HNF1a mutant periferal kan hücrelerinin yeniden programlanarak indüklenmiş pluripotent kök hücrelerine dönüştürülmesi
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
HNF1A-MODY, otozomal dominant kalıtım örüntüsünü izleyen bir monogenik diyabet türüdür. Ailesel diyabet olarak da karakterize edilmekle birlikte klinik özellikleri aileler arasında ve aileler içinde de farklılık göstermekte, bu da teşhis sürecini zorlaştırmaktadır. Genetik ve klinik heterojenliğe sahip olan HNF1A-MODY hastalığının genetik mekanizmasındaki moleküler temeli ya da bu temelden dolayı oluşan fizyolojisi hala belirsizliğini korumaktadır. Bu mekanizmaların anlaşılabilmesi için güvenilir in vitro hastalık modellerine ihtiyaç vardır. Bu modeller sayesinde hastalığın moleküler mekanizmalarının anlaşılması, ilgili hastalıkların tedavisine yönelik atılacak adımların hızlanmasına ve tedavide kullanılabileceği düşünülen ilaçların etki mekanizmasının çözülmesinde önemli kolaylıklar sağlayacaktır. Bu amaç doğrultusunda planlanan çalışmaları hedef hücre/doku grubu ile yönetmek her zaman mümkün olmamaktadır. In vitro hastalık modellemeleri hem hastalığın mekanizmasını aydınlatırken hem de bireysel tanı ve tedavideki gelişmeleri desteklemektedir. İndüklenmiş pluripotent kök hücre (iPKH)'ler herhangi bir hücreye farklılaşabildiğinden, kayıp veya hastalıklı dokuları değiştirmek için sınırsız bir kaynak olabilirler. iPKH'ler hastalık modelleme ve ilaç taraması araştırmalarında bilim insanlarının elini güçlendirmekte, böylelikle hastalığın oluş mekanizmasının anlaşılması ve aynı zamanda tedavi stratejilerinin geliştirilmesi çalışmalarında oldukça avantaj sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, HNF1A-MODY hastalığını modellemek için, HNF1A geninde heterozigot (p.Asn62Metfs*93)(N62Mfs*93) mutasyonu taşıyan bireyden venöz kan alınarak iPKH üretildi. Gen entegrasyonu olmayan iPKH üretmek amacıyla epizomal vektörler kullanılarak periferal kan mononükleer (PBMC-peripheral blood mononuclear cell) hücreleri yeniden programlandı. Yeniden programlanan hücrelerin iPKH'ye dönüşümlerinin konfirmasyonu için gen ekspresyon analizleri, immunofloresans boyamalar başta olmak üzere farklı karakterizasyon testleri yapıldı. Çalışma sonuçlarımız, HNF1A-MODY hastasından elde edilen PBMC hücrelerinin uygulanan yeniden-programlama prosedürümüz ile iPKH'ye dönüşümünün başarıldığını göstermektedir. Bundan sonrasında, iPKH karakterizasyonu için ek analizler yapılması ve metodoloji anlamında konfirmasyon için ek çalışmalar yapılması önemlidir. Hastalık modelleme çalışmalarımızın temelini ve ilk ayağını oluşturan bu tez çalışması iPKH'lerin odağında olduğu birçok çalışma için başlangıç niteliği taşımaktadır. In vitro olarak elde ettiğimiz iPKH'ler farklılaştırma indüklemesi ile pek çok farklı hücreye dönüşebilme potansiyeli taşıyan hücrelerdir. Çalışmalarımızın devamında, elde edilen iPKH'lerin pankreatik beta hücrelerine farklılaştırılması yoluyla gerçek insan HNF1A-MODY (MODY3) hastalık modeli oluşturulması planlanmaktadır. Genetik mühendisliği ve/veya nanoteknolojik yaklaşımların eklenmesi ile yapılacak yeni çalışmalar, doku mühendisliği çalışmalarına temel oluşturabilecek ve hastalık gelişim sürecinin aydınlatılması, daha etkili tedavi yaklaşımlarının geliştirilmesi anlamında yapbozun eksik parçalarının tamamlanmasına yardımcı olacaktır.
