Неонатален скрининг и муковисцидоза – мисията (не)възможна

435
0
Сподели:
ГОДИНА: 2024 / БРОЙ: 1

проф. д-р Гергана Петрова

Клиника по педиатрия, УМБАЛ „Александровска“, Катедра по педиатрия, МУ-София

Ранната диагноза чрез неонатален скрининг на муковисцидозата е доказано свързана с подобрен нутритивен статус и виреене на детето, подобрено ментално развитие (витамин E) и подобрени белодробни показатели. Други ползи от този скрининг са по-краткият период на страдание и тревожност при семействата, по-ранна възможност за семейно планиране и като цяло подобрена обща прогноза.
Този скрининг е много стъпков, изисква активна колаборация между лабораториите и клиничните центрове. Той е заложен в програмите за майчино и детско здраве на Министерството на здравеопазването още преди повече от 10 години, но все още не е реализиран.
Въвеждането на неонатален скрининг за муковисцидоза със сигурност ще е свързано с поява на нови проблеми за решаване, но е задължителен елемент за по-ранна диагноза на заболяването. Това ще доведе до по-качествено лечение на тези пациенти и съответно израстване на по-пълноценни граждани на обществото, които ще са и с нормално качество на живот.

 

Пословица от средновековието в северно-европейския фолклор,: „Горко, но това де­те, което целунато по челото е солено. То е обречено и скоро ще умре”, е едно от най-ранните описания на муковисцидозата (МВ)[1]. Тя се приема за едно от най-старите известни генетични заболявания, като се предполага, че първата мутация, водеща до нея, е възникнала преди повече от 52 000 години. МВ е полиорганно, тежко прогресиращо и все още инвалидизиращо заболяване, за което има достъпни налични генетични тестове и има изработени стандарти за проследяване и лечение[2]. Същевременно, през последните години има значителен прогрес в лечението, дължащ се основно на модулиращите протеина молекули, в резултат на което се удължи продължителността на живота.

За разлика от обречеността за ранна смърт, която е съпътствала заболяването допреди три десетилетия (до 1965 г. средна продължителност на живота при засегнатите е 2 години), днес картината не е толкова мрачна – от данните на Европейският регистър 52% от пациентите са възрастни[3,4].

Друга важна причина за тази положителна тенденция е и по-ранната диагноза поради по-широкото разпро­странение на скрининга за МВ на новородени (NBS) и съответно възможност за започване на ранна терапия[5]. След първото патологично описание на заболяването през 1938 г. са необходими 15 години за откриване и въвеждане на потния тест като златен стандарт в диагностиката на МВ[6].

Близо 20 години по-късно в Нова Зеландия се заражда идеята за пре-симптоматично диагностициране на новородените за МВ, чрез изследване на количество албумин в мекониума. Стандартно мекониумът съдържа под 5 mg албумин на 1 g сух мекониум, докато при МВ албуминът е над 60 mg/g. Различен нюанс на боядисване в синьо на стрип лента с етилов естер на тетрабром-фенолфталин определя албумин с поне над 20 mg/g. При позитивиране на тази проба се е правила имунодифузия на количеството албумин в сух мекониум. При резултати над 80 mg/g сухо вещество мекониум, се приемала диагнозата МВ. Наличието на албумин в мекониума е белег за екзокринна панкреасна недостатъчност и по този начин са пропускани децата със съхранена панкреасна функция (фалшиво негативни), но са „хващани“ и децата с друга причина за панкреасна недо­статъчност (фалшиво позитивни). Много висок процент фалшиви положителни резултати са получени и сред недоносените новородени. Поради липсата на специфичност и чувствителност този първоначален неонатален скрининг (НС) не се налага широко, освен в случаите, когато пробите от мекониум могат да бъдат доставени директно от родилното отделение до лабораторията с клиничен център за МВ[7,8].

