Embrionda genetik mozaiklik: görünməyən xərçəng təhlükəsidirmi?

Genetik kodumuz düşündüyümüz qədər vahid deyil

Ənənəvi genetik anlayışa görə orqanizmimizdəki bütün hüceyrələrin DNA ardıcıllığı eynidir. Lakin son illərdə inkişaf edən yeni nəsil sekvensləmə texnologiyaları ilə aparılan tədqiqatlar bu təsəvvürün natamam olduğunu göstərir. İnsan bədəni zamanla və inkişaf ərzində müxtəlif mutasiyalar toplayan, genetik baxımdan bir-birindən cüzi fərqlənən hüceyrə qruplarından ibarətdir. Bu bioloji mozaik quruluş “genetik mozaiklik” adlanır.

Hər hüceyrə bölünməsində təxminən 10 yeni mutasiya yaranır. Yenidoğulmuşun hər hüceyrəsi orta hesabla 120-dən çox mutasiya daşıyır. Mutasiyaların əksəriyyəti zərərsizdir, lakin bəziləri zamanla xərçəng də daxil olmaqla ciddi xəstəliklərin əsasını qoya bilər.

Genetik mozaiklik nədir?

Embrionun inkişafının erkən mərhələlərində yaranan mutasiyalar həmin hüceyrədən törəyəcək toxumalara yayıla bilər. Nəticədə eyni orqanizmdə genetik baxımdan fərqli hüceyrə qrupları yaranır. Bu vəziyyət “genetik mozaiklik” adlanır. İncəsənətdə kiçik, fərqli daşların birləşməsindən yaranan mozaikalar kimi, bioloji mozaika da müxtəlif hüceyrələrdən ibarət bütövlüyü təmsil edir.

Ətraf mühit və irsi amillərdən sonra 3-cü mexanizm: mozaiklik

Xərçəngin inkişafında ən çox rast gəlinən ssenari həyat boyu hüceyrələrdə yaranan və somatik mutasiyalar adlandırılan DNA dəyişikliklərinin zamanla toplanmasıdır. Bu mutasiyalar ətraf mühit amilləri (siqaret, piylənmə, alkoqol, HPV kimi bəzi virus infeksiyaları), yaşlanma və hüceyrə stresi nəticəsində yaranır. Lakin bəzi şəxslərdə bu proses doğuşdan sürətlənmiş ola bilər; bu isə irsi (germinal) mutasiyalarla əlaqəlidir. BRCA1/2, TP53 və APC kimi şiş supressor genlərdəki irsi mutasiyalar bəzi insanları həyatın erkən dövrlərindən xərçəngə meyilli edir.

Son illərdə üçüncü kateqoriya diqqət çəkir: mozaik mutasiyalar. Bu mutasiyalar nə tam irsidir (bütün hüceyrələrdə olmur), nə də sonradan qazanılmış klassik somatik mutasiyalardır. Əvəzində embrional inkişafın erkən mərhələsində yaranır və həmin hüceyrədən törəyən bütün toxumalara yayılır. Nəticədə insanın bəzi hüceyrələrində mutasiya olur, bəzilərində isə olmur.

Mozaik mutasiyalar xüsusən bu baxımdan vacibdir:

• Klinik olaraq səssiz qala bilər: Mutasiya yalnız bəzi hüceyrələrdə olduğundan xəstəlik əlamətləri gec yarana və ya diaqnoz çətinləşə bilər.

• Testlərlə aşkarlanması çətindir: Mutasiyalı hüceyrələrin nisbəti aşağıdırsa (məsələn, <%20), adi genetik testlər bu dəyişikliyi aşkar etməyə bilər.

• İrsi kimi davrana bilər: Xüsusən qonadal (cinsiyyət hüceyrələrinə aid) mozaik mutasiyalar sonrakı nəsillərə ötürülə və ailədə təkrarlanan xərçəng hallarına səbəb ola bilər.

• Xərçəng yarada bilər: Mozaik mutasiya, məsələn, TP53 genindədirsə, bəzi hüceyrələrdə şişi ləngidən funksiyalar sıradan çıxa bilər. Bu da həmin hüceyrələrdə nəzarətsiz çoxalma riskini artırır.

