Fankoni anemisinin genetik ve moleküler temelleri: - Çocuk Sağlığı ...

Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi 2003; 46: 308-316
Derleme
Fankoni anemisinin genetik ve moleküler temelleri:
Meme kanseri (BRCA1, BRCA2) ve ataksi telanjektazi yolaklarýyla
buluþan ilginç birçok genli hastalýk modeli
Günay Balta 1 , Fatma Gümrük 2 , Çiðdem Altay 3
Hacettepe Üniversitesi Çocuk Saðlýðý Enstitüsü 1 Moleküler Genetik Doktoru, Týp Fakültesi, 2 Pediatri Profesörü,
3 Emekli Pediatri Profesörü
SUMMARY: Balta G, Gümrük F, Altay Ç. (Department of Pediatrics, Hacettepe
University Faculty of Medicine, Ankara, Turkey). Genetic and molecular basis
of Fanconi anemia: an interesting model of a multigenic disorder interacting
with breast cancer (BRCA1, BRCA2) and ataxia telangiectasia (ATM) pathways.
Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi 2003; 46: 308-316.
Fanconi anemia (FA) is an autosomal recessive disorder characterized by
multiple congenital abnormalities, bone marrow failure, cancer susceptibility
and cellular sensitivity to cross-linking agents. To date, at least eight
complementation groups (A-C, D1, D2, E-G) have been described and seven
FA genes have been cloned. The protein products of these genes interact in
a common pathway in response to DNA damage with cross-linking agents or
during the S-phase of cell cycle. Five FA proteins (A, C, E, F, G) form a nuclear
complex and mediate activation of D2 protein (FANCD2) by
monoubiquitination. Activated FANCD2 is targeted to a nuclear DNA repair
foci where it interacts with the breast cancer susceptibility (BRCA1, BRCA2)
and other DNA repair proteins. Recent studies have revealed that FANCD1
and BRCA2 are in fact the same gene. On the other hand, the ataxia
telangiectasia kinase (ATM) phosphorylates FANCD2 protein in response to
ionizing radiation. Phosphorylated FANCD2 activates S-phase checkpoint to
arrest cell cycle progression and allow time for DNA repair. These findings
have indicated that FANCD2 functions at the intersection of two independent
signaling pathways of the DNA repair.
Key words: Fanconi anemia, genetics, molecular basis, breast cancer, ataxia telangiectasia.
ÖZET: Fankoni anemisi (FA) çeþitli konjenital anomaliler, kemik iliði yetmezliði,
kansere eðilim ve çapraz baðlayýcý ajanlara hücresel duyarlýlýkla karakterize
otozomal çekinik bir kalýtsal hastalýktýr. Bu güne kadar, en az sekiz
komplementasyon grubu (A-C, D1, D2, E-G) tanýmlanmýþ ve bunlardan
yedisinin geni klonlanmýþtýr. Bu genlerin protein ürünleri, çapraz baðlayýcý
ajanlarla oluþan DNA zedelenmesine yanýtta veya hücre döngüsünün S-fazýnda
ortak bir yolakta etkileþim içine girerler. FA proteinlerinden beþi (A, C, E, F,
G) bir nüklear kompleks oluþturup, monoübikutilasyonla D2 proteininin
(FANCD2) aktivasyonuna aracýlýk eder. Aktif FANCD2, meme kanseri duyarlýlýk
proteinleri (BRCA1, BRCA2) ve diðer DNA tamir proteinleriyle etkileþime
gireceði bir nüklear DNA tamir fokusuna gönderilir. Son araþtýrmalar, FANCD1
ve BRCA2’nin gerçekte ayný gen olduðunu göstermiþtir. Öte yandan, iyonize
radyasyona yanýtta ise ataksi telenjektazi kinaz (ATM) FANCD2 proteinini
fosforile eder. Fosforile FANCD2, S-faz kontrol noktalarýný aktive ederek,
ilerleyen hücre siklusunun duraklamasýna ve DNA tamiri için zaman verilmesine
olanak saðlar. Bu bulgular, FANCD2 proteininin DNA tamir mekanizmasýnda
yer alan iki baðýmsýz sinyal yolaðý arasýnda iþlev gördüðünü göstermektedir.
Anahtar kelimeler: Fankoni anemisi, genetik, moleküler temeller, meme kanseri, ataksi
telenjektazi.

Cilt 46 • Sayý 4 Fankoni Anemisinin Genetik ve Moleküler Temelleri 309
Guido Fanconi, ilk kez 1927 yýlýnda, doðuþtan
çeþitli anomalileri ve ilerleyici aplastik anemisi
olan üç kardeþ tanýmlamýþtýr. O tarihten itibaren
literatürde Fanconi anemili pek çok hasta
bildirilmiþ ve yüzlerce hastada uluslararasý
kayýtlarda araþtýrýlmak üzere toplanmýþtýr.
Fanconi anemisi (FA), her ýrk ve etnik grupta
oldukça seyrek gözlenen, otozomal çekinik bir
çocukluk çaðý hastalýðýdýr. Dünyada hastalýðýn
sýklýðý milyonda 1-5, taþýyýcý sýklýðý ise %0.3-1
olarak bildirilmektedir 1 . Türkiye’de akraba
evliliklerinin sýklýðý nedeniyle bu prevalansýn
daha yüksek olduðu tahmin edilmektedir. Çok
erken yaþlarda kemik iliði yetmezliðinin
geliþmesine baðlý komplikasyonlar ve baþta AML
olmak üzere çeþitli kanser türlerinin ortaya
çýkmasýna yatkýnlýk nedeniyle, bu hastalarda
ortalama yaþam uzunluðu 20 yýl civarýndadýr
(daðýlým 0-50 yýl) 2 .
