Detail hesla - Screening dědičných metabolických poruch - obecně

Screening dědičných metabolických poruch - obecně



Slovníková definice
není k dispozici

Plná definice

Novorozenecký screening byl poprvé použit k detekci fenylketonurie (PKU) bakteriálním inhibičním testem, jenž byl zaveden v roce 1961 Guthriem, který stojí také za zavedením suché krevní kapky. Poté následovaly další bakteriální inhibiční testy k detekci dalších aminoacidopatií (choroby javorového sirupu, homocystinurie, poruch cyklu močoviny aj.), ale pouze screening PKU byl široce převzat. V roce 1975 popsal Dussault screening vrozené hypothyreózy (CH), od té doby byly do některých screeningových programů zahrnuty další choroby, které zahrnují vrozenou adrenální hyperplazii, galaktosémii, cystickou fibrózu, deficit biotinidázy, deficit glukóza-6-fosfát dehydrogenázy a mnohé další. Zavedení tandemové hmotnostní spektrometrie do novorozeneckého screeningu bylo poprvé popsáno v roce 1990. Tato nová technologie zásadně změnila jak novorozenecký screening, tak diagnostiku mnoha dědičných metabolických poruch.

Obecné aspekty novorozeneckého screeningu

Cíle a kritéria

Cílem novorozeneckého screeningu byla původně jak diagnostika novorozenců se závažnými, ale léčitelnými poruchami, tak zavedení opatření ke zlepšení klinických projevů choroby. V posledních letech se v souvislosti s nástupem tandemové hmotnostní spektrometrie, která může detekovat mnoho poruch současně, a tak umožní časnou detekci momentálně neléčitelných poruch (viz níže), hovoří o tom, jak by měl být cíl screeningu rozšířen, aby zahrnoval spíše přínos rodinám než jednotlivému dítěti.

Klasická kritéria pro screening jsou kritéria Wilsona a Jungnera. Později publikovala Světová zdravotnická organizace guidelines, tak jak USA  a National Scree­ning Committee ve Velké Británii rozšířily Wilsonova a Jungnerova kritéria. Ve skutečnosti mohou být tato kritéria zjednodušena a redukována na dva hlavní důvody, které by opravňovaly screening jakékoliv specifické poruchy: měl by být benefit z novorozenecké detekce a celkový benefit by měl být rozumně vyvážen náklady všech druhů: finančními náklady (oportunní náklady) a náklady na škody, pokud nějaké jsou, způsobené jednotlivcům časnou detekcí choroby, nebo chybným zjištěním pozitivního nebo negativního výsledku. Je důležité si připomenout, že novorozenecký screening zahrnuje celý proces od odběru vzorku přes stanovení výsledku po příslušné doporučení pro postižené dítě k zahájení léčby.

Senzitivita a specifičnost a pozitivní prediktivní hodnota

Pro zhodnocení screeningových testů a pochopení screeningového procesu jsou důležité následující definice:

Senzitivita: Poměr počtu osob s poruchou k počtu diagnostikovaných testem.

Specifičnost: Poměr počtu osob bez poruchy, které mají negativní výsledek testu.

Podíl falešně negativních: Procento postižených osob, které nebyly testem diagnostikovány.

Podíl falešně pozitivních: Procento zdravých osob s pozitivním výsledkem testu.

Pozitivní prediktivní hodnota: Pravděpodobnost, že pozitivní výsledek znamená postiženého jedince.

Podobně negativní prediktivní hodnota je pravděpodobnost, že negativní výsledek vylučuje poruchu. Tyto hodnoty závisejí nejen na specifičnost a senzitivitě testu, ale také na frekvenci poruchy.

Senzitivita testu závisí na vybrané šíři rozsahu cut-off hodnot a je vyvážená: čím vyšší je senzitivita, tím nižší je specifičnost. Senzitivita a specifičnost budou samozřejmě kolísat v souladu s rozhodnutím o cut-off hodnotách a podle toho, jaké množství falešně pozitivních a negativních výsledků může být v určitém programu tolerováno.

Technické aspekty novorozeneckých screeningových vyšetření

Odběrové kartičky

Novorozenecké screeningové testy jsou prováděny hlavně z krevních skvrn na speciálně vyrobeném filtračním papíře, obvykle získaných odběrem krve z paty kopíčkem. I když mohou být používány různé formy odběru krve, budeme se zde zabývat vzorky krve na filtračním papíru.

