Gereç ve Yöntem: Ocak 2017 - Aralık 2019 tarihleri arasında Tıbbi Genetik polikliniğinde takip edilen, 1 ay-48 yaş aralığındaki entelektüel yetersizlik, gelişim geriliği ve/veya multipl konjenital anomalisi olan 236 dismorfik hasta ve 74 ebeveynin mikroarray test sonuçları retrospektif olarak değerlendirildi.

Bulgular: Olguların 139’u (%58.9) erkek ve 97’si (%41.1) kız olmak üzere 236 dismorfik hastadan oluşmaktadır. Otuz hasta patojenik varyanta, 2 hasta olası patojenik varyanta, 53 hasta klinik önemi bilinmeyen varyanta ve 3 hasta benign varyanta sahiptir. 236 dismorfik hastanın %13.6’sında patojenik ya da muhtemel patojenik CNV saptanmıştır. On beş hastada bilinen genetik sendromların tespit edilmesiyle hastaların tanı almaları sağlanmıştır. Patojenik ve muhtemel patojenik CNV’lerin %87.5’inin delesyon, %12.5’inin duplikasyon olduğu gözlenmiştir. CNV’ler lokalizasyon yerleri açısından değerlendirildiğinde; 72’si otozomal kromozoma, 8’i X kromozomuna ve 8’i Y kromozomuna lokalizeydi.

Sonuç: Entelektüel yetersizlik, gelişim geriliği ve/veya majör konjenital anomalili dismorfik hastalarda G-bantlama yöntemi yerine mikroarray temelli testlerin kullanımı, bu grup hastaların daha erken tanı alabilmesini sağlayabileceği için ilk tanı testi olarak önerilebilir. Böylece kısa sürede tanı konan bu hastalara genetik danışmanlık verilebilir ve destekleyici/tedavi edici yaklaşımların başlaması sağlanabilir.

