Diagnostika vzácných onemocnění Novorozenecký a selektivní screening DMP jako modelová skupina nemocí
Viktor Kožich, ÚDMP 1.LF UK a VFN PSP 21.11.2012 http://www.iubmb-nicholson.org/gif/images/InbornErrors.gif
Osnova • • • • • • •
Jak vypadají pacienti s DMP Základní charakteristika DMP Diagnostika DMP je genetické testování Novorozenecký screening Selektivní screening Léčba a prevence DMP Centrum DMP ve VFN
Jak vypadají pacienti s DMP?
Akutní nemoc novorozence/kojence s bezvědomím
http://www.metagene.de/program/d.prg?id_d=18
Multisystémové onemocnění dítěte
http://eyepathologist.com/images/KL1771.jpg http://deti.msk.ru/plaxin_egor.jpg http://myweb.lsbu.ac.uk/dirt/museum/margaret/438-1811-2640151.jpg
Pomalu progredující onemocnění dospělého
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=gene&part=ctns
Většina DMP-pacienti jsou bez zjevných somatických změn
http://www.uherske-hradiste.net/img/uvodni_foto/458_vision_people.jpg
Základní charakteristika DMP
Vzácné nemoci a DMP Vzácné nemoci vzácné nemoci DMP
Národní strategie pro vzácná onemocnění na léta 2010-2020 (usnesení vlády ČR č. 466) Národní akční plán pro vzácná onemocnění na léta 2012 – 2014 (usnesení vlády ČR č. 633)
• Vzácné nemoci < 1 : 2.000 • Cca 1/10 vzácných nemocí • Cca 800 nosologických jednotek • Souhrnný výskyt nejméně 1 : 500 • V obvodu každého praktického lékaře jsou nejméně 1-2 pacienti s DMP • Cca 30% nemocí je ovlivnitelných léčbou (cca 100 nemocí dobře léčitelných)
Dědičné metabolické poruchy substrát obvykle AR, GR
klinicky variabilní
obvykle enzym
produkt
Geny a lidské nemoci • Člověk má cca 23 000 genů • Je známo cca 7 100 nemocí s genetickou složkou • Gen zodpovědný za nemoc nalezen u 3 400 nemocí
Patofyziologie prekursor
substrát enzyme transporter
produkt
vedl.produkt
Patofyziologie prekursor
substrát
vedl.produkt Příklady: • Phe a Phe-deriváty • amoniak • cystin u cystinosy • cystin u cystinurie • mukopolysacharidy
Patofyziologie Příklady: • glukosa u GSD • ketolátky u poruch beta.oxidace MK • tyrosin u PKU • cystein u deficitu CBS • glykoproteiny u CDG nebo galaktosemie • ATP u mitochondriálních nemocí produkt
Klinický obraz DMP-věk
http://www.hrr.co.uk/acatalog/crocodile_toddler.jpg http://www.co.shasta.ca.us/html/DSS/images/FosterParentingAdopt/infant.jpg
http://markandrich.googlepages.com/Old-woman.jpg/Old-woman-full.jpg
Klinický obraz DMP-orgány
http://universe-review.ca/I10-82-organs.jpg
Klinický obraz-multisystémovost
http://www.istockphoto.com/file_thumbview_approve/5982111/2/istockphoto_5982111-human-internal-organs.jpg
Diagnostika DMP
je genetické testování
Genetiké testování Selektivní screening
Celopopulační screening
Screening
• To screen= prosévat • Screening= identifikace osob se zvýšeným rizikem nemoci • Diagnosa se ověřuje jinými nezávislými metodami
zdraví
falešné nálezy
pacienti
zdraví
falešná negativita
mírné formy nemoci
pacienti
zdraví
falešná pozitivita
nezralost, i.v. AMK a tuky, karnitin, odběr
pacienti
Novorozenecký screening DMP
Novorozenecký screening Aktivní vyhledávání nemocí v celé populaci, presymptomatická diagnostika Sensu stricto- laboratorní analysa suchých krevních skvrn Zakladatel-Prof. Robert Guthrie 1916-1995
Jak se rozhodnout, které nemoci se mají screenovat?