HNF1A-MODY is a type of monogenic diabetes that follows an autosomal dominant inheritance pattern. Although it is also known as familial diabetes, its clinical features vary between and within families, making it difficult to diagnose. The molecular basis of the genetic mechanism or physiology of HNF1A-MODY disease, which exhibits genetic and clinical heterogeneity, is still unclear. Reliable in vitro disease models are needed to understand these mechanisms. Understanding the molecular mechanisms of the disease using these models will accelerate the steps needed to treat related diseases and provide important tools to elucidate the mechanism of action of drugs that may be used in treatment. It is not always possible to conduct the planned studies with the target cell/tissue group. In vitro disease modelling both elucidates the mechanism of disease and supports the development of individualised diagnosis and treatment. Since induced pluripotent stem cells (iPSCs) can differentiate into any cell, they can be an unlimited source of replacement for lost or diseased tissue. iPSCs provide scientists with a powerful tool for disease modelling and drug screening research, enabling them to understand the mechanism of disease onset and develop treatment strategies. In this study, to model the HNF1A-MODY disease, iPSCs were generated from venous blood of an individual carrying a heterozygous (p.Asn62Metfs*93)(N62Mfs*93) mutation in the HNF1A gene. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were reprogrammed using episomal vectors to produce iPSCs without gene integration. Various characterisation tests, including gene expression analysis and immunofluorescence staining, were performed to confirm the transformation of the reprogrammed cells into iPSCs. Our results show that the transformation of PBMC cells from HNF1A-MODY patients into iPCs was achieved by our reprogramming procedure. In the future, it is important to perform additional analyses to characterise the iPSCs and additional studies to confirm the methodology. This thesis constitutes the basis and the first step of our disease modelling studies, and thus marks the beginning of a series of studies focusing on iPSCs. The iPSCs obtained in vitro are cells that have the potential to transform into many different cells by induction of differentiation. In the continuation of our studies, it is planned to create a real human HNF1A-MODY (MODY3) disease model by differentiating the obtained iPSCs into pancreatic beta cells. The integration of genetic engineering and/or nanotechnological approaches in subsequent studies will serve as the foundation for tissue engineering research. This, in turn, will contribute to the elucidation of the underlying mechanisms of disease progression and the development of more efficacious treatment strategies.
HNF1A-MODY is a type of monogenic diabetes that follows an autosomal dominant inheritance pattern. Although it is also known as familial diabetes, its clinical features vary between and within families, making it difficult to diagnose. The molecular basis of the genetic mechanism or physiology of HNF1A-MODY disease, which exhibits genetic and clinical heterogeneity, is still unclear. Reliable in vitro disease models are needed to understand these mechanisms. Understanding the molecular mechanisms of the disease using these models will accelerate the steps needed to treat related diseases and provide important tools to elucidate the mechanism of action of drugs that may be used in treatment. It is not always possible to conduct the planned studies with the target cell/tissue group. In vitro disease modelling both elucidates the mechanism of disease and supports the development of individualised diagnosis and treatment. Since induced pluripotent stem cells (iPSCs) can differentiate into any cell, they can be an unlimited source of replacement for lost or diseased tissue. iPSCs provide scientists with a powerful tool for disease modelling and drug screening research, enabling them to understand the mechanism of disease onset and develop treatment strategies. In this study, to model the HNF1A-MODY disease, iPSCs were generated from venous blood of an individual carrying a heterozygous (p.Asn62Metfs*93)(N62Mfs*93) mutation in the HNF1A gene. Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were reprogrammed using episomal vectors to produce iPSCs without gene integration. Various characterisation tests, including gene expression analysis and immunofluorescence staining, were performed to confirm the transformation of the reprogrammed cells into iPSCs. Our results show that the transformation of PBMC cells from HNF1A-MODY patients into iPCs was achieved by our reprogramming procedure. In the future, it is important to perform additional analyses to characterise the iPSCs and additional studies to confirm the methodology. This thesis constitutes the basis and the first step of our disease modelling studies, and thus marks the beginning of a series of studies focusing on iPSCs. The iPSCs obtained in vitro are cells that have the potential to transform into many different cells by induction of differentiation. In the continuation of our studies, it is planned to create a real human HNF1A-MODY (MODY3) disease model by differentiating the obtained iPSCs into pancreatic beta cells. The integration of genetic engineering and/or nanotechnological approaches in subsequent studies will serve as the foundation for tissue engineering research. This, in turn, will contribute to the elucidation of the underlying mechanisms of disease progression and the development of more efficacious treatment strategies.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Hastalık Modelleme, HNF1A-MODY, iPKH, PBMC, Disease Modeling, HNF1A- MODY, iPSCs
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Göktürk, F. (2025). HNF1a mutant periferal kan hücrelerinin yeniden programlanarak indüklenmiş pluripotent kök hücrelerine dönüştürülmesi. (Doktora Tezi). Selçuk Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Konya.
