terapötik Potansiyeli Olan mirna lar

55 MI RNA TEDAVI DE KULLANIM MİR34 : Karacig er ca veya kc met yapmış hastalarda c alışma başlanmış Anti-Mir155 B hücreli tümo rlerde fare modellerinde etkili oldug u go sterilmiş. Anti-Mir17: KLL de hayvan deneylerinde etkili mir-29b mimik veya anti-mir-125b antagomir taşıyan ve farelere transfer edilen-konjuge olmuş anyonik lipopolipleks nanopartiküllerin AML hücrelerine spesifik bag landıkları ve tek başlarınaveya kemoterapetiklerle birlikte belirgin anti lo semik aktiviteleri go sterildi. (Cell Death and Differentiation (2015) 22, )

56 MİRNA TEDAVİDE KULLANIM Kansertedavisinde tek ajan olarak deg il daha c ok kemoterapetiklerin etkisini artırıcı ve metastazlarıno nlenmesinde etkili olabileceg i düşünülüyor.

57 Sabrınız ic in Teşekkürler