Prospěch versus riziko
USA: prospěch postiženého dítěte a znalost diagnosy
Evropa: poškození rodin u falešně pozitivních nálezů nebo nemocí s nejasnou prognosou/léčbou
Newborn Screening: Toward a Uniform Screening Panel and System Michael S. Watson, PhD, Marie Y. Mann, MD, MPH, Michele A. Lloyd-Puryear, MD, PhD, Piero Rinaldo, MD, PhD, and R. Rodney Howell, MD, editors Genet Med 2006:8(5,Supplement):1S–11S The Maternal and Child Health Bureau commissioned the American College of Medical Genetics to outline a process for the standardization of outcomes and guidelines for state newborn screening programs and to define responsibilities for collecting and evaluating outcome data, including a recommended uniform panel of conditions to include in state newborn screening programs. The expert panel identified 29 conditions for which screening should be mandated. An additional 25 conditions were identified because they are part of the differential diagnosis of a condition in the core panel, they are clinically significant and revealed with screening technology but lack an efficacious treatment, or they represent incidental findings for which there is potential clinical significance. The process of identification is described, and recommendations are provided.
Frekvence
Časné klinické projevy
Závažnost nemoci
Prospěch léčby-pacient
Prospěch léčby-rodina Prevence úmrtí
Max. 700 bodů
Sensitivita a specifita testu Vlastnosti testu
Max. 700 bodů
Existence léčby Cena léčby Účinnost léčby Potvrzení diagnosy Akutní léčba Jednoduchost léčby
Max. 700 bodů
Max. 2100 bodů
NS USA-2009
29
31 31
45 34
44
31
33 54
45
47 51
50
50
49
49 31
52
13
24
33 31
45
41
52 50
32
41
51
30 37
48
29
31
53 48
29
45
49
51
32 46
32
35
50
44
46
35
35
40
41
31 36
52 48
DC
Evropa 0-29 nemocí
Pracoviště novoroz.screeningu
Imunoanalytické laboratoře FN KV- doc. Votava FN Brno- prim.Vinohradská Molekulárně genetické laboratoře pro CF FNM- prof.Macek FN Brno-prim.Gaillyová Laboratoře MS/MS FN Olomouc-Doc.Adam VFN-Doc.Kožich
Screenované nemoci ČR 10/2009 ~1:2 900 Kumulativně 1:1 200 ~1:4 000
~1:4 000
Tandemový hmotnostní spektrometr (MS/MS)
Pacienti s DMP Nemoc
Selektivní screening (odhad/rok/ ČR)
Pilotní studie ÚDMP (20012008, n=98 039)
(15-20)
15
18
19
MCAD deficit
0-1
2
10
3
LCHAD deficit
0-1
3
0
2
GA I
0-1
0
2
0
leucinosa
0-1
0
1
0
VLCAD
0-1
0
0
1
Ostatní (IVA, CPTI,
0-1
0
0
0
15-25
20
31
25
PKU/HPA
Celá ČR 2010 (n= 117 705)
Celá ČR 2011 (n= 108 673)
CACT, CPTII)
Celkem
Projekt IGA MZ • Hlavní cíle: – zvýšit počet nemocí vyhledávaných v novorozeneckém screeningu – zlepšit specificitu programu pro vyhledávání kongenitální adrenální hyperplasie
• Pilotní fáze 1.10.2012-31.12.2013 • Předpokládaný výsledek: novelizace metodického návodu v roce 2014
Vzorky a vyšetření • Nebude žádný odběr navíc • Rodiče musí udělit souhlas • Pro některé nemoci se pouze softwarově upraví vyšetření • Pro část nemocí jsou zavedené nové metody • Tým ÚDMP
Nemoci nově vyšetřované Poruchy přeměny amoniaku na močovinu Poruchy ve zpracování sirných aminokyselin včetně poruch metabolismu vitamínu B12 Deficit biotinidázy a tyrosinémie I. typu
