Положительный скрининг на муковисцидоз у новорожденных. Актуальные вопросы диагностики муковисцидоза. Специальные условия, необходимые для ребенка
Для цитирования:
Кусова З.А., Каширская Н.Ю., Капранов Н.И. Особенности массового скрининга новорожденных на муковисцидоз // РМЖ. 2010. №5. С. 265
Первые попытки проведения неонатального скрининга (НС) на муковисцидоз (МВ) в Европе предпринимались еще в начале 1970-х годов и сводились к определению содержания альбумина в меконии. И лишь обнаруженное в 1979 г. повышение уровня иммунореактивного трипсина (ИРТ) в плазме крови новорожденных с МВ послужило толчком к началу массового скрининга новорожденных на данное заболевание . Даль-ней-шее усовершенствование программы НС стало возможным после клонирования в 1989 г. гена CFTR и последующей идентификации специфических CFTR-мутаций в общей популяции, что позволило включить анализ ДНК в скрининговые протоколы . Ежегодно по программе НС в Европе обследовалось более 1,6 млн новорожденных и выявлялось более 400 больных детей. По данным за 2008 г., количество детей, прошедших скрининг, превысило 3 млн в год в связи с внедрением НС на МВ в Вели-ко-британии и России. Программа НС оправданна как с медицинской, так и с экономической точки зрения. Ранняя диагностика МВ дает возможность своевременно начать адекватную терапию, что ведет к значительному улучшению качества и продолжительности жизни больных. Кроме того, проведение НС и установка CFTR-ге-нотипа новорожденных с МВ предполагает возможность более раннего генетического консультирования, что может повлиять на репродуктивное поведение супругов и их родственников .
В настоящее время в Европе насчитывается около 26 вариантов программ НС, включающих от 2 до 4 последовательных этапов обследования (табл. 1). Первым этапом во всех протоколах является определение уровня ИРТ в высушенном пятне крови новорожденного в первую неделю жизни: весьма чувствительный (85-90%), но не специфичный признак. По данным Европейского консенсуса, гипертрипсинемия в неонатальном периоде встречается при перинатальном стрессе, коньюгационной желтухе новорожденных, при трисомиях 13 и 18 хромосом, у детей с врожденными инфекциями, почечной недостаточностью и атрезией тонкого кишечника, а также в случае нефрогенного несахарного диабета . Попу-ля-ци-онное распределение концентраций ИРТ в крови в период новорожденности несколько выше у детей североафриканского происхождения и у афроамериканцев , чем у детей из Северной Европы. Поэтому, необходим второй этап обследования.
Использование подхода с определением ИРТ/ДНК в многонациональном обществе не позволяет выявить пациентов с мутациями, специфичными для некоторых этнических групп. В Европейском исследовании мутаций у пациентов с МВ североафриканского и у пациентов турецкого происхождения при использовании стандартных мутационных панелей выявлено только 50% мутаций . Это представляет проблему для стран и/или больших городов с многочисленными этническими группами. Некоторые современные программы НС, основанные на определении ИРТ-ДНК, пытаются компенсировать это, сохраняя второй образец ИРТ у детей, у которых мутация CFTR не была обнаружена, однако уровень ИРТ в первом образце был очень высокий .
Изучается использование ассоциированного с панкреатитом белка (PAP) в качестве теста 2-го уровня, либо в комбинации с определением ИРТ в рамках теста 1-го уровня. Этот подход позволит избежать проблем, возникающих при анализе CFTR-мутаций, или необходимости повторного забора крови. Разработан комбинированный набор для оценки ИРТ + РАР и планируется проведение пилотных исследований в Нидер-ландах, Германии и Франции (Jeannette Dan-kert-Roelse, Olaf Sommerburg и Jacques Sarles, личные сообщения) .