В началото на седемдесетте години на миналия век се налага скринингът за фенилкетонурия чрез използване на суха капка кръв, което довежда до революция в скрининговите програми и разработване на методи за измерване на минимални количества от различни серумни маркери в тази капка кръв[9].

Благодарение на този метод се разработва и изследване на имунореактивен трипсиноген (IRT), който е панкреатичен ензимен прекурсор и отразява много прецизно панкреасната функция. Въпреки че по-възрастните пациенти с МВ могат да имат субнормални серумни нива на IRT, нивата на IRT в ранна детска възраст са повишени, независимо от функционалния статус на панкреаса на пациента, което е причината този метод да се наложи от 1979 г. и да се прилага и до днес[10]. Само в рамките на около десет години Нова Зеландия, Франция, Австралия, САЩ, Италия, Канада и Австрия започват да въвеждат регионални, а впоследствие национални програми за НС за МВ.

Много фактори могат да повлия­ят на IRT резултата, включително ниско тегло при раждане, фетален дистрес, забавено изследване, неправилно взимане на пробата и съхранение, мекониум илеус и дори сезонност[11]. Изключително важно е да се определят оптимални гранични стойности (cut-off) за положителност, които са специфични за всяка една популация. Прекалено висока cut-off, може да доведе до висок процент фалшиво негативни случаи (и съответно много забавяне на диагнозата и лечението), а обратният вариант с много ниска cut-off води до високи нива на фалшиво положителни резултати (свързано с излишни тестове и стрес за родителите). В някои страни има и плаваща граница спрямо гестационната и актуалната възраст на детето при взимането на пробата. Например за Австрия – над 65 ng/ml за деца до една седмица, над 50 ng/ml за деца от 1 до 5-та седмица и над 30 ng/ml за деца до 9-та седмица. Известно е и че децата с мекониум илеус са с много ниски стойности на IRT[12].

фигура 1: Програми за НС в Европа през 2022 г.[2]

Успоредно с бума за въвеждане на НС с IRT става ясно, че хипертрипсинемията се появява често и при новородени без МВ през първите дни от живота, намалявайки бързо след това, докато при децата с МВ хипер­трипсинемията продължава до няколко месечна възраст. Това налага и включването на повторно IRT изследване на бебета с повишен резултат, за предпочитане в рамките на следващите 1-2 седмици, и само онези с повишени стойности на второто изследване се насочват за потен тест и потвърждаване на диагнозата в център за МВ. Kaто допълнителна застраховка се приема, че бебетата с първо IRT >100-130 ng/ml, независимо от резултата за втората проба IRT, се насочват към център за МВ (100 за Нидерландия, 120 за Великобритания и 130 за Австрия)[13-15].
През 1989 г. се открива отговорният ген за МВ и все повече учени се насочват, към идеята за въвеждане на генетичен анализ към програмата за НС, но след обнадеждаващите първоначални опити с ограничен брой от най-често срещните мутации, се открива друг специфичен маркер – панкреатит асоцииран протеин (PAP). PAP не се намира в кръвта при нормални условия, а се появява при увреда на панкреаса и за изследването му може да се използва същата капка кръв, с която е изследван IRT. Неговата cut-off стойност се определя спрямо стойността на IRT – при IRT от 65 до 100 ng/l тя е >2.5 ng/ml за PAP, докато при IRT >100 ng/l cut-off за PAP е малко по-висока >3 ng/ml (за Австрия), като стойностите са съответно 3 ng/ml и 1.6 ng/ml за Нидерландия[13,15]. Допълнителна застраховка се прави и чрез въвеждане на произведението IRTxPAP ако е >170, тези деца също се насочват за център по МВ, дори и да не са достигнали необходимата гранична стойност на PAP. При деца родени преди 32-ра гестационна седмица трябва да се прилага IRT/IRT, а не PAP[16].