Metody

Pro vzorky na filtračním papíru může být použito velké množství technologií, včetně bakteriálního inhibičního testu, chromatografických technik, ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay), FIA (fluorescent imunoassay), RIA (radioimmunoassay), a nejnověji tandemová hmotnostní spektrometrie s ionizací elektrosprayem (MS/MS). Metody pro novorozenecký screening před screeningem MS/MS jsou dobře popsány Terrelem. Také analýza DNA se provádí jako součást některých screeningových testů. Metodologie se poněkud liší podle vyšetřovaného analytu (např. hormonální analýzy jsou obvykle imunoanalýzy) a cena, senzitivita a specifičnost se liší v závislosti na použité metodě. Při získání kvantitativních výsledků je přesnost testů použitých pro vzorky na filtračním papíru nižší než pro vzorky plazmy nebo séra z důvodu matrix, způsobu odběru, kolísání hematokritu atd.

Časování odběru

Také časování testu má významný vliv na výsledky. Novorozenec je během prvních 72 hodin do určité míry katabolický a to je velmi výhodné pro detekci poruch intermediárního metabolismu. Není dostatek informací, s výjimkou screeningu fenylketonurie a vrozené hypothyreózy, o výsledcích screeningu během prvních 24 hodin života, a tak se obecně nedoporučuje. Hodnoty cut-off přijaté pro stanovení pozitivního testu se budou pro různé analyty lišit podle věku dítěte při screeningu a také senzitivita testu pro detekci určitých poruch se může lišit podle věku.

Hodnoty cut-off

Určení hodnoty cut-off pro každý analyt je vždy kompromisem mezi snahou o co nejvyšší senzitivitu (k zachycení všech případů) a udržením co nejnižší falešné negativity. Pro laboratoř je důležité stanovit věkově závislé hodnoty cut-off, neboť se mohou velice lišit. Obecně mohou být hodnoty cut-off pro aminokyseliny a volný karnitin nižší pro novorozence staré 48−72 hodin než pro novorozence staré 7−10 dní. Naopak pro acylkarnitiny platí, že jejich hladiny klesají se vzrůstajícím věkem a použití hodnot cut-off pro věk 2−3 dny ve věku 7−10 dní může vést k tomu, že případ nebude zachycen. Lékaři si musejí uvědomit, že žádný screeningový test neposkytuje dokonalé výsledky, i když některé testy se jim mohou přiblížit. Je-li z klinických příznaků podezření na poruchu, která je zahrnuta do novorozeneckého screeningu, měl by být test proveden, i když byl screeningový test negativní.

Možnosti po časné detekci

Novorozenecký screening otevřel nové perspektivy v preventivní medicíně. Děti s poruchami metabolismu aminokyselin, organických kyselin a mastných kyselin jsou nyní často zachyceny spíše v novorozenecké screeningové laboratoři než na klinickém metabolickém pracovišti. Časná detekce nabízí tři možnosti:

Porucha se může projevit v prvních dnech života, dříve než je možné mít jakýkoliv výsledek novorozeneckého screeningu. Poruchy v této kategorii zahrnují novorozenecké formy poruch cyklu močoviny, organických acidémií, jako je metylmalonová acidémie, a méně často téměř všechny poruchy oxidace mastných kyselin. U většiny případů v této kategorii není pravděpodobné, že by detekce novorozeneckým screeningem byla přímo přínosná. Je však vhodné zahrnout tyto časně se projevující poruchy do screeningového souboru, neboť některé mohou mít opožděnou diagnostiku a někdy nemusí být diagnóza vůbec stanovena – za příčinu smrti novorozence může být považována sepse.

Porucha se může projevit později a účinná léčba může pozitivně změnit její přirozený průběh. Případy v této kategorii zahrnují méně závažné formy poruch cyklu močoviny, většinu aminoacidopatií, jako je homocystinurie, některé organické acidurie a většinu případů poruch oxidace mastných kyselin.