Fanconi anemisi klinik ve genetik olarak son
derece heterojen bir hastalýktýr. Þu ana kadar,
en az sekiz komplementasyon grubunun olduðu
bildirilmiþ ve bunlardan yedisinin geni
belirlenmiþtir (Tablo I). Son yýllarda, bu genlerin
ürünü proteinlerin karakterizasyonuyla bu
hastalýðýn moleküler temelleri konusunda çok
önemli bulgular elde edilmeye baþlanmýþ, FA
yolaðýnýn DNA zedelenmesi sonrasý normal
hücresel yanýtta gerekli olduðu ve bu yolaðýn
DNA tamir mekanizmasýna katýlan diðer
yolaklarla sýradýþý iliþkiler içinde bulunduðu
anlaþýlmýþtýr.
Bu makalenin amacý, son yýllarýn çok yanký
uyandýran bilimsel buluþlarýnýn yapýldýðý ilginç
bir multigen hastalýðý olan Fanconi anemisinin
genetiði ve moleküler biyolojisi üzerine yapýlan
çarpýcý geliþmeleri derleyerek okuyucuya
sunmaktýr.
Klinik özellikler
Hastalýðýn en belirgin klinik özelliði ortalama
6-8 yaþ civarýnda ilerleyici aplastik aneminin
baþlamasýdýr. Hastalar arasýnda bazý farklýlýklar
gösterse de, aplastik anemi sýrasýyla trombosit
ve nötrofil sayýsýnda düþme, hemoglobinde
azalma ile kendini belli eder. Fetal özellik
gösteren makrositik eritrositlerin sayýsýnda,
fetal hemoglobin ve alfa-fetoprotein düzeyinde
artýþ söz konusudur. Tüm kan elemanlarýnda
meydana gelen ve zaman içerisinde hýzlanarak
devam eden azalma, daha 10’lu yaþlarýn baþýnda
transfüzyona baðlý aneminin geliþmesine kadar
götürebilir. Bu hastalýkta, hematolojik
anomalilerin yanýnda, çeþitli konjenital fiziksel
anomalilerde sýklýkla gözlenir. Büyümede gerilik
ve üst ekstremitelerde malformasyonlar en
yaygýn gözlenen fiziksel anomalilerdir.
Hastalarýn yaklaþýk %50’sinde, bazen radius
hipoplazi ya da yokluðunun da eþlik ettiði
baþparmak anomalisi veya yokluðu gözlenir.
Ayný zamanda, hastalar baþ, yüz, boyun, omurga
ve alt ekstremiteler gibi iskelet anomalileri veya
böbrek, erkek üreme organý, idrar yollarý,
gastrointestinal sistem, kalp, kulak, santral sinir
sistemi gibi organ anomalileriyle de doðabilirler.
Ayrýca, hastalarda özgün yüz þekli, küçük gözler
(mikroftalmi), düþük yerleþimli kulak ve
hiperpigmentasyon, hipopigmentasyon, café-aulait
lekeleri gibi deri pigmentasyonunda
anomaliler de sýklýkla gözlenmektedir. Buna
karþýn, hastalarýn yaklaþýk üçte birinde belirgin
hiçbir fiziksel anomaliye rastlanmaz 3 .
Bu hastalýkta çeþitli tip kanser geliþme riski
oldukça yüksektir. Saðlýklý bireylerle
karþýlaþtýrýldýðýnda, akut myeloblastik lösemi
(AML) geliþme riski 15.000 kat daha fazla, 40
yaþ öncesi MDS veya AML geliþme risk de %52
Tablo I. Fanconi anemisi komplemantasyon gruplarý, genleri ve özellikleri
Kromozom Patolojik Amino Moleküler
Grup Gen bölgesi Ekzon mutasyon asit aðýrlýk
FA-A FANCA 16q24.3 43 ~100 1455 163 kD
FA-B FANCB – – – – –
FA-C FANCC 9q22.3 14 10 558 63 kD
FA-D1 FANCD1/BRCA2 13q12.3 27 – 3418 384 kD
FA-D2 FANCD2 3p25.3 44 5 1451 155/162 kD
FA-E FANCE 6p21.3 10 3 536 60 kD
FA-F FANCF 11p15 1 6 374 42 kD
FA-G FANCG/XRCC9 9p13 14 18 622 70 kD

310 Balta ve ark. Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi • Ekim- Aralýk 2003
civarýndadýr. Bazý hastalarda, diðer hematolojik
belirtiler ortaya çýkmadan önce miyelodisplastik
sendrom (MDS) veya AML geliþtiði gözlenebilir.
Bütün bu hematolojik problemler, hastalarýn
kýsa ömürlü olmasýna neden olur 2,4 . FA hastalýðýnda
baþ, boyun, deri, aðýz mukozasýnda
skuamoz hücreli karsinom, gastrointestinal ve
jinekolojik sistemlerde solid tümor geliþme riski
de yüksektir. Kemik iliði yetmezliðinde uygulanan
androjen tedavisi, sýklýkla karaciðer
tümörü ve peliozis hepatika geliþmesine neden
olur. FA’ya baðlý tümörler genelde 13 yaþýndan
sonra (ortalama 23 yaþýnda) geliþir. Kemoterapi,
radyoterapi gibi DNA zedelenmesi oluþturan
ajanlara aþýrý duyarlýlýk nedeniyle, bu hastalýkta
kanser tedavisi çoðunlukla baþarýsýzlýkla sonuçlanýr
2 .