Използването на IRT/PAP + IRTxPAP протокол спрямо IRT/IRT има същата чувствителност – 95%, но повишава значимо позитивната предиктивна стойност (PPV) и намалява нуждата от повторно изследване. Липсата на генетичен анализ в скрининговата програма има своите позитиви и негативи. Ползите са, че не ”хваща“ хетерозиготните носители, по-евтин е и няма нужда от информирано съгласие за генетично изследване, но е с по-ниска PPV от нужната стойност по стандарт, не се знае генетичен статус на пациентите, който е нужен за съвременна терапия и се получава по-късна диагноза от програмите с генетичен анализ.

През 90-те години започват различни разработки за включването на генетичен анализ, от същата капка кръв, с която се прави IRT и PAP. Първоначално се е търсил най-честият генетичен вариант F508del, като постепенно бройката анализирани мутации се разширява съобразно популационните данни за всяка държава. Използването на по-ограничен панел мутации е с по-ниска чувствителност, но и по-малка степен на доказване на носители и на т.нар. положителни на скрининг хора с несигурна диагноза (CFSPID – Cystic Fibrosis Screen Postitive Inconclusive Diagnosis). Във Великобритания скринират за 33 мутации, във Франция за 30, в Швейцария за 18, докато в Нидерландия изследват 35 мутации[17]. Някои страни отиват и по-нататък в генетичния анализ, като или започват с разширен геномен анализ (Полша) или провеждат такъв анализ при доказване само на една мутация или нито една от таргетното секвениране и висок IRT >100 ng/ml (Нидерландия).

В сравнение с другите европейски държави България изостава значително по показателя възраст на диагностициране и НС. Поради множеството атипични и късно диагно­стицирани форми, в последните години се рапортуват две отделни възрасти на диагноза на пациентите, първата при пациентите, които са под 18 години, и втората при възрастни към датата на доклада пациенти. За България първата е средно 1.9 години подобно на Армения (1.8), Беларус (1.8), Унгария (1.7), Сърбия (1.7), Украйна (1.8), Грузия (2.6), Литва (2.7) спрямо 3.6 месеца общо за ECFSPR. Възрастните пациенти в България са диагностицирани средно на около 8.7 години. Най-голяма възраст в тази група докладва Кипър – 12 години, а най-малка Исландия – 0.4 години. Една от основните причини за тази голяма разлика е липсата на НС. Над 65% от пациентите в Европа са диагностицирани под 3-ти месец и само 12% след 18 години. Близо 85% от децата в доклада от 2021-ва на възраст под 5 години са скринирани при раждането им. По-голямата част от страните в Европа са въвели регионален или национален НС (Фиг. 1)[2]. В световен мащаб дори се обсъжда и скринингът на носители и предимплантационна диагностика (Израел и Австралия)[18].

Благодарение на дългогодишната употреба на регистрите се налага и мнението за създаване на регистър и на пациентите, които са положителни от НС, но са с неубедителни данни за заболяването – CFSPID. За подобен резултат може да има лабораторна грешка или пациентът е с все още неизвестна мутация. Всеизвестно е обаче, че пациентите с мекониум илеус (МИ) дават фалшиво негативни резултати при НС и тези деца подлежат на генетична верификация и се насочват към центрове за МВ независимо от данните от НС.
Възможен ли е НС за МВ в България? Такъв е заложен в програмите за Майчино и детско здраве на Министерството на здравеопазването още преди повече от 10 години, но все още не е реализиран. Не случайно и липсата му е свързана с по-лоши показатели при пациентите спрямо Европа и в частност по отношение на нутритивен статус и чернодробна функция[2,19]. На Фиг. 2 е представена примерна схема за скрининг за МВ в България, като се изхожда от наличните данни до момента (пилотен проект за IRT под ръководството на проф. д-р И. Стоева; и над 99% от изяснени мутации в населението)[20]. Напълно възможно е да се реализира и НС у нас (Фиг. 2).