Dismorfik olan birçok çocukta önemli internal veya eksternal malformasyonlar, gelişme geriliği veya bunların kombinasyonları bulunmaktadır³. Dismorfik özellikler, sıklıkla genetik sendromlarla ilişkili morfo-genezdeki hatalardan kaynaklanır. Dismorfik özelliklerin kalıplarını tanımak, konjenital anomalilerin ve genetik sendromların tanı ve tedavisinde kritik bir adımdır⁴. Genetik laboratuvar tanı tekniklerinin gelişmesi, dismorfik sendromların klinik olarak tanımlanmasına katkı sağlamıştır. Tjio ve Levan⁵ tarafından metafaz safhasında kromozomların görüntülenmesinden bu yana 66 yıl geçmiştir. Başlangıçta mikroskop altında iyi görülebilen sayısal kromozom anomaliler ve büyük delesyonlar/duplikasyonlar tespit edilebilirken, 21. yüzyılın başlarından itibaren moleküler teknolojide kaydedilen ilerlemelerle birçok sendromun altında yatan genetik etyopatoloji tanımlanmıştır ⁶. Mikrodizin tabanlı genomik kopya sayısı analizi artık zihinsel yetersizlik (ZY), gelişim geriliği (GG), otizm spektrum bozukluğu (OSB) ve multipl konjenital anomalili (MKA) hasta popülasyonu için yaygın olarak kullanılan bir klinik genetik testtir ve "kromozomal mikroarray" ve "moleküler karyotipleme" gibi çeşitli isimler almaktadır. Mikroarray yöntemi, standart birinci basamak test olan G- Bantlama yöntemine benzer bir işlevi yerine getirir, ancak genomik dengesizlikler için çok daha yüksek bir çözünürlükte analiz imkanı sunar⁷. Otomasyona dayalı bir sistem olduğundan insan kaynaklı hataların oluşma ihtimali daha düşüktür. Ayrıca hücre kültürüne ihtiyaç duyulmadığından sitogenetik yöntemlere göre sonuç elde etme süresi daha kısadır ⁸. Erken sonuçlara ulaşılması hastaların erken tanı almalarını sağlayacaktır. Erken tanı da özellikle delesyon sendromlu bireylerin %40'ından fazlasında görülen konjenital kalp hastalığı gibi tıbbi komorbiditeleri ele almak için önemlidir⁴. Daha yüksek verim ve yüksek tekrarlanabilirlik olanakları da mikroarray yönteminin diğer avantajlarıdır⁸. Mikroarray yönteminin dezavantajları ise hibridizasyon hatalarına bağlı yanlış pozitif yada yanlış negatif sonuç, yüksek maliyet, güçlü biyoinformatik destek ihtiyacı, farklı çiplerin eş hassasiyet göstermemesi, standardizasyon ve optimizasyon sorunlarıdır^9,10. Bu yöntemin bir diğer dezavantajı ise sağlıklı insanlarda da bulunan, 50 bazdan büyük klinik önemi bilinmeyen kopya sayısı değişikliklerinin (Copy Number Variation; CNV) saptanmasını sağlayarak hastada bulunan CNV’lerin klinikle ilişkilendirilmesini zorlaştırmasıdır¹¹. Birçok tekrarlayan CNV’ler iyi tanımlanmış olsa da, çoğu CNV benzersizdir ve potansiyel klinik önemlerini belirlemek için daha fazla araştırma gerektirir. Bu CNV’lerin sınıflandırılması, yayınlanmış literatürlerde ve genomik veri-tabanlarında tanımlanan klinik fenotiple ilişkisiz olması, sınırlı veya çelişkili ilişkisi gibi nedenlerden dolayı zorlayıcı olabilir¹². Ayrıca sağlıklı insanlarda da 50 bazdan büyük 100’den fazla CNV olması, saptanan değişikliklerin hastalıkla ilişkisinin değerlendirilmesini güçleştirmektedir. Bu nedenle sağlıklı bireylerde görülen benign CNV’ler toplanarak Database of Genomic Variants (DGV) veritabanı oluşturulmuştur. DGV ile fenotipe etki etmeyen ve toplumda sık görülen CNV’lere ulaşılması mümkün olmaktadır¹¹.

Mikroarray analizi, tanısı konvansiyonel karyotipleme ile belirlenmeyen dismorfolojik bulguları olan çocukların yanısıra, zihinsel yetersizlik, nörogelişimsel bozukluk ve otizm spektrum bozukluğu olan hastalarda da ilk istenmesi gereken tetkik olarak literatürde ve kılavuzlarda yer almaktadır¹³. Bu çalışmada, Mersin ili için, konvansiyonel yöntemlerle tanı konulamayan ZY, GG ve MKA’si olan dismorfolojik hastalarda mikroarray analizinin tanıya katkısının belirlenmesi amaçlanmıştır.

Bu çalışma için etik kurul onayı 22.06.2022 tarihli ve 419 sayılı karar ile Mersin Üniversitesi Yerel Etik Kurulu’ndan alınmıştır.

Yaş hesaplaması, Microsoft Office Excel'de yapılmıştır. G-bantlama yöntemi ile mikroarray yöntemlerinin arasındaki uyumun değerlendirilmesinde Kappa katsayısı kullanılmıştır. Anlamlılık seviyesi 0.05 olarak alınmıştır.

Büyütmek İçin Tıklayın

Tablo 1: Mikroarray analizi yapılan hastaların demografik verileri ve CNV’lerinin özellikleri.

İkiyüziki hastada entelektüel yetersizlik ve gelişim geriliği öyküsü, 23 hastada majör konjenital anomali saptandı.