Zlepšení specifity záchytu CAH
Informace pro rodiče
www.novorozeneckyscreening.cz
Selektivní screening DMP
Selektivní screening
Klinický výběr pacientů je klíčovou komponentou selektivního screeningu
Klinika DMP-(ne)specifita příznaků specifické
částečně specifické
nespecifické
př. NH3, kys.močová
http://gatsome.com/images/iq.gif http://www.saratogaschools.org/AcademicServices/MiddleSchool http://img.medscape.com/pi/emed/ckb/pediatrics_genetics/941088-943343-507.jpg
Klinický obraz DMP-orgány
http://universe-review.ca/I10-82-organs.jpg
Selektivní screening
Jeden metabolit
Profil metabolitů= metabolomika
Pracoviště pro pacienty s DMP
Kliniky
FN KV- doc. Votava VFN-prof.Zeman, prof.Linhart, prof.Kožich FN Brno- doc.Procházková FN Olomouc-dr.Smolka Molekulárně genetické laboratoře VFN-dr.Dvořáková FN Brno-prim.Gaillyová Laboratoře biochemické FN Olomouc-Doc.Adam VFN-Doc.Kožich FN H.Králové, FN Ostrava
http://ustl1.univ-lille1.fr/chimie/html/Enseignement/ATE_web/chrom/Tswett_final.jpg
HPTLC- oligosacharidy v moči
Foto Dr.Ledvinová
AMK- citrulinemie pacient
kontrola
Komplexní směsi-obtížná detekce
http://www.surlalunefairytales.com/illustrations/cinderella/images/hall_cinderella.jpg http://2.bp.blogspot.com/_ndSioEQ29iM/THGz8dhNaKI/AAAAAAAACwI/mbO0743ibKQ/s1600/Kym+Hepworth,+mixed+beads.jpg
GC: methylmalonová aciduria negat. kontrolní moč
MMA acidurie MMA
Sensitivita • Alkaptonurie: 1-5 g homogentisátu /d • Cystinurie: 1-5 g cystinu /d Moč-litry
• PKU: 0.1 g Phe /l krve 0.2 – 1 ml séra
• MCAD: C8 acylcarnitin 0.0001 g / l krve NS terč 0.003 ml krve
Selektivní screening
Enzymová aktivita Účinnost transporteru
Selektivní screening Analysa DNA/RNA
Léčba a prevence DMP
Léčba a prevence DMP substrát
produkt
Léčba možná u cca 1/3 nemocí (dobře léčitelných nemocí cca 100) Efektivita a náklady variabilní Genetické poradenství obvykle možné
Léčba primárního defektu substrát
2
1 enzym transportér
produkt
Transplantace buněk a orgánů
Genové manipulace Enzymové manipulace
Léčba ovlivněním metabol.dráhy 1
potrava 2
toxický prekursor toxický vedl. produkt
substrát
produkt
4
netoxický produkt 3
Léčba nespecifická systémová 1
Eliminace toxinů Hemodialysa Hemadsorption (výměnná transfuse) (peritoneální dialysa)
2 Obecná léčba Energie Hydratace Léčba infekce Atd.
stovky Kč/rok homocystinurie 200 000 Kč/rok
Náklady léčby DMP
fenylketonurie
400 000 Kč/rok porucha beta oxidace MK
1 milion Kč/rok tyrosinémie typ I
enzymatická substituční terapie (ERT) 10kg dítě 820 000 Kč - 4 miliony Kč/rok 60kg dospělý 5 milionů - 24 milionů Kč/rok
Centrum DMP ve VFN
Náplň činnosti národního CDMP • Diagnostika • Vyšetřování metabolitů pro pacienty • Konfirmační diagnostika na úrovni enzymů a DNA, včetně diagnostiky prenatální
• Monitorování a léčba • Ve spolupráci s dalšími pracovišti sledování a léčba pacientů s DPM • Léčba akutních stavů • Zvlášť nákladná léčba
• Informace • Shromažďování dat o DMP v ČR • Informační portál pro DMP ve spolupráci s FNM
• Výzkum vybraných DMP
Pracoviště a týmy • Místo: VFN v Praze 2, Dětský areál Karlov • Sdružení dvou pracovišť ÚDMP a KDDL • ÚDMP 19 VŠ a 23 SŠ • Laboratoř biochemie- 7 VŠ, 13 SŠ • Konfirmační laboratoře (enzymologie, patologie a DNA diagnostika)- 7 VŠ a 7 SŠ • Ambulance- 4 lékaři, 1 psycholog, 3 sestry (2 dietní)
