İki Kids First Çalışmasında İlk Uzun Okuma Veri Setleri Tanıtıldı

Pediatrik tıp alanında çığır açan bir gelişme yaşandı. Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) bünyesinde faaliyet gösteren Gabriella Miller Kids First Pediatric Research Program (Kids First), çocukluk çağı kanserleri ve doğumsal hastalıkların genetik altyapısını anlamada yeni bir dönemi başlatan uzun okuma (long read) dizileme verilerini kamuoyuna sundu. 2025 yılında yapılan bu veri yayınında, genom analizlerinde çözünürlük ve bütünlük açısından devrim niteliğinde yeniliklere olanak tanıyan uzun okuma teknolojisi ilk kez kapsamlı olarak kullanıldı. Bu gelişmeyle, çocukları etkileyen ciddi hastalıkların genetik kökenleri hakkında daha derin bilgiler elde edilerek hedefe yönelik tedavi ve önleyici stratejilerin geliştirilmesi hız kazanacak.

Uzun okuma dizileme teknolojisi, genomik alanda yeni bir paradigmayı temsil ediyor. Geleneksel kısa okuma (short read) teknolojileri, özellikle Illumina platformu, kısa ve birbirine benzer DNA dizilerini çözmede kısıtlı kalırken; uzun okuma teknolojileri, yüzbinlerce baz çiftine ulaşabilen uzun DNA parçalarının okunmasına olanak sağlar. Böylelikle tekrar eden ya da yüksek homolojiye sahip bölgeler daha doğru bir şekilde çözülebilir, genom montajı ve varyant tespiti önemli ölçüde iyileşir. Kids First’in sunduğu portalda uzun okuma verilerinin, Illumina kısa okuma verileriyle entegrasyonu, çeşitli genetik yapılar içindeki tek nükleotid polimorfizmleri, yapısal varyantlar, ekleme-çıkarma olayları ve diğer mutasyonların keşfini maksimize ederek oldukça kapsamlı bir genomik panorama sunuyor.

Bu verilerden yararlanan ilk araştırmalardan biri, pediatrik kemik hastalıkları kategorisindeki enkondromatoz ve ilgili malign tümörlerin incelenmesi oldu. Enkondromlar, kemik iliği boşluğunda gelişen iyi huylu kıkırdak tümörleri olup, zamanla agresif ve kötü huylu kemik kanseri olan kondrosarkoma dönüşebilme potansiyeline sahiptir. Metakondromatoz (MC), Ollier hastalığı (OD) ve Maffucci sendromu (MS) gibi hastalıklar, çocuklukta şiddetli iskelet deformitelerine yol açan çoklu enkondromaları içermektedir. OD ve MS’de malignite riski %30’a kadar çıkabilmekte ve bu hastalıkların moleküler nedenlerinin açıklığa kavuşması, tedavi yaklaşımlarında ilerleme için kritik önemdedir.

Bu hastalıklardaki genetik mekanizmaların tam olarak çözülememesi, tedavi protokollerinin gelişmesini engellemiştir. Önceki dizileme tekniklerinin karmaşık genomik yeniden düzenlenmeler ve mutasyonları tanımlamada yetersiz kalması nedeniyle, bu tipi hastalıkların moleküler yapısı büyük oranda gizli kalmıştır. Bu alanda Kids First tarafından paylaşılan 24 yeni PacBio uzun okuma veri dosyası ve 3 yeni hasta örneği, daha önce erişilemeyen genetik varyantların tespitini mümkün kılmıştır. Bu veriler, enkondroma oluşumunda ve malign dönüşümde rol oynayan kritik mutasyonları ve yapısal genom değişikliklerini belirleyerek hedefe yönelik ilaç geliştirme çalışmalarına zemin hazırlayacaktır.

Kemik kanseri araştırmalarıyla paralel olarak, Kids First programı “Bladder Exstrophy and Epispadias Complex” (BEEC) adı verilen doğumsal mesane dışa açılması ve epispadias kompleksinin araştırmaları içinde de uzun okuma dizileme verilerini genişletti. Bu ağır genitoüriner malformasyon, mesane ve üretranın anormal gelişimi ile ortaya çıkarak çocuklarda ciddi idrar fonksiyon bozuklukları ve hayati risklere yol açmaktadır. BEEC’nin genetik altyapısının daha iyi anlaşılması, erken organ gelişimindeki bozulan sinyal yolaklarını keşfetmeye yardımcı olacak ve yeni moleküler hedeflerin belirlenmesini sağlayacaktır.