Patolojik mikroarray sonuçları 236 hastanın 66’sında saptanırken 170 hastanın mikroarray test sonucu normaldi. CNV saptanan 66 hastanın cinsiyet dağılımına bakıldığında %36.3’ü kızlardan, %63.7’si ise erkeklerden oluşmaktaydı. Bu hastaların 48’i bir adet CNV’ye sahipken, 15 hasta 2 CNV’ye, 2 hasta 3 CNV’ye ve 1 hasta 4 CNV’ye sahipti. ACMG kriterlerine göre 30 hasta patojenik, 2 hasta olası patojenik, 53 hasta VUS ve 3 hasta benign CNV’ye sahipti. Olası benign CNV’ye sahip hasta saptanmadı. Patojenik ya da muhtemel patojenik CNV’leri için cinsiyet oranları yakın olarak saptandı (E:%53, K:%47). 236 dismorfik hastanın %13.6’sında patojenik ya da muhtemel patojenik varyant saptandı. Halihazırda bilinen genetik sendromların tespiti ile 15 hastada fenotip-genotip ilişkili tanı sağlandı (1p36 delesyon sendromu, 16p11.2 delesyon sendromu, 16q13.11 delesyon sendromu, 18p- delesyon sendromu, 22q 11.2 duplikasyon sendromu, An-gelman/Prader Willi sendromu, Miller-Dieker Lizensefali sendromu, Koolende Vries sendromu, Cri du Chat sendromu ve Di George/Velocardiofacial sendromu) (Tablo 2).

Büyütmek İçin Tıklayın

Tablo 2: Patojenik ve Muhtemel Patojenik CNV’ye sahip hastaların moleküler sitogenetik sonuçları.

Saptanan CNV’lerin %51.1’ini (45/88) delesyon, %48.9’unu (43/88) duplikasyon oluşturmaktaydı. Patojenik ve muhtemel patojenik CNV’lerin %87.5’i delesyon iken %12.5’u duplikasyondu. CNV’ler lokalizasyon yerleri açısından değerlendirildiğinde; 72 tanesi otozomal kromozoma, 8 CNV X kromozomuna ve 8 CNV Y kromozomuna lokalizeydi (Tablo 1).

Mikroarray analizinde delesyon/delesyonlara sahip olan 29 hastanın G-bantlama yöntemi ile yapılan değerlendirilmesinde; 5’inde delesyon, 2’sinde translokasyon, 2’sinde polimorfik yapı ve 1’inde ring kromozom saptandı. Mikroarray analizinde duplikasyon/duplikasyonlara sahip 24 hastanın G-bantlama yöntemi ile yapılan değerlendirilmesinde; 1’inde duplikasyon, 1’inde kromozomal polimorfizm ve 1’inde marker kromozoma rastlandı. Mikroarray analizinde hem delesyon hem de duplikasyona sahip 13 hastanın G-bantlama yöntemi ile yapılan değerlendirilmesinde; 2’sinde delesyon ve 1’inde translokasyon saptandı. G-bantlama yöntemi ile mikroarray yöntemleri karşılaştırıldığında istatistiksel açıdan fark bulundu (p =0.001). İki yöntem arasında çok düşük bir uyum gözlendi (Kappa=0.173).

Genetik geçiş paterni 23 hastada de novo ve 15 hastada parental geçiş olarak gözlendi. Yirmi sekiz hastanın ailesi poliklinik takibine girmediklerinden ebeveynlerin ve ailedeki diğer bireylerin array karyotiplemesi yapılamamıştır.

‘Fenotipten genotipe mi genotipten fenotipe mi gidilmeli?’ sorusunun cevabı gibi mikroarray testinin ZY, GG, OSB ve MKA'lı hastalarda G-bantlama yöntemi yerine birinci basamak test olarak kullanılıp kullanılmayacağı da tartışmalıdır. Bazı çalışmalarda mikroarray teknolojisinin genetik heterojenliği ortaya çıkararak ve yeni aday genler için yeni lokuslar tanımlayarak birçok sendromun genetik arka planını ortaya çıkarmaya yardımcı olduğu ve ZY/Zihinsel Gelişim Bozukluğu (ZGB), GG ve MKA'lı bireylerin değerlendirilmesinde birinci basamak bir test olabileceği ileri sürülmüştür^7,17,18. Miller ve ark.⁷ ZY/ZGB, GG ve MKA bulguları olan 21,698 çocuğu kapsayan 33 literatür taramasında mikroarray testinin tanı oranının %15-20 olduğunu saptamışlar ve bu hasta grubu için mikroarray testini birinci basamak test olarak önermişlerdir.