Все вышеперечисленные программы могут и должны комбинироваться и проводиться у родственников, идентифицированных скринингом, как в семьях, имеющих больных МВ, так и в популяции в целом (каскадный скрининг). Так как сибсы (братья и сестры больных) имеют шанс в 50% быть носителями (а тети и дяди - в 25%), то этот метод каскадного скрининга может быть эффективным и связанным с минимальными расходами. НС имеет и ряд негативных аспектов. Момент, когда родители впервые слышат о положительном результате скрининга у их ребенка, может быть критическим временем как с медицинской, так и с психологической точки зрения. Основной целью предоставления информации в этот период является обеспечение своевременного проведения предполагаемой медицинской помощи и подтверждающей потовой пробы, если только у ребенка не обнаружена гомозиготная или смешанная гетерозиготная мутация, вызывающая МВ, свидетельствующая о несомненном диагнозе. Однако во время этого периода «максимальной неопределенности» вполне понятно, что тревога родителей может быть значительной. Минимизация интервала между первичным обсуждением результата скрининга на МВ и диагностическим подтверждением благоприятно отражается на психологическом состоянии, а также начале медицинской помощи и развитии взаимного доверия между семьей больного и работниками здравоохранения .
Как указано в Европейском консенсусе, целью НС на МВ является выявление как можно большей доли пациентов с МВ с минимальным количеством ложноположительных результатов по доступной цене . Это может быть достигнуто путем использования различных протоколов скрининга. Поскольку приоритеты скрининга новорожденных во многих странах и регионах различаются в отношении финансирования, удобства забора образцов крови, легкости доступа к клиническим службам и распространенности CFTR-мутации, достичь полного согласования протоколов невозможно. Выбор стратегии зависит от популяционной генетики, стоимости, акцента на определенных целях: максимальной чувствительности, минимальной необходимости или отсутствии необходимости повторного забора образцов крови, частоте ненужного выявления носительства и снижении количества потовых проб. Центральным звеном успеха скрининга новорожденных на МВ является эффективное общение между работниками здравоохранения и родителями. Стандарт общения должен охватывать прескрининговое информирование семей, а также информацию для родителей детей с положительным результатом скрининга новорожденных, новорожденных с МВ и носителей .
С 2006 г. в ряде регионов, а с 1 января 2007 г. во всех субъектах РФ массовый скрининг новорожденных на муковисцидоз был включен в перечень наследственных заболеваний, подлежащих обязательному НС наряду с фенилкетонурией, галактоземией, гипотиреозом и адреногенитальным синдромом в рамках национального приоритетного проекта «Здоровье». Протокол скрининга включает 4 этапа : ИРТ, ИРТ2, потовый тест и ДНК-диагностику, - причем только первые три явля-ют-ся обязательными (табл. 2).
Генетическое обследование в РФ проводится только в ряде регионов. Доступность его ограничена высокой стоимостью анализа (например, 3500 рублей за 26 мутаций гена МВТР, что составляет 70-75% от общего числа мутантных аллелей гена МВТР, встречающихся у больных МВ России).
Потовая проба - «золотой стандарт» протокола скрининга на МВ. Согласно рекомендации Ассоциации клинических биохимиков Великобритании, в каждом центре, отвечающем за диагностику МВ, должно проводиться минимум 50 потовых проб в год . В настоящее время в большинстве европейских центров продолжают измерять концентрацию хлоридов в поте (прямой классический биохимический метод Гибсона-Кука). В РФ зарегистрированы и успешно применяются две системы для анализа проводимости пота (непрямое определение хлоридов). Система для сбора и анализа пота Macroduct в комплексе с потовым анализатором Sweat-Chek фирмы Вескор (США) позволяет провести потовую пробу вне лабораторных условий, время сбора пота составляет 30 мин., успешно применяется у детей с первых месяцев жизни. Специально для обследования новорожденных компанией Вескор был разработан аппарат Nanoduct, объединяющий в себе систему для стимуляции потоотделения путем электрофореза 0,1% пилокарпина и анализатор проводимости пота. Бла-го-даря минимальному количеству необходимой для теста потовой жидкости (всего 3-6 мкл) этот аппарат незаменим при обследовании новорожденных в рамках массового скрининга. Важно помнить, что проводимость пота определяется совокупностью всех ионов, присутствующих в потовой жидкости (калий, натрий, хлор, бикарбонат, аммоний и др.), и полученный результат превышает истинную концентрацию хлоридов примерно на 15-20 ммоль/л. Таким образом, положительными считаются ре-зультаты выше 80 ммоль/л, а показатели 60-80 ммоль/л - пограничными (табл. 3) .