Tedavi
Hayati tehlikeyi hematolojik bulgular oluþturduðundan,
tedavi daha çok hastalýðýn bu
yönüyle ilgilidir. Hastalýkta düþük kan sayýmý,
androjen tedavisi ve/veya kan transfüzyonuyla
düzeltilmeye çalýþýlýr. Androjen tedavisi baþlangýçta
iyi yanýt vermesine karþýn, zaman içerisinde
direnç geliþebilir. Tedavi destekleyici
olmakla beraber, kemik iliði yetmezliðinin
bugün için tek kesin tedavisi, doku grubu uyan
aile bireylerinden kemik iliði veya kord kaný
transplantasyonunun yapýlmasýdýr. Verilen
iliðinin tutmama (graft failure) riski bulunmakla
beraber, aile bireylerinden yapýlan kemik iliði
transplantasyonunun baþarý þansý bazý merkezlerde
oldukça yüksektir (%70). Buna karþýn,
doku grubu uyan aile dýþý bireylerden yapýlan
kemik iliði transplantasyonunun baþarý þansý
son derece düþüktür (%20) 3 . Son yýllarda,
uygun donor bulma sorununu aþabilmek
amacýyla, gen tedavi protokollarýný kullanan
klinik uygulamalar baþlatýlmýþtýr.
Hücresel özellikler
Kromozomal dengesizlik (instability): FA
hücrelerinin en önemli özelliði, kromozomlarda
kendiliðinden (spontan) oluþan bir takým
bozukluklarýn gözlenmesidir. Baþlýca kýrýk, aralýk
ve parça deðiþimleri gibi kromatitlerdeki
zedelenmeleri içeren bu bozukluklar, genelde
hücre siklusunun DNA replikasyonu sýrasýnda
oluþurlar. Metafaz fazýnda mikroskop altýnda
incelenen hücrelerde, tipik kromatit kýrýklarý
görülür. Farklý kromozomlarýn kýrýlma noktalarýnda,
kromatitler arasý oluþan rastgele
hibridizasyonlar, mikroskop altýnda ilginç yapýlý
(kuadriradial) kromozomlarýn görülmesine
neden olabilir. Hastalýkta gözlenen yüksek
kanser riski, bu þekilde kendiliðinden oluþan
kromozom kýrýklarýna baðlanmaktadýr 5 . Bu tür
kromozomal kararsýzlýk, FA hastalýðýna özgün
olup, diðer hastalýklarda gözlenenlerden
farklýdýr.
Çapraz baðlayýcý ajanlara aþýrý duyarlýlýk:
Mitomisin C (MMC) ve diepoksibutan (DEB)
gibi çapraz baðlayýcý (cross-linking) ajanlarýn
normal hücrelerde etkisiz olan konsantrasyonlarý,
FA hücrelerinde fazla sayýda kromozom
kýrýðýnýn oluþmasýna neden olmaktadýr.
Hücrelerin yaklaþýk %50’sinde hücre baþýna 1-
3 kýrýk gözlenir. Bu ajanlar, DNA’nýn iki zinciri
arasýnda ve ayný zincirde bitiþik bazlar arasýnda
çapraz bað oluþturarak, buralarda DNA
replikasyonunun sonlanmasýna neden olurlar 6 .
Hücre siklusu ve hücresel büyüme: Hücre
siklusunda duraklama (arrest), G2 fazýnda
uzama ve G2 fazýnda çapraz baðlayýcý ajanlarla
uyarýlan duraklama, FA hücrelerinin ortak
özelliðidir 7 . Atmosferik oksijen, FA hücrelerinde
yüksek oranda kromozom kýrýklarýnýn oluþmasýna
neden olur. Bu nedenle, FA kültür
hücreleri %20’lik atmosferik oksijen yerine,
%5’lik atmosferik oksijende daha iyi çoðalýrlar 8 .
Tanýsal testler
Fanconi anemisinin kesin tanýsýnda, çapraz
baðlayýcý ajanlara aþýrý duyarlýlýk özelliðinden
yararlanýlmaktadýr. DEB veya MMC’nin düþük
konsantrasyonlarýnda, FA hücrelerinde pek çok
kromozomal kýrýk gözlenirken, normal hücrelerde
bu tür dramatik deðiþiklikler gözlenmez.
FA’nin ayýrýcý tanýsýnda en güvenilir test olarak
kabul edilen bu DEB veya MMC kromozomal
kýrýlma testleri, prenatal taný amacýyla da
kullanýlmaktadýr 3,9 .
Genetik heterojenlik
Fanconi anemisi klinik olduðu kadar, genetik
olarak da son derece heterojen bir hastalýktýr.
Hastalýkta bugüne kadar en az sekiz farklý
komplementasyon grubunun ve buna baðlý
olarak sekiz farklý genin bulunduðu bildirilmiþtir
10 . Bu nedenle, bir hastanýn fenotipinden
sorumlu mutasyonun hangi gende olduðunun
belirlenebilmesi için öncelikle o hastanýn
komplementasyon grubunun bilinmesi gerekmektedir.