BEEC araştırması için Kids First, 72 adet Oxford Nanopore Technologies (ONT) uzun okuma dosyasını ve 9 yeni katılımcı örneğini sunarak güçlü bir veri havuzu oluşturdu. Oxford Nanopore platformu, yüzbinlerce baz çiftine ulaşabilen ultra uzun dizileri ile büyük yapısal varyantlar, karmaşık genomik düzenlenmeler ve tekrarlayan dizilim genişlemelerini tespit etmede kısa okumadan daha başarılıdır. Bu sayede, BEEC’nin genomik yapısının daha bütüncül ve detaylı analizi mümkün olacak, kritik regülatör elementler ve mutasyon açısından önemli bölgeler belirlenebilecektir.

Kids First’in yeni verilerinin gücü sadece derinlik ve çözünürlükle sınırlı değil; tüm bu veriler global bilim dünyasına anında ve açık erişimle sunuluyor. Kids First Veri Kaynak Merkezi (Data Resource Center, DRC), çocukluk çağı kanserleri ve doğumsal anomali alanlarında bir milyondan fazla standartlaştırılmış dizileme kaydını bünyesinde bulunduran devasa bir platformdur. Bu merkezi yapı, pediatrik genetik araştırmalarda veri paylaşımı engellerini kaldırarak, kurumlar ve ülkeler arası işbirliğini desteklemekte ve bilimsel ilerlemeyi hızlandırmaktadır.

Uzun okuma teknolojileri, başlangıçta yüksek maliyet ve düşük verim nedeniyle sınırlı kullanım alanına sahipken, günümüzde yöntemler hızla ölçeklenebilir hale gelmiştir. Uzun ve kısa okuma teknolojilerinin birlikte kullanımı, kısa okumanın yüksek doğruluk oranı ile uzun okumanın yapısal açıdan üstün çözünürlüğünü birleştirir. Bu bütüncül yaklaşım, çocukluk çağı genetik hastalıklarında sık karşılaşılan karmaşık yapısal değişiklikler, mozaikizm veya nadir mutasyonların saptanmasını sağlar ve daha güvenilir sonuçlar üretir. Kids First inisiyatifinin bu teknolojik gelişmeleri hızlıca uygulaması, kapsamlı pediatrik genom araştırmalarında vizyoner bir adımı temsil etmektedir.

Bu karmaşık verilerin edinilmesi yalnızca yeni varyantların kataloglanması anlamına gelmiyor. Genomik değişimlerin klinik tablolarla ilişkilendirilmesi, hastaların daha iyi sınıflandırılması, hastalık mekanizmalarının aydınlatılması ve tedavi yanıtlarının öngörülmesine olanak tanıyor. Özellikle çocukluk çağı kanserleri gibi ölümcül ve tedavisi zor hastalıklarda, genom haritalarındaki hedeflenebilir mutasyonlar, kişiselleştirilmiş tedavi stratejilerini yönlendirir, prognozu iyileştirir ve klinik çalışma tasarımlarını destekler. Doğumsal bozukluklarda ise nedensel mutasyonların belirlenmesi, tanıyı hızlandırır ve genetik danışmanlıkta kritik bilgi sağlar.

Kids First’in bu veri setleri aynı zamanda pediatrik araştırmalar için yeni standartlar oluşturuyor. Klinik verilerle genomik bilgilerin birlikte ve uyumlu şekilde sorgulanabildiği, açık ve kolay erişimli bir kaynak yaratıyor. Kids First DRC’nın altyapısı, bilim insanlarına hızlı ve etkili biyoinformatik analiz araçları sunuyor; hizalanma, varyant anotasyonu ve diğer entegratif analizler artık daha kolay gerçekleşiyor. Kullanıcı dostu tasarım, araştırma verimliliği ve inovasyonun önünü açarak genetik bilgilerin çocuk sağlığına dönüşümünü hızlandırıyor.