Важным достижением практического здравоохранения является централизованная закупка аппаратов потового анализатора Nanoduct МЗ СР РФ для всех субъектов РФ. Специалисты из регионов были обучены работе на аппаратах в Российском центре муковисцидоза.
По данным МЗ и СР РФ, с 1 января 2007 по 31 декабря 2009 г. в РФ на МВ было обследовано 4 160 021 новорожденных. По данным, полученным из всех регионов РФ, выявлено 416 случаев МВ. Предва-рительная частота заболевания по России составляет 1:10 000 новорожденных. Следует отметить, что не всем детям с повторными высокими значениями ИРТ проводятся потовые пробы, т.к. по разным причинам родители отказываются от данного исследования (до 25% по разным регионам). Таким образом, истинная частота МВ в России значительно выше указанного значения. С учетом данных, полученных из разных субъектов РФ, можно утверждать, что и эта частота значительно варьирует по регионам (табл. 4).
Новорожденные с установленным диагнозом регулярно наблюдаются специалистами Центра МВ: каждые 2 нед. до 3 мес. жизни ребенка, ежемесячно до полугода, каждые 2 мес. с полугода до 1 года и далее ежеквартально (табл. 5). Особенно важно ежемесячное динамическое наблюдение за пациентами без клинических проявлений - массо-ростовые показатели, результаты копрологического исследования (не менее 1 ра-за/мес. до 1 года), показатели панкреатической эластазы в стуле (2 раза за первый год жизни), рост микрофлоры в посеве мазка из ротоглотки и клинический анализ крови (1 раз в 3 мес.). В случае развития обострения бронхолегочного процесса или отсутствия желаемого контроля над симптомами заболевания может потребоваться более глубокое обследование (рентгенографическое исследование легких или компьютерная томография, липидограмма кала, биохимический анализ крови, протеинограмма и др.) .
Лечение ребенка, больного МВ, нужно начинать незамедлительно с момента постановки диагноза. Объем терапии зависит от клинических проявлений и результатов лабораторных и инструментальных методов обследования. У 90% больных МВ первые клинические проявления возникают на первом году жизни и, как правило, в первые месяцы. Всем новорожденным и детям первых месяцев жизни с МВ показано раннее начало кинезитерапии, независимо от наличия у них признаков бронхо-легочного поражения. У грудных детей применяется пассивная техника кинезитерапии, включающая терапевтические положения, контактное дыхание, легкую вибрацию, поглаживания, а также занятия на мяче. На этом этапе очень важен тесный контакт с ребенком, все занятия должны быть приятны малышу. У детей с малейшими симптомами бронхиальной обструкции кинезитерапия применяется в комплексе с муколитическими препаратами и бронходилататорами.
По данным Verhaeghe C. с соавт. из Бельгии, в ле-гоч-ной ткани плодов с МВ отмечено достоверное повышение уровня провоспалительных белков, что говорит о раннем начале воспалительных процессов, предшествующих развитию инфекции. Именно поэтому, на наш взгляд, оправданно раннее назначение дорназы альфа (Пульмозим, «Ф. Хоффманн-Ля Рош Лтд.») в связи с наличием у этого препарата наряду с хорошим муколитическим эффектом противовоспалительного действия, характеризующегося снижением в бронхоальвеолярной жидкости маркеров воспаления (нейтрофильная эластаза, ИЛ-8) .
Всем новорожденным с МВ, имеющим клинические проявления кишечного синдрома или низкие показатели фекальной эластазы-1 (активность может меняться в течение первого года жизни), показана заместительная терапия микросферическими панкреатическими ферментами под контролем копрограммы, частоты и характера стула, ежемесячной прибавки веса. Обязательным является назначение жирорастворимых витаминов .
В настоящее время в Московском центре МВ наблюдается 42 ребенка, больных МВ, выявленных по программе НС с июня 2006 г. по март 2010-го (табл. 6).
В 2009 г. с целью определения эффективности НС на МВ нами был проведен анализ CFTR-мутаций в высушенных пятнах крови 990 новорожденных с первым положительным тестом на ИРТ, родившихся в 2008 г. в г. Москве и составивших группу риска на МВ. В ходе исследования CFTR-мутации были обнаружены у 47 ин-ди-видов. При этом число мутантных аллелей CFTR гена составило 53, или 2,7%, и было представлено следующими CFTR-мутациями: F508del - обнаружена в 28 случаях (68%), CFTRdele 2,3 (21kb) - в 7 (17%) случаях, 2184insA - в 2 (5%) случаях, 3821delT - 1 (4%) , L138insA - 2 (4%), 2143delT - в 1 (2%) образце ДНК.