Buna görə mozaiklik xərçəngin genetik əsasları baxımından uzun müddət diqqətdən kənarda qalmış, lakin bu gün diaqnoz və risk hesablamalarına köklü təsir göstərə biləcək anlayış kimi önə çıxır.

VAF (variant allel tezliyi) nəyi göstərir?

VAF (variant allel tezliyi) araşdırılan genetik materialda (məsələn, şiş toxumasında və ya qanda) müəyyən mutasiyanı daşıyan hüceyrələrin nisbətini göstərir. Məsələn, VAF %10-dursa, bu mutasiya həmin toxumadakı hüceyrələrin təxminən %10-da olur.

Genetik mozaiklik adətən  %50-dən aşağı variant allel tezlikləri ilə özünü göstərir:

• Germinal heteroziqot: VAF ≈%50

• Mozaik mutasiya: VAF %5–40. Buna görə aşağı VAF-li mutasiyalar diqqətlə təhlil edilməlidir. Kodlamayan sahələrdəki variantlar isə bioloji təsirləri baxımından daha mürəkkəb şərh tələb edir.

Ssenarilərlə mozaiklik nümunələri

1. Nümunə: genetik test “mənfi”dir, lakin klinik mənzərə irsiliyi düşündürür

Ssenari: Xəstə gənc yaşda süd vəzi xərçənginə tutulur. Ailəsində güclü anamnez yoxdur, lakin yaş və şiş növü (məsələn, üçqat mənfi) kimi amillər irsi risk düşündürür. Aparılan çoxgenli paneldə BRCA1/2 daxil olmaqla əhəmiyyətli mutasiya tapılmır.

Mümkün izah: Bu vəziyyət adi genetik testlərin aşkar edə bilmədiyi mozaik mutasiya ilə əlaqəli ola bilər.

• Mutasiya embrional dövrdə yaranıbsa, insanın yalnız bəzi hüceyrələrində (məsələn, süd vəzi toxumasında) ola bilər. Lakin genetik test əsasən qandan aparıldığı üçün bu mutasiya test zamanı “görünməyə” bilər.

• Xüsusən variant allel tezliyi (VAF) aşağıdırsa (məsələn, %10-dan aşağı), adi testlərdə nəzərdən qaça bilər.

• Bu xəstələrdə mutasiyanın şiş toxumasında tapılıb qanda tapılmaması və ya cfDNA-da (dövriyyədə sərbəst DNA – circulating free DNA) şübhəli aşağı VAF-li mutasiyalar mozaikliyə işarə edə bilər.

Klinik baxımdan vacib məqam: Bu tip xəstələr genetik test nəticəsi “mənfi” olsa belə risk qrupunda qiymətləndirilməlidir. Həmçinin daha qabaqcıl üsullarla (ultradərin sekvensləmə, şiş DNA-sının təhlili, şəxsin digər toxuma nümunələri) yenidən qiymətləndirmə lazım gələ bilər.

2. Nümunə: güclü ailə anamnezi və süd vəzi xərçəngi var, lakin genetik test mənfidir

Sual: Xəstə gənc yaşda süd vəzi xərçənginə tutulub və ailəsində çoxsaylı xərçəng halları var. Lakin çoxgenli panel əhəmiyyətli mutasiya göstərmir. Bu halda mozaiklik düşünülürmü?

Cavab: Bəli, mozaiklik burada mümkün izah ola bilər.

• Xəstə germinal mutasiyanı mozaik şəkildə daşıya bilər. Yəni mutasiya bəzi hüceyrə xətlərində (məsələn, süd vəzində və ya germinal xətdə) var, lakin periferik qanda VAF çox aşağı olduğundan genetik testdə aşkarlanmayıb.

• Belə “mənfi test, lakin klinik yüksək risk” hallarında epitel toxumalarından (məsələn, şiş toxumasından) əlavə test, ultradərin sekvensləmə və ya cfDNA təhlili kimi üsullarla mozaikliyin aşkarlanması mümkün ola bilər.

• Həmçinin test panelinin yetərsizliyi (məsələn, epigenetik dəyişiklikləri yoxlamaması) və ya “VUS” kimi bildirilən variantlar nəzərə alınmalıdır.