Poruchy mohou být benigní nebo velmi mírné a většina případů nebude mít žádný přínos z časné diagnózy. Je obtížné říci, které případy budou patřit do této kategorie. Pokud by to bylo jasné, měly by tyto poruchy být odstraněny ze screeningového souboru, ale novorozenecký screening, je-li veden pečlivě a citlivě, poskytuje vynikající příležitost k objasnění přirozeného průběhu poruch, které mohou nebo nemusejí spadat do této kategorie. Je zřejmé, že mírné formy řady poruch mohou být běžně detekovány novorozeneckým screeningem, ale nemusejí vyžadovat léčbu. Příkladem je mírná citrulinémie (deficit argininosukcinátsyntázy).

Tandemová hmotnostní spektrometrie

MS/MS natolik zásadně změnila novorozenecký screening, že je zde vhodné uvést krátký celkový popis metody.

Metoda

MS/MS je metoda ke stanovení jak hmotnosti, tak struktury metabolitů. Po ionizaci sloučenin provádí první hmotnostní spektrometr selekci vybraných iontů rozdělených podle hmotnosti. Ty procházejí do kolizní buňky, jsou disociovány na signální fragmenty a poté procházejí druhým hmotnostním spektrometrem, kde jsou vybrány ionty pro detekci. Dva hmotnostní spektrometry jsou spojeny počítačem. Pouze vybrané ionty mohou projít celým procesem, ostatní jsou eliminovány. Je nutno uvést dvě důležité poznámky – zaprvé obsluha přístroje může vybrat ionty, které mají být analyzovány pomocí MRM (multiple reaction monitoring), a tak je ve většině případů možné vybrat, které poruchy mají být detekovány. Za­druhé současné využití hmotnosti a struktury poskytuje vysokou specifičnost s výjimkou případů izomerů. Původně popsané metody na analýzu aminokyselin a acylkarnitinů používají derivatizaci vzorků k tvorbě metyl- nebo butyl­esterů. Většina novorozeneckých screeningových programů používá derivatizaci, ale moderními přístroji může být dosaženo přiměřené senzitivity bez derivatizace, což usnadňuje přípravu vzorků. U některých analytů může zvýšení jejich hladin znamenat více než jednu poruchu a použití poměrů koncentrací analytů zlepšuje senzitivitu a specifičnost. Potvrzení poruchy vždy vyžaduje příslušná další vyšetření ve specializované biochemické genetické laboratoři. Tato následná vyšetření mohou zahrnovat analýzu aminokyselin, analýzu organických kyselin plynovou chromatografií / hmotnostní spektrometrií, a profil acylkarnitinů metodou MS/MS.

Rozsah diagnostikovaných poruch

Současný screening MS/MS zahrnuje stanovení aminokyselin a acylkarnitinů k diagnostice vybraných poruch metabolismu aminokyselin, organických kyselin a mastných kyselin. Je ještě příliš brzo na to, abychom se mohli u MS/MS spolehnout na detekci vzácnějších poruch. Výběr metod, které by měly být zahrnuty do screeningu, je předmětem intenzivní diskuze a určitých sporů při různých jednáních o screeningu. Dalšími faktory, které mají vliv na vyšetření a jeho interpretaci, jsou nároky na metabolickou cestu v závislosti na aktuálním stupni katabolismu.

Provedení a výsledky

Dosud nejsou dostupné vyčerpávající studie týkající se výsledků MS/MS, ale připravují se. Podíl falešně pozitivních výsledků ve výši přibližně 0,2−0,3 % byl dosažen v řadě programů, tyto programy dosáhly také relativně vysoké senzitivity. Zatímco je známo, jaké poruchy znamenají určité vybrané metabolity, co dosud není jasné, je provedení screeningu pro každou poruchu, tj. senzitivita a specifičnost, které může být dosaženo. Kromě toho se objevilo, nikoliv překvapivě, že screening diagnostikuje více případů než klinická diagnostika. To platí zvláště pro deficit acyl-CoA dehydrogenázy mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem, v menším rozsahu pro ostatní poruchy oxidace mastných kyselin, některé organické acidémie, dříve považované za velmi vzácné. Také některé maternální poruchy mohou být diagnostikovány vyšetřením novorozence. Jsou dostupné zprávy s výsledky z řady rozsáhlých programů.


Autor: Redakce


Literatura:
Fernandes, J., Saudubray, J.M., Berghe, G., Walter, J. Diagnostika a léčba dědičných metabolických poruch. Praha: Triton 2008

Design and code by webmaster