Cilt 46 • Sayý 4 Fankoni Anemisinin Genetik ve Moleküler Temelleri 311
Komplementasyon analizinde iki hastanýn
kültür hücreleri, seçicilik kazandýran kuabain ve
G418 gibi farklý ilaçlara dirençlilik genleri ile
iþaretlenir. Bu iki hücrenin füzyonu ve her iki
ilaca direnç gösteren hibrid hücrelerin
seçiminden sonra, hibrid hücrelerin MMC/DEB
duyarlýlýklarý tesbit edilir. Hibrid hücrelerin
MMC/DEB’e duyarlýlýklarý devam ediyorsa,
baþlangýçtaki iki hücre ayný gende mutasyon
taþýyor, yani hastalar ayný komplementasyon
grubunda demektir. Buna karþýn, hibrid hücreler
MMC/DEB’e karþý artýk dirençli hale gelmiþ,
hatasý düzelmiþ veya "tamamlanmýþ"
(complemented) ise, baþlangýçtaki hücreler
farklý genlerde mutasyon taþýyor, yani hastalar
farklý komplementasyon grubunda demektir
(Þekil 1). Bu þekilde belli bir komplementasyon
grubunda olduðu belirlenen FA hastasý veya
kültür hücresinin alttipi, FA-A, FA-B, FA-C gibi
belirtilmektedir 11 .
Bugüne kadar literatürde, FA-A, FA-B, FA-C,
FA-D1, FA-D2, FA-E, FA-F, FA-G olarak
adlandýrýlan sekiz komplementasyon grubunun
bulunduðu bildirilmiþtir 10 . Ancak, henüz
yayýnlanmamýþ son çalýþmalarda, FA-I ve FA-J
gruplarýnýn bulunduðu da anlaþýlmýþtýr.
Dünyada hastalarýn yaklaþýk %65-70’i FA-A’da,
%13’ü FA-G’de ve %7’si FA-C’de yer almakta,
diðer gruplar ise dünya çapýnda beþden az hasta
ile temsil edilmektedir 12 . Komplementasyon
gruplarýnýn dünyada daðýlýmý etnik gruplara
göre farklýlýk gösterebilir. Örneðin, kurucu etki
(founder effec) nedeniyle, yerli dili konuþan
Güney Afrikalý FA hastalarýnda FA-A yaygýn
olarak gözlenirken, Askenazi Yahudilerinde FA-
C en yaygýn gözlenen komplementasyon
grubudur 13,14 .
Komplementasyon grup analizi ülkemizde
yapýlamadýðý için, Türk hastalarý konusundaki
bilgi, bu tür çalýþmalarýn araþtýrma amaçlý
yapýldýðý merkezlere gönderilen kýsýtlý sayýdaki
hastaya dayanmaktadýr. Gruplarý tesbit
edilebilen 21 Türk FA hastasýnýn %66’sý FA-
A’da, %14’ü FA-G’de, %10’u FA-E’de, %5’i FA-
F’de ve %5’inde FA-A veya FA-G’de olduðu
belirlenmiþtir. Bugüne kadar FA-C’de hasta
saptanamamýþ olmasý, bu grubun ülkemizde
bulunmadýðýnýn bir iþareti olabilir.
Þekil 1. Fankoni anemisinde komplementasyon grubu analizi. Verilen örnekteki FA-1 ve FA-2 hastalarýnda olduðu
gibi, iki hastanýn lenfoblast kültür hücrelerinin füzyonu ile oluþan hibrid hücrelerin MMC/DEB duyarlýlýklarý devam
ederse, bu hastalar ayný komplementasyon grubunda, FA-3 hastasýnda olduðu gibi hibridizasyon sonrasýnda hatalarý
düzeltilerek (complemented) duyarlý özelliðini kaybedip, artýk dirençli hale gelirse farklý komplementasyon
grubundadýr.

312 Balta ve ark. Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi • Ekim- Aralýk 2003
Fanconi anemisi genleri ve mutasyonlarý
Fanconi anemisinden sorumlu genlerin saptanmasý
pek çok nedenden dolayý önemlidir. FA
fenotipine neden olan eksikliðin anlaþýlmasý,
öncelikle sorumlu genler ve onlarýn
proteinlerinin bilinmesiyle mümkün olabilir.
Genlerin bilinmesi, prenatal taný ve genotip/
fenotip korelasyonunun yapýlmasýna olanak
saðlayacaðý için hasta ailelerine büyük yarar
saðlamaktadýr. Bunun yanýnda, hastalýktan
sorumlu gen biliniyorsa, gen tedavisi olanaðý
doðmaktadýr. Ayrýca, FA genlerinin AML ve bazý
tümörlerin geliþmesinde rolü olabileceði
düþünülmektedir. Böyle bir durumda, genler
konusundaki bilgi sayesinde bu tür malignansilerin
tanýsý ve tedavisinin daha iyi
yapýlmasý olanaðý doðabilir.
Bugüne kadar, sekiz FA geninden yedisi
tanýmlanmýþtýr (Tablo I). Genom boyunca
daðýlmýþ olan bu genlerin her hangi bir ortak
özelliði bulunmamaktadýr. Bir (FANCF) ile 44
(FANCD2) arasýnda deðiþen genlerin ekzon
sayýlarý, sentezlenen proteinin büyüklüðü ile
orantýlýdýr. FA-D grubunda bulunan bazý
hastalarýn bu gruptan sorumlu bulunan gende
(FANCD2) mutasyon taþýmadýðý anlaþýlmýþ ve
bu hastalarýn geni FANCD1 olarak adlandýrýlan
farklý bir komplementasyon grubunu
oluþturduðu bildirilmiþtir 12,15 . Yakýn geçmiþte
yapýlan çalýþmalarda da, bu hastalarýn göðüs
kanserine neden olan BRCA2 geninde iki allelli
mutasyon taþýdýðý gösterilerek, FANCD1
geninin BRCA2 geni ile ayný olduðu ortaya
çýkarýlmýþtýr 16 .