• KDDL 26 VŠ a 60 SŠ • • • •
Lůžková část –metabolická jednotka: 4 lékaři, 13 sester JIRP: 8 lékařů, 37 sester Stacionář: 1 lékař, 1 sestra Mitochondriální laboratoř- 13 VŠ, 9 SŠ
Poskytované služby-laboratorní • Vyšetření metabolitů: 38 různých metod • Novoroz.screening: MS/MS pro 10 nemocí • Selektivní screening: 37 různých metod- stovky analytů
• Enzymologická vyšetření: 56 různých enzymů • DNA diagnostika: • 118 nukleárních genů (sekvenování) • 37 mitochondriálních genů (sekvenování)
Mitochondriální lab. KDDL
Poskytované služby-klinické • Amb.péče ÚDMP pediatrie, neurologie, klin. biochemie, lékařská genetika
• Amb.péče ve spolupráci uvnitř VFN dětská a dospělá neurologie a psychiatrie, logopedie, oční, ORL, sociální medicína
• Psychologie diagnostika a terapieindividuální, rodinná a skupinová
• Hospitalizace a stacionář
Ambulance ÚDMP
Péče o akutně nemocné pacienty • Dostupnost 24 hodin/365 dnů (vč.telefonu) • Laboratoř ÚDMP • 8 metod v režimu statim • Pohotovost k práci: tým lékař, VŠ analytik, laborant • Lékař ÚDMP dostupný telefonicky 24/365
• KDDL-JIRP
• Možnost okamžité hemodiafiltrace • PCT metody: glykemie, Astrup, ionty, laktát, bilirubin, • Zkušenost s DMP: všech 8 lékařů JIRP
JIRP KDDL
Laboratorní činnost v roce 2010 • Novorozenecký screening: 84 300 dětí • Selektivní screening: 3 700 pacientů • Enzymologické vyšetření: 1 300 pacientů • DNA diagnostika: 730 pacientů Biochemická laboratoř ÚDMP
Pacienti s prokázanou dg-2010 11
Aminoacidopatie a organické acidurie Poruchy metabolismu sacharidů Poruchy b-oxidace mastných kyselin Lysosomální choroby
33 22
1
3
21 35
37 27
Mitochondriální poruchy Dyslipidémie
Peroxisomální poruchy Poruchy metabolismu purinů a pyrimidinů Jiné
190 pacientů (26 NS), 42 různých nemocí (+mito)
Klinická činnost v roce 2010 • Ambulantní péče ÚDMP: 2300 pacientů, 250 dietních porad, 500 psycholog.vyšetření a psychotherapií • Standardní lůžka KDDL: počet hospitalizovaných 250/rok • Stacionář KDDL: • 80 pacientů s DMP ve sledování • cca 1350 infuzních terapií/rok
• JIRP KDDL: počet hemodiafiltrací 6 pacientů/rok
Stacionář KDDL
Amb.sledovaní pacienti: 2006-2011 29
30
15
254 135
Aminoacidopatie a organické acidurie Poruchy metabolismu sacharidů Poruchy b-oxidace mastných kyselin Lysosomální choroby Mitochondriální poruchy Dyslipidémie Peroxisomální poruchy
124 64
109
52
Poruchy metabolismu purinů a pyrimidinů Jiné
812 pacientů, 106 různých nemocí (+mito)
Vzdělávání • Výuka pregraduální: patobiochemie a pediatrie • Výuka postgraduální: 27 PGS • Specializační vzdělávání lékařů • Kurzy IPVZ • Stáže ÚDMP a KDDL
• KDDL je držitel mezinárodní akreditace pro výuku pediatrické metabolické medicíny (ETAC SSIEM)
Výzkum • Velké výzkumné týmy v ÚDMP i KDDL • Metody biochemické, metabolitové, enzymologické, genomické • Studium tělesných tekutin, tkání, buněčných kultur, experimentálních modelů (myš, C.elegans) • Publikace 2010: 64 článků v časopisech s IF
http://www.babysmart101.com/wp-content/uploads/2011/10/baby-health-and-you.jpg