Açıklanamayan gelişim geriliği olan 260 çocuk ile yapılan bir çalışmada da yine aCGH’in birinci basamak test olarak değerlendirilebileceği öne sürülmüştür¹⁷. Ayrıca sendromik olmayan gelişim geriliği/ zihinsel yetersizliği olan hastalarda, yüksek tanısal verimliliği nedeniyle ilk olarak yüksek çözünürlüklü array-temelli genom testinin yapılması önerilmiştir¹⁸. Mikroarray temelli testlerin bazı çalışmalarda^7,17,18 ZY/ZGB, GG ve MKA'li hastalarda ilk yapılması gereken test olduğu ileri sürülse de G-bantlama 51 yılı aşkın bir süredir mevcuttur ve uluslararası bir sitogenetik isimlendirme sistemi (ISCN) ile yaygın olarak kabul edilen ve tek tip bir teknik olma avantajına sahiptir. Bu konunun kesinlik kazanması, geniş örneklemle yapılacak çok sayıda çalışmada mikroarray temelli testlerin tanı oranlarının gösterilmesiyle yön kazanacaktır.

Mikroarray temelli testlerin tanıya katkısını belirlemek için ülkemizde de çalışmalar yapılmıştır^11,13,19,20. Cokyaman ve Sılan’ın¹³ yaptığı çalışmada, Çanakkale ilindeki ZY, GG, OSD gibi nörobilişsel bozuklukları ve dismorfolojik bulguları olan çocuklar için aCGH analizinin tanısal katkısı %25.1 olarak saptanmıştır. Çalışmalarına dahil ettikleri 155 pediatrik hastanın %63.2'sini erkekler ve %36.8'i kadınlar oluşturmuştur. Analiz yaptıkları hastaların çoğu erkek olmasına rağmen, patojenik ve olası patojenik hastalığa neden olan hastalık olarak kabul edilen CNV'ler için cinsiyet oranlarını benzerdir (Erkek:%51, Kadın %49)¹³. Çalışmamızda da hastaların çoğunluğunu erkekler oluşturmaktaydı (Erkek:%58, Kadın:%41.1) ve yine benzer olarak hastalığa neden olan patojenik olarak kabul edilen CNV'ler için cinsiyet oranlarını birbirine yakındı (Erkek:%53, Kadın %47). Ceylan ve Erdem^11, Ankara ilinde yaşayan 500 hasta ile yaptıkları retrospektif çalışmada %11.3 oranında patojenik CNV tespit etmiştir. İzmir Tepecik Genetik Tanı Merkezi'ndeki 1272 örneğin analiz edildiği çalışmada ZGB, OSB ve MKA’nin değerlendirilmesinde birinci basamak test olarak CMA kullanıldığı belirtilmiş ve 971 hastanın 42'sinin (%4.3) olası patojenik ve 133'ünün (%13.6) patojenik CNV'ye sahip olduğu saptanmıştır¹⁹. Ankara ilinde yapılan diğer bir çalışmaya ZGB ve /veya MKA’ye sahip 30 hasta dahil edilmiş ve aCGH ile bu hastaların %27’sinde patojenik kopya sayısı varyantları tespit edilmiştir. Çalışmalarında saptanan %27 oranının literatüre göre yüksek olmasının hasta seçim kriterinden kaynaklamış olabileceği ileri sürülmüştür²⁰. Mikroarray temelli testler ile yapılan analizlerle tanı oranı ülkemizde yapılan çalışmalarda bile farklılık göstermektedir. İki çalışmadaki^13,20 tanı oranları çalışmamızdaki tanı oranından daha yüksekti. Çalışmamızda patojenik varyant %12.7 oranındaydı ve bu değer diğer iki çalışmadaki %11.3¹¹ ve %13.6¹⁹ oranlara yakındı. Bu oranlardaki farklılıklar çalışmanın örneklem büyüklüğü ve hastaların tanılarının grup içindeki dağılımlarındaki farklılıklardan kaynaklanabilir.