Bu güne kadar, grup A’dan sorumlu FANCA
geninde 100’e yakýn mutasyon tanýmlanmýþtýr.
Bu mutasyonlarýn çoðu bulunduðu hastaya
özgün olup, baþka bir hastada bulunmamaktadýr.
Mutasyonlarýn büyük bir kýsmý (üçte biri),
genin bulunduðu bölgede sýkça rastlanan Alu
tekrar bölgelerinin neden olduðu delesyonlardýr.
Çerçeve kaymasý (frameshift) ve anlamsýz
(nonsense) mutasyonlar diðer önemli grubu
oluþturur. Bu gende protein sentezine olanak
saðlayan bir kaç yanlýþ anlamlý (missense) ve
mikrodelesyon mutasyonlarý da tanýmlanmýþtýr
17,18 . FANCA geninin aksine, grup C’den
sorumlu FANCC geninde yaygýn olarak
gözlenen iki mutasyon bulunmaktadýr. Örneðin,
Askenazi Yahudisi FA-C hastalarýnýn %80’i
homozigot IVS4+4A>T mutasyonunu,
Hollanda’lý FA-C hastalarýnýn çoðu homozigot
322delG çerçeve kaymasý mutasyonu taþýmaktadýr
14 . Benzer durum FA-G için de söz
konusudur. Almanya’daki FANCG mutasyonlarýnýn
%44’ünü, pozisyon 105 deki glutamik
asidi dur (stop) kodona çeviren E105X
mutasyonu oluþturmaktadýr 19 .
Türk FA hastalarýnýn mutasyonlarý hakkýndaki
bilgi oldukça kýsýtlýdýr. Þu anda dünyada yapýlan
bu tür çalýþmalar henüz araþtýrma düzeyinde
olduðundan, elimizdeki bilgiyi çoðu zaman bir
komplementasyon grubundan sorumlu genin
bulunmasý aþamasýnda tanýmlanan mutasyonlar
oluþturmaktadýr. Bugüne kadar literatürde Türk
hastalarýnda tanýmlanmýþ; FANCA geninde
ekzon 43’de 4262-4404del 17 , ekzon 37’de 3760-
3761del 18 ve bizim tarafýmýzdan tanýmlanan
3639delT 20 homozigot mutasyonlarý, FANCG
geninde ekzon 13’de yer alan 1649delC ve
C1642T, ekzon 3’de T212C, intron 5’de
IVS5+1G/T homozigot mutasyonlarý 19 , FANCE
geninde ekzon 2’de C355T ve intron 5’de IVS5-
8G/A homozigot mutasyonlarý 21 bulunmaktadýr.
Son yýllarda, Hacettepe Üniversitesi'ndeki
laboratuvarýmýzda FA üzerine moleküler genetik
çalýþmalar baþlatýlmýþtýr. Þu an için bu
çalýþmalarda, "linkage" analizi kullanýlarak
hastalarýmýzýn A, G, E komplementasyon
gruplarýndan birinde olup olmadýklarý
belirlenmeye çalýþýlmakta, grup A’da olduðu
anlaþýlanlar 43 ekzonlu FANCA geninde
mutasyon analizine alýnmaktadýr. Bu çalýþmalarýn
zaman içerisinde geniþletilmesi
planlanmýþtýr.
Genotip-fenotip iliþkisi
Farklý grupta bulunan hastalarýn analizleri,
komplementasyon grubunun klinik bulgular
üzerinde çok güçlü bir etkisinin bulunmadýðýný
ortaya çýkarmýþtýr 22 . Grup C’de büyümede
gerilik, baþ ve radius anomalilerinin grup A ve
G’ye kýyasla daha az gözlendiði, grup D, E ve
F’de ise yüksek oranda somatik anomali
gözlendiði bildirilmektedir. AML’nin daha sýk ve
erken yaþta gözlenmesi nedeniyle, FA-G
hastalarýnýn FA-A ve C hastalarýndan daha kýsa
ömürlü olduðu bildirilmiþtir. Gen ürünü
proteinin yokluðuyla sonuçlanan "null"
mutasyon taþýyan FANCA hastalarýnýn, null
taþýmayanlara göre daha aðýr hematolojik
bulgularýnýn olduðu ve AML geliþtirmeye daha
yatkýn olduklarý bildirilmiþtir. Grup G’de
bulunan ve FANCA null mutasyonlarýný taþýyan
hastalarýn nispeten daha aðýr hematolojik

Cilt 46 • Sayý 4 Fankoni Anemisinin Genetik ve Moleküler Temelleri 313
bulgularýnýn olmasý, bu hastalarýn daha agresif
tedaviye aday olduklarýný düþündürebilir 22 . Þu
ana kadar bilinen üç FA-D2 hastasýnda iki allelli
null mutasyona rastlanamamýþ olmasý, bu
durumun ölümcül olabileceðinin bir iþareti
olabilir.
Fanconi anemisi yolaðý ve modeli
Tanýmlanan yedi FA proteinin FA yolaðý olarak
adlandýrýlan ortak bir hücresel yolda birlikte
iþlev gördükleri bildirilmektedir (Þekil 2).
Normal hücrelerde, FANCA, FANCC, FANCE,
FANCF ve FANCG proteinleri bir araya gelerek
multisubunit bir nüklear kompleks oluþturur 23,24 .