Nəticə: Bu halda mozaik BRCA1/2, TP53 və ya digər meyillilik yaradan gen mutasiyalarının ehtimalı güclüdür və mozaiklik klinik mənzərəni izah edə bilər.

3. Nümunə: xəstə BRCA1 mutasiyası daşıyır, lakin ailədə xərçəng anamnezi yoxdur

Sual: Genetik testdə BRCA1 mutasiyası aşkar edilib, lakin ailədə süd vəzi və ya yumurtalıq xərçəngi anamnezi yoxdur. Bu halda mutasiya irsidirmi? Mozaiklik ola bilərmi?

Cavab: Bəli, bu da mozaikliyə işarə edə bilər.

• Bu mutasiya de novo ola bilər, yəni xəstənin ziqotu formalaşdıqdan sonra yaranaraq həm germinal, həm də somatik hüceyrələrin bir hissəsinə təsir etmiş ola bilər.

• Alternativ olaraq, bu şəxsin valideynlərindən birində qonadal mozaiklik ola bilər. Bu halda şəxsin qanında mutasiya görünür, lakin ailədə qanla aparılan yoxlamada valideynlərdə tapılmır, çünki mutasiya valideynlərin yalnız qonad hüceyrələrində erkən embrional inkişaf zamanı yaranıb.

• Mutasiyanın VAF göstəricisi (məsələn, %20–30) klassik heteroziqotluq səviyyəsindən aşağıdırsa, somatik mozaiklik ehtimalı artır.

• Ailədə irsiliyin görünməməsi bu mutasiyanın ailəvi haldan çox fərdi mozaik hadisə olduğunu düşündürə bilər.

Nəticə: Ailə anamnezi olmadan aşkarlanan BRCA1 mutasiyası klassik irsi mutasiya kimi görünsə də, mozaik hadisə və ya de novo mutasiya ola bilər.

Klinik praktikada xülasə:

Xərçəngdə mozaiklik nə qədər yayılıb?

Aşağı tezlik bildirən tədqiqat

2022-ci ildə Cancer Discovery jurnalında dərc olunan araşdırmada Memorial Sloan Kettering Cancer Center alimləri MSK-IMPACT adlı FDA təsdiqli geniş genetik paneldən istifadə edərək 35000-dən çox xərçəng xəstəsini araşdırıblar. Yalnız 36 xəstədə (%0,1) embrional dövrdə yaranmış patoloji mozaik mutasiyalar aşkarlanıb. Ən çox təsirlənən genlər arasında TP53 və RB1 olub. Bu aşağı nisbət mozaik mutasiyaların nadir olduğunu və ya mövcud testlərin belə mutasiyaları aşkarlama imkanının məhdud olduğunu düşündürür.

Yüksək tezlik bildirən tədqiqat

2024-cü ildə International Journal of Colorectal Disease jurnalında dərc olunan tədqiqat kolorektal xərçəng və polipoz sindromlarında genetik mozaikliyin tezliyini və klinik əhəmiyyətini qiymətləndirən sistematik icmal və meta-analizdir. Tədqiqatçılar PubMed, Scopus və Web of Science məlumat bazalarında geniş axtarışla 27 uyğun tədqiqat müəyyən edib və onların məlumatlarını təhlil ediblər.

Ümumilikdə 2272 xəstəni əhatə edən bu təhlildə 108 xəstədə somatik mozaiklik aşkar edilib. Buna əsasən həmin xəstəlik qrupunda ümumi mozaiklik tezliyi %8,79 (95% etibar intervalı: %5,1 – %14,7) hesablanıb. Nəticələr genetik mozaikliyin bu xəstəlik qrupunda düşünüldüyündən daha çox ola biləcəyini göstərir.

Alt qrup təhlillərində xüsusən müəyyən genlərdə mozaikliyin daha yüksək nisbətdə olduğu diqqət çəkib.

• APC genində mozaiklik nisbəti %13,43,
• MLH1 genində %2,75,
• MSH2 genində isə %9,69 olub.

Bu nisbətlər həmin genlərin mozaik mutasiyalarla xüsusilə əlaqəli ola biləcəyini düşündürür.