фигура 2: Примерна схема за НС за МВ в България. МИ – мекониум илеус

След диагностициране на пациента, важно е и да се провежда системна и съвременна терапия. Първичните цели на лечението на МВ са максимално отлагане на началото на белодробните инфекции и максимално добро хранително подпомагане. Колкото по-рано започне лечението, толкова по-добри резултати се получават[2,5].

Лечението на респираторната симптоматика е комплексно и включва втечняване на секретите и подпомагане на отделянето им (с цел подобряване на мукоцилиарния клирънс) и противовъзпалителен ефект (антибиотици с цел отстраняване на хроничната инфекция, в някои случаи това лечение се прилага без прекъсване целогодишно). За втечняването на секретите се използват муколитици, секретолитици и втечняващи препарати (инхалации с хипертоничен разтвор, рекомбинантна човешка дексирибонкулеаза). Ползването на дихателна рехабилитация с постурален дренаж и дирижирана кашлица, както и други методи на бронхиално очистване са с висока степен на препоръка[2].

При белодробни екзaцербации се налагат дълготрайни (поне 10-14 дни) венозни курсове от комбинация с антибиотици, и овладяване на възможни усложнения – дихателна недостатъчност, кръвохрак, пневматоторакс, аспергилоза[2].

Кислородотерапията при пациентите постига значима редукция на симптомите и води до психическо спокойствие, но дългосрочни ефекти върху преживяемостта при нискодебитните опции липсват. Ролята на неинвазивната вентилация (NIV) е насочена предимно като мост към белодробна трансплантация, защото е ефективна техника за саниране на дихателните пътища и е по-добра от нискодебитната кислородна терапия за лечение на нощна хиперкапнична респираторна недостатъчност. NIV е и надеждно лечение на остра респираторна недостатъчност, като се избягва необходимостта от инвазивна механична вентилация и асоциираните сериозни усложнения[2].

В терапевтичната схема за лечение на извънбелодробните симптоми водещо място заема заместителната ензимна терапия. Неизменна част са и мастноразтворимите витамини и хранителни добавки.
При пациенти със затруднения при приемането на храна се налага поставянето на назогастрална сонда или гастростома и подпомагащо ен­терално хранене. При поява на ди­абет се провежда доживотна инсу­линова терапия (подобно на ин­сулинозависим диабет). При засегнат черен дроб се прилагат хепатопротектори (ade­me­­tionine, si­ly­­­marin), жлъчкогонни сред­­ства (urso­deoxycholic acid), бета-­блокери (при наличие на портална хипертония) и всички стандартни лечебни процедури, прилагани при пациенти с цироза без кистозна фиброза[2].
Пациентите с CF са потенциални реципиенти на чернодробна/белодробна/панкреасна/чревна трансплан­та­ция и съответно се нуждаят от иму­носупресори, подобно на всички трансплантирани пациенти. За момента такива трансплантации за пациенти с CF в България не са извършвани, няколкото трансплантирани пациенти са с извършена интервенция в чужбина, но след това се лекуват в България, като няколко пъти годишно се консултират в центъра, извършил трансплантацията.

В последните години се създадоха модифициращи лекарства за лечение на пациент с МВ. Тези медикаменти се разделят на две основни групи – модулиращи CFTR-протеина и не-CFTR модулатори[21].

В първата група се включват: потенциатори, увеличаващи времето през което CFTR-каналът е отворен, което води до по-голямо движение на йоните; коректори – облекчаващи узряването на CFTR-протеина, което води до подобрения му транспорт до клетъчната мембрана; амплификатори, селективно пови­ша­ващи количеството незрял CFTR-протеин, осигурявайки допълнителни субстрати за действие на коректорите, потенциаторите и другите модулатори; протичащи през преждевре­менния стоп кодон (ПСК), които селективно се закрепят към рибозомите и „потискат“ ПСК, като го „прескачат“ и на негово място се вкарва друга неутрална аминокиселина, а остатъчното транслиране на белтъка продължава; стабилизатори, подобряващи стабилността на CFTR-протеина (или на „спасения“ от коректори/амплификатори протеин) на клетъчната мембрана; молекули, които възстановяват иРНК – те се свързват с дефектната иРНК, като я коригират и по този начин се транслира „нормален протеин“; антисенс-олигонуклеотиди – малки нуклеотидни последователности, поправящи сплайсинг дефект по все още неизяснен механизъм.
Не-CFTR модулатори или т.нар. бай-пас (заобикалящи) терапии акцентират чрез активиране на други хлорни транспортери чрез P2Y2 или потискане на натриевия канал (ENaC инхибитори), като по този начин се постига баланс между йоните[21].