Bu kompleks, DNA’da çapraz bað oluþturan
ajanlarla karþý kalýndýðý veya DNA replikasyonu
sýrasýnda, FANCD2 proteinine bir ubikutin
molekülünün baðlanmasýna (monoubikutilasyon)
aracýlýk ederek, onu FANCD2-S (kýsa) þeklinden
FANCD2-L (uzun) þekline dönüþtürür 24 . Bu
þekilde aktive olan FANCD2 proteinin, meme
kanseri duyarlýklýk proteinleri BRCA1 ve
BRCA2/FANCD1’ýn da bulunduðu DNA tamir
proteinlerini içeren özgün nüklear DNA tamir
odaðýna transfer edildiði ve buradan DNA tamir
mekanizmasýna katýldýðý bildirilmektedir 24,25 . Bu
yolakta meydana gelen bir eksiklik veya
bozukluðun ise karakteristik FA fenotipini
ortaya çýkardýðý düþünülmektedir.
FA-B hücrelerinde FA nüklear kompleksinin (A/
C/E/F/G) oluþmadýðýnýn gözlenmesi, FANCB
proteininin, kompleksi oluþturan proteinlerin
biraraya gelmesi veya kararlýlýðý (stability) için
gerekli olduðunu ve bu proteinin de FANCD-2
proteininin monoubikutilasyonundan önce iþlev
gördüðünü düþündürmektedir 24 . FA-D1
dýþýndaki diðer komplementasyon grubu hücre
hatlarýnda (A, B, C, E, F, G), FA nüklear
Þekil 2. Fankoni anemi yolaðýný, meme kanseri (BRCA1, BRCA2) ve ataksi telenjektazi yolaklarýyla buluþturan
modelin þematik olarak gösterilmesi. Çapraz baðlayýcý ajanlarla oluþan DNA hasarýna hücresel yanýtta veya DNA
replikasyonu sýrasýnda, FA protein kompleksi tarafýndan ubikutin baðlanan FANCD2 proteini, BRCA1, BRCA2/
FANCD1 ve diðer proteinlerle birlikte DNA tamir mekanizmasýna katýlýr. Ýyonize radyasyona yanýtta ise, ATM
tarafýndan fosfor grubu baðlanan FANCD2 proteini, hücre döngüsü kontrol noktalarýný active ederek, sentez fazýnda
DNA tamiri için zaman verilmesine olanak saðlar.

314 Balta ve ark. Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi • Ekim- Aralýk 2003
kompleksi oluþamadýðýndan, FANCD2 proteinine
ubikutin baðlanamaz. Bu durum, son
zamanlarda standart DEB/MMC testine
alternatif yeni bir tanýsal testin geliþmesine
olanak saðlamýþtýr. Çapraz baðlayýcý ajanlarla
(DEB/MMC) karþý karþýya býrakýlan hasta
hücrelerinde FANCD2-L proteininin bulunmadýðýnýn
gösterilmesiyle FA tanýsý konulabilmektedir
26 . Ancak FA-D1 hücrelerinde FA
nüklear kompleksi ve FANCD2 ubikutilasyonunun
normal olduðunun gösterilmesi,
FANCD1 proteininin FANCD2 monoubikutilasyonundan
sonra veya FA yolaðýndan baðýmsýz
olarak iþlev gördüðü sonucunun çýkarýlmasýna
yol açmýþtýr 24 . Bu nedenle, bu testte FANCD2-
L proteini gözlenen bir hastanýn FANCD1
grubunda bulunan FA hastasý olma olasýlýðý
bulunmaktadýr. Bu durumda, kesin taný için
standart DEB/MMC testi kullanýlmalýdýr.
Yapýlan son çalýþmalar, FANCD2 proteininin iki
sinyal yolaðý arasýnda iþlev gördüðünü ortaya
çýkarmýþtýr. Bunlardan biri yukarýda açýklanan,
MMC/DEB’le muamele edildiðinde, FA nüklear
kompleksi tarafýndan ubikutin baðlanarak aktive
edilen FANCD2 proteininin, DNA tamir
mekanizmasýna katýlmasýdýr. Diðeri ise, iyonize
radyasyonla karþýlaþýldýðýnda, ataksi telenjektazi
kinazýn (ATM) FANCD2 proteinini fosforile
etmesi, bu þekilde aktive olan FANCD2 proteini
de hücre siklisu kontrol noktalarýný aktive
ederek, DNA tamirine olanak saðlamak amacýyla
sentez fazýnda (S-faz) duraklamaya neden
olmasýdýr (Þekil 2) 27 . Ancak ATM’e baðlý
FANCD2 fosforilasyonu ve FA yolaðýna baðlý
FANCD2 monoubikutilasyonu farklý hücresel
sinyal yolaklarýnýn kontrolunda, birbirlerinden
tamamen baðýmsýz modifikasyonlardýr. Þöyleki,
komplementasyon grubu A, C, G, F olan
hücrelerde iyonize radyasyondan sonra
FANCD2 proteini normal olarak fosforile
olurken, bu hücrelerde FANCD2 proteinine
ubikutin baðlanamaz. Öte yandan, ATM geninin
homozigot mutant olduðu hücrelerde FANCD2
ubikutilasyonu, nüklear fokus oluþumu ve MMC
direçliliði normal olmasýna karþýn, bu hücrelerde
FANCD2 fosforilasyonu ve S-faz kontrolu
bulunmaz 24,27 .
Somatik mozaiklik
Somatik mozaiklik bir kiþide farklý genetik
yapýya sahip iki veya daha fazla hücre populasyonunun
bulunmasý olarak tanýmlanmaktadýr.