Tədqiqatda somatik mozaikliyin kolorektal xərçəng və polipoz sindromlarının genetik müxtəlifliyində vacib amil olduğu bildirilib və klinik praktikada daha çox nəzərə alınması vurğulanıb. Xüsusən adi germinal testlərlə diaqnoz qoyulmayan xəstələrdə mozaikliyin qiymətləndirilməsi diaqnoz və müalicə proseslərinə birbaşa təsir göstərə bilər. Buna görə genetik test alqoritmlərinə mozaiklik yoxlamasının da daxil edilməsi tövsiyə olunub.

Mozaikliyin klinik əhəmiyyətini vurğulayan digər tədqiqatlar

1. TP53 mozaik mutasiyaları və ikitərəfli süd vəzi xərçəngi – Çin tədqiqatı (2024)

2024-cü ilin avqustunda Breast Cancer Research and Treatment jurnalında dərc olunan bu tədqiqatda

420 çinli süd vəzi xərçəngi xəstəsində TP53 gen mutasiyalarının tezliyi və fenotip xüsusiyyətləri qiymətləndirilib. Tədqiqatçılar mövcud genetik test meyarlarının bəzi xəstələri kənarda qoyduğunu bildirərək yeni meyar təklif ediblər: sinxron və ya metaxron ikitərəfli süd vəzi xərçəngi diaqnozu olan xəstələrin TP53 mutasiyası baxımından qiymətləndirilməsi.

Nəticələr diqqətəlayiq olub:

• Xəstələrin %1,4-də patogen və ya ehtimal olunan patogen TP53 germinal mutasiyası aşkarlanıb.

• TP53 mutasiyası daşıyanların %33,3-ü erkən yaşda (30 yaşdan aşağı) xərçəngə tutulub.

• Eyni daşıyıcı qrupunun %33,3-də ikitərəfli süd vəzi xərçəngi görülüb.

• Nəsil ağacı təhlillərində valideynlərdə bu mutasiyalar tapılmayıb və bu da mutasiyaların de novo və ya mozaik ola biləcəyini düşündürüb.

Tədqiqatçılar nəticələrin mövcud genetik test protokolları ilə uyğunlaşmadığını və test meyarlarının yenilənməli olduğunu vurğulayıblar.

2. TP53 mutasiyalarının şərhi: mozaiklik, klonal hematopoez və qeyri-müəyyən nəticələr (2023)

2024-cü ildə Journal of Genetic Counseling jurnalında dərc olunan tədqiqat yeni nəsil sekvensləmə ilə TP53 genində aşkar edilən, lakin klinik mənzərəyə uyğun gəlməyən nəticələrin necə şərh olunmasını müzakirə edən səkkiz xəstəli hal seriyasıdır. Bu variantlar klassik Li-Fraumeni sindromuna (LFS) bənzər mənzərələr yaratsa da, əksər xəstələrin ailə və ya şəxsi anamnezi LFS ilə uyğunlaşmırdı.

Bu cür TP53 variantlarının mənşəyi belə qruplaşdırılıb:

• Aşağı penetranslı irsi mutasiyalar

• Mozaik mutasiyalar (bəzi hüceyrə qruplarında mutasiya var, digərlərində yoxdur)

• Klonal hematopoez (CHIP) mənşəli mutasiyalar

Tədqiqat bu cür nəticələrin şərhinin çətinliyini və multidissiplinar yanaşma + bioinformatik dəstək tələbini nümunə hallar vasitəsilə izah edib. Həmçinin bəzi hallarda %50-dən aşağı VAF (Variant Allele Frequency) göstəricilərinin mozaikliyin lehinə şərh edildiyi bildirilib.

3. Mozaik xromosom dəyişiklikləri və xərçəng riski – UK Biobank məlumatları (2023)

2023-cü ildə Nature Genetics jurnalında dərc olunan bu genişmiqyaslı tədqiqatda UK Biobank məlumat bazasından təxminən 500000 şəxsin qan nümunələri araşdırılıb. Məqsəd mozaik xromosom dəyişikliklərinin (mCA), yəni xromosom qazancları, itkiləri və surət sayı dəyişmədən heteroziqotluğun itirilməsinin tezliyini, mutasiya sürətini və hüceyrə seçilməsinə təsirini müəyyən etmək idi.