CFTR модулаторите са достъпни и за българските пациенти съобразно класа на мутацията им и възрастта. Най-малката възраст, при която се прилагат, е монотерапията с ивакафтор при деца с мутации от клас 3 над 4-месечна възраст, двойната терапия – ивакафтор/лумакафтор е за хомозиготи за най-честата мутация (delF508) пациенти над 2 години, като се очаква възрастта да падне до 1 година през 2024 г. Третият наличен медикамент за българските пациенти е тройна терапия – ивакафтор/тезакафтор/елексакафтори и за сега е при пациенти, носители на поне една delF508 над 6-годишна възраст, с потенциал възрастта да пада през следващите години.

Към днешна дата се провеждат редица комбинирани проучвания с други потенциатори или коректори, които имат за цел да повишат хлоридния транспорт и да подобрят цилиарното биене на ресничките в дихателните пътища. Работи се активно и за генна терапия, която да е подходяща за всички пациенти в бъдеще.

 

Заключение
Въвеждането на НС за МВ със сигурност ще е свързано с поява на нови проблеми за решаване, но е задължителен елемент за по-ранна диагноза на заболяването. Това ще доведе до по-качествено лечение на тези пациенти и съответно израстване на по-пълноценни граждани на обществото, които ще са и с нормално качество на живот.

 

книгопис:

  1. Quinton PM, Physiological basis of cystic fibrosis: A historical perspective, Physiological Reviews 1999, vol. 79 (1) suppl 1.
  2. Smyth AR, Bell SC, Bojcin S, Bryon M, Duff A, Flume P, Kashirskaya N, Munck A, Ratjen F, Schwarzenberg SJ, Sermet-Gaudelus I, Southern KW, Taccetti G, Ullrich G, Wolfe S; European Cystic Fibrosis Society. European Cystic Fibrosis Society Standards of Care: Best Practice guidelines. J Cyst Fibros. 2014 May;13 Suppl 1:S23-42.
  3. ECFSPR Annual Report 2021, Zolin A, Orenti A, Jung A, van Rens J et al, 2023.
  4. Simmonds NJ. Ageing in cystic fibrosis and long-term survival. Paediatr Respir Rev. 2013 May;14 Suppl 1:6-9.
  5. Fitzgerald C, Linnane B, George S, Ni Chroinin M, Mullane D, Herzig M, Greally P, Elnazir B, Healy F, Mc Nally P, Javadpour S, Cox D, Fitzpatrick P. Neonatal screening programme for CF: Results from the Irish Comparative Outcomes Study (ICOS). Pediatr Pulmonol. 2020 Sep;55(9):2323-232.9
  6. Gonska T. The sweat chloride test has lived up to the changes in CF care. J Cyst Fibros. 2022 May;21(3):381-382.
  7. Bruns WT, Connell TR, Lacey JA, Whisler KE. Test strip meconium screening for cystic fibrosis. Am J Dis Child. 1977 Jan;131(1):71-3.
  8. Stephan U, Busch EW, Kollberg H, Hellsing K. Cystic fibrosis detection by means of a test-strip. Pediatrics. 1975 Jan;55(1):35-8. PMID: 803309.
  9. Guthrie R, Susi A A simple phenylalanine method for detecting phenylketonuria in large populations of newborn infants. Pediatrics. 1963;32:338–343.
  10. Crossley JR, Elliott RB, Smith PA. Dried-blood spot screening for cystic fibrosis in the newborn. Lancet. 1979 Mar 3;1(8114):472-4.
  11. Kharrazi M, Sacramento C, Comeau AM, Hale JE, Caggana M, Kay DM, Lee R, Reilly B, Thompson JD, Nasr SZ, Kleyn M, Hoffman G, Baker MW, Clarke C, Harris CL, Dorley MC, Fryman H, Sutaria A, Hietala A, Winslow H, Richards H, Therrell BL. Missed Cystic Fibrosis Newborn Screening Cases due to Immunoreactive Trypsinogen Levels below Program Cutoffs: A National Survey of Risk Factors. Int J Neonatal Screen. 2022 Oct 27;8(4):58.
  12. Zybert K, Mierzejewska E, Sands D. Clinical status and somatic development of patients with or without meconium ileus diagnosed through neonatal screening for cystic fibrosis. Dev Period Med. 2015 Jan-Mar;19(1):41-9. PMID: 26003069.
  13. Dankert-Roelse JE, Bouva MJ, Jakobs BS, Janssens HM, de Winter-de Groot KM, Schönbeck Y, Gille JJP, Gulmans VAM, Verschoof-Puite RK, Schielen PCJI, Verkerk PH. Newborn blood spot screening for cystic fibrosis with a four-step screening strategy in the Netherlands. J Cyst Fibros. 2019 Jan;18(1):54-63.
  14. Driscoll SJ, Heinz K, Goddard P, Desai M, Gilchrist FJ. Outcome data from 15 years of cystic fibrosis newborn screening in a large UK region. Arch Dis Child. 2023 Nov 16:archdischild-2023-325955.
    Zeyda M, Schanzer A, Basek P, Bauer V, Eber E, Ellemunter H, Kallinger M, Riedler J, Thir C, Wadlegger F, Zacharasiewicz A, Renner S. Cystic Fibrosis Newborn Screening in Austria Using PAP and the Numeric Product of PAP and IRT Concentrations as Second-Tier Parameters. Diagnostics (Basel). 2021 Feb 13;11(2):299.
  15. Sommerburg O, Hammermann J. Pancreatitis-Associated Protein in Neonatal Screening for Cystic Fibrosis: Strengths and Weaknesses. Int J Neonatal Screen. 2020 Mar 30;6(2):28.
  16. Munck A, Berger DO, Southern KW, Carducci C, de Winter-de Groot KM, Gartner S, Kashirskaya N, Linnane B, Proesmans M, Sands D, Sommerburg O, Castellani C, Barben J; European CF Society Neonatal Screening Working Group (ECFS NSWG). European survey of newborn bloodspot screening for CF: opportunity to address challenges and improve performance. J Cyst Fibros. 2023 May;22(3):484-495.
    Hopkins MK, Dugoff L, Kuller JA. Guidelines for Cystic Fibrosis Carrier Screening in the Prenatal/Preconception Period. Obstet Gynecol Surv. 2022 Oct;77(10):606-610.
  17. Байчева М, Чернодробно увреждане при муковисцидоза, дисертационен труд за присъждане на звание „доктор“, МУ-София, 2023.
  18. Petrova G, Yaneva N, Hrbková J, Libik M, Savov A, Macek M Jr. Identification of 99% of CFTR gene mutations in Bulgarian-, Bulgarian Turk-, and Roma cystic fibrosis patients. Mol Genet Genomic Med. 2019 Aug;7(8):e696 .
  19. De Boeck K, Amaral MD. Progress in therapies for cystic fibrosis. Lancet Respir Med. 2016 Aug;4(8):662-674.
  20. Bell SC, De Boeck K, Amaral MD New pharmacological approaches for cystic fibrosis: Promises, progress, pitfalls Pharmacology & Therapeutics 145 (2015) 19-34.
Сподели:

Свързани статии

  • Няма свързани статии...