FA hastalarýnýn yaklaþýk %10-25’inin kanlarýnda
mozaiklik gözlenmektedir 15 . Bu hastalarda, FA
özelliðine sahip yüksek oranda kromozomal
kýrýk içeren T hücrelerle birlikte, artýk bu
özelliðini kaybetmiþ MMC/DEB’e dirençli T
hücreler de bulunmaktadýr 28 . Ölümsüz hücre
kültürleri MMC/DEB’e dirençli olan bu
hastalarda komplementasyon grup analizi
yapmak mümkün deðildir 12 . Bu hücrelerde
gözlenen fenotipik geri dönüþüm, hastalýk
lokusunda meydana gelen genetik geri
dönüþümle saðlanmaktadýr. Genetik geri
dönüþüm, gen içi rekombinasyon, yeni bir geri
mutasyon, gen konversiyonu gibi mekanizmalarla
gerçekleþebilir 12,15,28 . Mozaik hastalarda,
düzelmiþ kan hücreleri oranýnýn zaman
içerisinde artýyor olmasý, bu hücrelerin seçici
bir avantaja sahip olduðuna iþaret edebilir.
Hasta hücrelerin nispeten daha düþük çoðalma
hýzýna ve/veya düzelmiþ hücrelerin seçici
çoðalma avantajýna sahip olmalarý bu durumun
ortaya çýkmasýnda rol oynayabilir.
Mozaikliðin hastaya verdiði yarar ve zararlar
henüz tam olarak bilinmemekle beraber, bazý
mozaik hastalarýn daha hafif hematolojik
bulgulara sahip olduðu ve yaþlarý hastalýkta
beklenilenden daha ileri olan bazý FA hastalarýnýn
mozaik olduðu bildirilmektedir 12,28 . Bu
nedenle, mozaiklik doðal gen tedavisi olarak
düþünülebilmektedir. Buna karþýn, FA’ne özgü
konjenital anomalileri olan, ancak, hematolojik
bulgularý olmamasý ve MMC/DEB testi negatif
olmasý nedeniyle FA olmadýðý düþünülen bazý
hastalarýn, aslýnda tamamen düzelmiþ lenfosit
veya tam kan hücre populasyonuna sahip
mozaik hasta olma olasýlýðý bulunmaktadýr. Ek
olarak, mozaiklik kemik iliði transplantasyonu
yapýlmasýnda da karýþýklýk yaratabilir. Þu anda
ünitemizde tedavi gören iki mozaik hasta
bulunmaktadýr.
Gen tedavisi
Doku grubu uygun donör bulma sorununu
aþmak amacýyla, son yýllarda, gen tedavi
protokollerini kullanan klinik uygulamalar
baþlatýlmýþtýr. Bu uygulamalarda, hastanýn
hematolojik progenitor veya kök hücreleri
toplanmakta, genin cDNA’sýný içeren viral
vektörlerle bu hücrelere canlý dýþýnda (in vitro)
saðlam gen transferi yapýlmaktadýr. Transfer
edilen saðlam cDNA ekspresyonunun hasta
kültür hücrelerinin karakteristik FA fenotipini
düzelttiði gösterilmiþtir 29 . Bu þekilde saðlam
gen transferi yapýlan hücrelerin, hastaya

Cilt 46 • Sayý 4 Fankoni Anemisinin Genetik ve Moleküler Temelleri 315
verildikten ve kan yapýmýna baþladýktan sonra
hayatta kalma ve kendini yenileme kapasitelerinin
daha iyi olacaðý düþünülmektedir.
Mozaik hücrelerde gözlenen durum da bu sanýyý
desteklemektedir. Ancak hemapoietik kök
hücrelere gen transfer verimliliðinin düþük
olmasý ve transfer edilen genin uzun süreli
ekspresyonunun saðlanamamasý gibi teknik
sorunlar henüz aþýlamamýþtýr. Bunun yanýnda,
verilen düzelmiþ hücreler tarafýndan sentezlenen
bir proteine karþý immün atak oluþturulmasý
veya residual mutant hücreler
tarafýndan sitogenetik anomaliler geliþtirilmesi
nedeniyle normal hematopoietik fonksiyonun
engellenmesi veya lösemi geliþtirilmesi gibi
komplikasyonlarýn ortaya çýkmasý da mümkündür.
Bütün bu sorunlara raðmen, gen tedavi
uygulamalarýndan ilk ümit verici sonuçlar elde
edilmeye baþlanmýþtýr. Örneðin, FA-A’da
bulunan bir hastada, gen transferinden iki
buçuk yýl sonra iyileþmenin devam ettiði ve
normal FANCA genini taþýyan kan hücrelerinin
sayýsýnda zaman içerisinde artýþ gözlendiði
bildirilmiþtir 30 .
Son yýllarda, FA’nýn moleküler patolojisinin
aydýnlatýlmasý, FA genlerine ait proteinlerin
tanýmlanmasý ve iþlevlerinin anlaþýlmasý ile
multigenik bir hastalýðýn sýrrý büyük oranda
çözülmüþtür. Bunun yanýnda, bir model olarak
ele alýndýðýnda, bu çalýþmalar, genlerin ve ürünü
olan proteinlerin hücre savunmasýndaki
rollerine, birbirleriyle olan sýradýþý iliþkilerine
ve kanser oluþumuna katýlým mekanizmalarýna
kadar ýþýk tutmaktadýr.
KAYNAKLAR
1. Auerbah AD, Buchwald M, Joenje H. The Metabolic and
Molecular Bases of Inherited Disease. New York:
McGraw-Hill Press, 2001: 753-768.
2. Alter BP. Fanconi’s anemia and malignancies. Am J
Hematol 1996; 53: 99-110.