Teşekkür: Prof. Dr Seval KUL’a istatiksel analizdeki katkılarından dolayı teşekkür ederiz.

1) Tewari VV, Mehta R, Tewari K. Dysmorphic neonate: an approach to diagnosis in the current era. Pediatr Dimensions 2016; 1: 8-14.

2) Clayton-Smith J. Assessment of the dysmorphic infant. Infant 2008; 4: 206-10.

3) Hunter AG. Medical genetics: 2. The diagnostic approach to the child with dysmorphic signs. CMAJ 2002; 167: 367-72.

4) Kruszka P, Tekendo-Ngongang C, Muenke M. Diversity and dysmorphology. Curr Opin Pediatr 2019; 31: 702-7.

5) Tjio JH, Levan A. The chromosome number of man. Hereditas 1956; 42: 1-6.

6) Szczałuba K, Demkow U. Array comparative genomic hybridization and genomic sequencing in the diagnostics of the causes of congenital anomalies. J Appl Genet 2017; 58: 185-98.

7) Miller DT, Adam MP, Aradhya S et al. Consensus statement: chromosomal microarray is a firsttier clinical diagnostic test for individuals with developmental disabilities or congenital anomalies. Am J Hum Genet 2010; 86: 749-64.

8) Shinawi M, Cheung SW. The array CGH and its clinical applications. Drug Discov Today 2008; 13: 760-70.

9) Şimşek Ö. Mikroarray Teknolojisi ve Diş Hekimliği’nde Kullanımı. Atatürk Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi Dergisi 2013; 7: 55-62.

10) Yula E, Deveci Ö. Nanotıp, mikrodizilimler ve klinik mikrobiyolojide kullanımları. Dicle Tıp Dergisi 2010; 37: 422-8.

11) Ceylan AC, Erdem HB. Nöropsikiyatrik bozukluğu olan hastalarda kopya sayısı değişikliklerinin yeniden değerlendirilmesi. Kocatepe Tıp Dergisi 2021; 22: 35-41.

12) Riggs ER, Andersen EF, Cherry AM et al. Technical standards for the interpretation and reporting of constitutional copy-number variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics (ACMG) and the Clinical Genome Resource (ClinGen). Genet Med 2020; 22: 245-57.

13) Cokyaman T, Silan F. Diagnostic Utility of Array Comparative Genomic Hybridization in Children with Neurological Diseases. Fetal Pediatr Pathol 2022; 41: 68-76.

14) Genoox. ‘Franklin by Genoox’. https://franklin.genoox.com. 10.08.2022.

15) ClinVar. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/ 16.08.2022.

16) Decipher. http://decipher.sanger.ac.uk/ 16.08.2022.

17) Shevell MI, Bejjani BA, Srour M et al. Array comparative genomic hybridization in global developmental delay. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2008; 147: 1101-8.

18) Hochstenbach R, van Binsbergen E, Engelen J et al. Array analysis and karyotyping: workflow consequences based on a retrospective study of 36,325 patients with idiopathic developmental delay in the Netherlands. Eur J Med Genet 2009; 52: 161-9.

19) Ozyilmaz B, Kirbiyik O, Koc A ve ark. Experiences in microarray-based evaluation of developmental disabilities and congenital anomalies. Clin Ge-net 2017; 92: 372-79.

20) Altıner Ş, Yürür Kutlay N. Importance of patient selection criteria in determining diagnostic copy number variations in patients with multiple congenital anomaly/mental retardation. Mol Cytogenet 2019; 12: 23.