Bununla birlikte, Gabriella Miller Kids First Pediatric Research Program’ın vizyonu sadece veri üretmekle sınırlı değil. Program, pediatrik hastalık genomiklerini çözmek üzere disiplinler arası, küresel işbirliğini teşvik eden dinamik bir bilim topluluğu yaratmayı hedefliyor. En ileri genomik teknolojilerle oluşturulan veri setlerinin açık erişimle paylaşılması, araştırma engellerini ortadan kaldırıyor; biyoloji, hesaplamalı genetik ve klinik uygulamalar arasında yeni keşifler için kapı aralıyor. Uzun okuma dizileme verilerinin yayımlanması, çocukluk çağı kanserleri ve doğumsal hastalıkların tanı, tedavi ve önlenmesinde daha etkili yollar bulma yolunda dönüm noktası oluşturmaktadır.

Bilim insanları, klinisyenler ve biyoinformatik uzmanları, Kids First Veri Kaynak Merkezi’ni (kidsfirst.org) ziyaret ederek bu zengin genomik bilgi kaynağını kullanmaya davet edilmektedir. Gelecek veri yayınlarıyla kapsamı genişleyecek bu platform sayesinde, pediatrik hastalıkların anlaşılması derinleşecek ve önceden erişilemeyen yeni hipotezler, önemli atılımlar haline dönüşecektir. Bu kaynak, açık bilim ideali ışığında veri paylaşımı ve işbirliğini hızlandırarak pediatrik biyomedikal inovasyon için kritik bir adımdır ve dünya çapında çocuk sağlık kalitesini artırma potansiyeline sahiptir.

Gelecekteki çalışmalar ve veri güncellemeleri ile birlikte, bu tür açık erişimli veri kaynaklarının çocuklarda görülen kanserler ve doğumsal anormalliklerin nedenlerini çözmede öncü rol oynamaya devam etmesi beklenmektedir. Yeni nesil dizileme teknolojilerinin bu entegre kullanımı; hastalıkların moleküler seviyede tanımlanmasını, risk değerlendirmesini ve tedavi seçeneklerinin geliştirilmesini kökten değiştirecektir. Kids First programının sunduğu bu imkanlar, uluslararası pediatrik araştırma ağlarını güçlendirirken, çocuklarda sağlık sorunlarının erken teşhisine ve daha etkili müdahalelere zemin hazırlar.

Sonuç olarak, uzun okuma dizileme tekniklerinin çocukluk çağı kanserleri ve doğumsal hastalıklar alanında kullanımı, genom analizlerinde dönüştürücü bir inovasyon olarak öne çıkmaktadır. Kids First’in kapsamlı, yüksek kaliteli ve erişilebilir veri havuzları, bilim dünyasının bu hastalıklara ilişkin gizemlerini çözmesini kolaylaştırırken, ileriye dönük tedavi ve önleme stratejilerinin tasarımında yeni ufukların açılmasına olanak tanımaktadır. Bu yenilikçi yaklaşım, pediatrik sağlık alanında daha iyi sonuçların ve yaşam kalitesinde iyileşmelerin önünü açmaktadır.

—

Araştırma Konusu:
Pediatrik kanserler ve doğumsal bozukluklar genomikleri, özellikle enkondromatozlar ve mesane ekstrofisi epispadias kompleksi, uzun okuma dizileme teknolojileri kullanılarak analiz edilmiştir.

Makale Başlığı:
Pioneering Long Read Genomics Illuminate Childhood Cancer and Congenital Disorder Mysteries

Haberin Yayın Tarihi:
2025

Web References:
– Gabriella Miller Kids First Pediatric Research Program in Enchondromatoses: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs001987.v3.p1
– Gabriella Miller Kids First Pediatric Research Program in Bladder Exstrophy, Epispadias, Complex: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs002173.v2.p2
– Kids First Data Resource Center: https://kidsfirstdrc.org

Anahtar Kelimeler:
Sequence alignments, Bone cancer, Digestive disorders, Sequence analysis, Cancer genome sequencing, kapsamlı genomik veri setleri, doğumsal bozukluk genomikleri, Gabriella Miller Kids First, uzun okuma dizileme teknolojisi, NIH pediatrik araştırmaları, pediatrik kanser araştırmaları, hastalık önleme stratejileri, yapısal varyant tespiti, hedefe yönelik tedaviler, genomdaki varyant keşfi