3. Young NS, Alter BP. Clinical features of Fanconi’s
anemia: pathophysiology of Fanconi’s anemia. In: Young
NS, Alter BP (eds). Aplastic Anemia Acquired and
Inherited. Philadelphia: WB Saunders, 1994: 275-324.
4. Auerbach AD, Allen RG. Leukemia and preleukemia in
Fanconi anemia patients: a review of the literature and
report of the International Fanconi Registry. Cancer
Genet Cytogenet 1991; 51: 1-12.
5. Schroeder TM, Kurth R. Spontaneous chromosomal
breakage and high incidence of leukemia in inherited
disease. Blood 1971; 37: 96-112.
6. Sasaki MS, Tonomura A. A high susceptibility of
Fanconi’s anemia to chromosome breakage by DNA
cross-linking agents. Cancer Res 1973; 33: 1829-1836.
7. Dutrillaux B, Aurias A, Dutrillaux AM, Buriot D, Prieur
M. The cell cycle of lymphocytes in Fanconi anemia.
Hum Genet 1982; 62: 327-332.
8. Joenje H, Arwert F, Eriksson AW, de Koning H, Ostra
AB. Oxygen-dependence of chromosomal aberrations
in Fanconi’s anaemia. Nature 1981; 290: 142-143.
9. Auerbach AD. Fanconi anemia diagnosis and
diepoxybutane (DEB) test. Exp Hematol 1993; 21: 731-
733.
10. Joenje H, Oastra AB, Wijker M, et. al. Evidence for at
least eight Fanconi anemia genes. Am J Hum Genet
1997; 61: 940-944.
11. Joenje H, Lo ten Foe JR, Oostra AB, et al. Clasification
of Fanconi anemia patients by complementation
analysis: evidence for a fifth genetic subtype. Blood
1995; 86: 2156-2160.
12. Joenje H, Patel KJ. The emerging genetic and molecular
basis of Fanconi anemia. Nat Rev Genet 2001; 2: 446-
457.
13. Tipping AJ, Pearson T, Morgan NV, et al. Molecular
and genealogical evidence for a founder effect in
Fanconi anemia families of the Afrikaner population
of South Africa. Proc Natl Acad Sci USA 2001; 98:
5734-5739.
14. Whitney MA, Saito H, Jakobs PM, et al. A common
mutation in the FACC gene causes Fanconi anemia in
Ashkenazi Jews. Nat Genet 1993; 4: 202-205.
15. Tischkowitz MD, Hodgson SV. Fanconi anemia. J Med
Genet 2003; 40: 1-10.
16. Howlett NG, Taniguchi T, Olson S, et al. Biallelic
inactivation of BRCA2 in Fanconi anemia. Science
2002; 297: 606-609.
17. Wijker M, Morgan NV, Herterich S, et al.
Heterogeneous spectrum of mutations in the Fanconi
anemia group A gene. Eur J Hum Genet 1999; 7: 52-
59.
18. Levran O, Erlich T, Magdalena N, et al. Sequence
variation in the Fanconi anemia gene FAA. Proc Natl
Acad Sci USA 1997; 94: 13051-13056.
19. Demuth I, Wlodarski M, Tipping AJ, et al. Spectrum
of mutations in the Fanconi anemia group G gene,
FANCG/XRCC9. Eur J Hum Genet 2000; 8: 1-8.
20. Balta G, Winter JP, Kayserili H, Pronk JC, Joenje H.
Fanconi anemia A due to a novel frameshift mutation
in hotspot motifs: lack of FANCA protein. Hum Mutat
2000; 15: 578.
21. Winter JP, Leveille F, van Berkel CG, et al. Isolation
of a cDNA representing the Fanconi anemia
complementation group E gene. Am J Hum Genet
2000; 67: 1306-1308.
22. Faivre L, Guardiola P, Lewis C, et al. Association of
complementation group and mutation type with clinical
outcome in Fanconi anemia. Blood 2000; 96: 4064-
4070.
23. Medhurst AL, Huber PA, Waisfisz Q, de Winter JP,
Mathew CG. Direct interactions of the five known
Fanconi anemia proteins suggest a common functional
pathway. Hum Mol Genet 2001; 10: 423-429.

316 Balta ve ark. Çocuk Saðlýðý ve Hastalýklarý Dergisi • Ekim- Aralýk 2003
24. Gregory RC, Taniguchi T, D’Andrea AD. Regulation of
the Fanconi anemia pathway by monoubiquitination.
Semin Cancer Biol 2003; 13: 77-82.
25. Garcia-Higuera I, Taniguchi T, Ganesan S, et al.
Interaction of Fanconi anemia proteins and BRCA1 in
a common pathway. Mol Cell 2001; 7: 249-262.
26. Shimamura A, de Oca RM, Svenson JL, et al. A novel
diagnostic screen for defects in the Fanconi anemia
pathway. Blood 2002; 100: 4649-4654.
27. Taniguchi T, Garcia-Higuera I, Xu B, et al. Convergence
of Fanconi anemia and ataxia telangiectasia signaling
pathways. Cell 2002; 109: 459-472.
28. Loe Ten Foe JR, Kwee MI, Rooimans MA, et al. Somatic
mosaicism in Fanconi anemia: molecular basis and
clinical significance. Eur J Hum Genet 1997; 5: 137-
148.
29. Liu JM. Gene transfer for eventual treatment of Fanconi
anemia. Semin Hematol 1998; 35:168-169.
30. Walsh C. Gene therapy for group A FA patients: current
update and future trials. FA Research Fund, Science
Letter 2002; 32: 2, 8.