Əsas nəticələr:

• mCA-lar adətən aşağı mutasiya sürətinə malikdir, lakin orta və yüksək səviyyəli hüceyrə üstünlüyü (fitness effect) daşıyır.

• Tək nukleotid dəyişiklikləri ilə müqayisədə mCA-lar 10 dəfə daha nadirdir, lakin bəziləri üstünlük qazana bilər.

• Ən diqqətəlayiq məqam: X və Y xromosomlarının itkiləri autosomal mCA-larla müqayisədə təxminən 1000 dəfə daha çox görülür.

• Bəzi mCA-lar yaşla sabit sürətlə artdığı halda, digərləri genetik meyillilik və ya ətraf mühit amillərindən asılı olaraq dəyişkən sürətlə yayılır.

Bu tədqiqat mCA-ların xərçəngdən əvvəlki dövrdə yarana biləcəyini və xərçəng riskinin balla qiymətləndirilməsində nəzərə alınmalı bioloji göstəricilər ola biləcəyini irəli sürür.

Klinik praktika üçün nəticələr

• Diaqnoz: Adi testlərin “mənfi” dediyi şəxslərdə mozaiklik ola bilər.

• Müalicə: BRCA2 və ya TP53 kimi genlərdə mozaik mutasiyalar hədəfə yönəlmiş müalicə qərarlarına təsir göstərə bilər.

• Yoxlama və məsləhət: Bu şəxslərin ailə üzvləri də aşağı risklə daşıyıcı ola bilər.

Əsas məlumatlarla qısa xülasə

• Genetik mozaiklik bir şəxsin müxtəlif hüceyrələrində fərqli genetik quruluşların olmasıdır.

• Hər hüceyrə bölünməsində orta hesabla 10 mutasiya yaranır; yenidoğulmuşun hər hüceyrəsində orta hesabla 120-dən çox mutasiya ola bilər.

• Mozaik mutasiyalar embrion dövründə yaranaraq bədənin müxtəlif toxumalarına yayıla və adi genetik testlərdə nəzərdən qaça bilər.

• AACR tərəfindən dərc olunan tədqiqatda 35000 xərçəng xəstəsində yalnız 36 (%0,1) mozaik mutasiya aşkarlanıb.

• 2023-cü il meta-analizində mozaik mutasiya nisbəti %8,79 bildirilib; APC genində %13,43, MLH1-də %2,75, MSH2-də isə %9,69 göstəriciləri aşkarlanıb.

• TP53 mozaik mutasiyaları ikitərəfli süd vəzi xərçəngi olan çinli qadınlarda %1,4 nisbətində müəyyən edilib. Bu xəstələrin %33,3-ü 30 yaşdan aşağı xərçəngə tutulub (Breast Cancer Res Treat, 2024).

• TP53 variantları klonal hematopoez və ya mozaiklik mənşəli ola bilər və klinik mənzərə ilə uyğunsuzluq göstərə bilər (J Genet Couns, 2024).

• UK Biobank məlumatlarında təxminən 500000 şəxsin təhlilində mozaik xromosom dəyişikliklərinin yaşla artdığı və bəzi hallarda autosomal mCA-lardan 1000 dəfə daha çox görüldüyü bildirilib (Nature Genetics, 2023).

• Mozaik mutasiyalar adətən %5–40 arasında variant allel tezliyi (VAF) göstərir və buna görə həssas, şərhə əsaslanan təhlil üsulları tələb edir.

• Mozaiklik xüsusən genetik test nəticəsi “mənfi” olan, lakin klinik riski yüksək şəxslərdə diaqnoz, müalicə və yoxlama qərarlarına birbaşa təsir göstərə bilər.

Son söz

Genetik mozaiklik xərçəng genetikasında yeni dövrə işarə edir. Adi üsullarla “mənfi” görünən hallar mozaikliklə izah oluna bilər. Buna görə diaqnoz, müalicə və risk qiymətləndirilməsində mozaiklik anlayışını nəzərdən qaçırmaq artıq mümkün deyil.