В ходе исследования была выявлена девочка 1 года 4 мес., с генотипом CFTRdele2,3(21kb)/CFTRdele2,3 (21kb), которая по НС не вошла в группу риска (ИРТ I - 236 нг/мл, ИРТ II - 12нг/мл) и не была своевременно диагностирована. Семья ребенка была приглашена на консультацию в центр МВ. Результат потового теста - 112 ммоль/л. На момент осмотра массо-ростовые показатели ребенка соответствовали возрастной норме, в анамнезе - неоднократные ОРВИ, жирный стул, госпитализация с подозрением на острую кишечную непроходимость.
Таким образом, мы установили, что частота мутантных аллелей гена у новорожденных группы риска на МВ (с первым положительным ИРТ) составляет 0,02575 (0,02017
÷
0,03241), что значительно выше частоты данных мутаций в российской популяции (0,00642). Воз-мож-но, имеет место влияние гетерозиготного носительства мутаций F508del, CFTRdele2,3 (21kb), 3821delT, L138insA, 2143delT, 2184insA в гене CFTR, выявленных в ходе исследования, на повышение уровня ИРТ, как следствие функциональной недостаточности поджелудочной железы у новорожденных.
Доля ложноотрицательных результатов НС на МВ в 2008 г. составила 0,1%, что не противоречит общеевропейским данным.
Большинство специалистов в области МВ приходят к выводу, что НС на МВ оправдан, во-первых, с экономической точки зрения, так как позволяет предотвратить рождение больных МВ, в семьях, где уже есть больной ребенок, и способствует появлению в этих семьях здоровых детей; во-вторых, с медицинских позиций, так как продолжительность жизни больных, выявленных с помощью скрининга, выше, чем в других группах . Кроме того, скрининг сокращает время подчас мучительной постановки диагноза.
Европейской ассоциацией МВ создана рабочая группа по неонатальному скринингу, в 2007 г. в нее включены представители из России. Основной задачей группы является анализ данных разных стран и регионов Европы, что, в свою очередь, может способствовать в будущем оптимизации программ по скринингу.
Значение скрининга на МВ в России в целом может быть оценено только через несколько лет, при условии регулярного финансирования программы. Кроме того, для ощутимых результатов, сопоставимых с европейскими или американскими, необходимо понимание государством важности не только своевременного выявления больных МВ, но и создания необходимых условий для их наблюдения и лечения.
Основная цель генетического скрининга - выявление в популяции людей с определенным генотипом, который либо обусловливает заболевание, либо предрасполагает к его возникновению, либо может вызвать заболевание у потомства. Основные принципы генетического скрининга были разработаны в 60-х гг. прошлого века, когда его стали применять для выявления фенилкетонурии среди новорожденных. В 1968 г. группа экспертов ВОЗ по итогам скрининга на фенилкетонурию, проводимого в нескольких странах мира, опубликовала общие требования к программам скрининга новорожденных на наследственные болезни обмена веществ. Эти требования действительны и в настоящее время.
Основные принципы генетического скрининга
К общим требованиям выполнения программ скрининга новорожденных на наследственные болезни обмена относят следующие критерии:
частота заболевания в популяции должна быть достаточно высокой (это требование не очень строгое, поскольку связано только с экономической эффективностью программы);
заболевание должно быть хорошо изучено клинически и лабораторно;
заболевание должно быть тяжелым или даже летальным, так, чтобы польза от применения программы скрининга была больше, чем стоимость ее исполнения;
лабораторные тесты не должны давать ложноотрицательных результатов, чтобы не пропустить ни одного больного; частота ложноположительных результатов также не должна быть высокой, чтобы не снижать экономическую эффективность программы;
лабораторные тесты должны быть простыми, безопасными и этически приемлемыми;
должно быть разработано эффективное лечение скринируемых заболеваний;
должен быть точно установлен промежуток времени от рождения, когда лечение дает положительный результат;
скрининг должен быть экономически эффективным.
Исходя из этих требований неонатальный скрининг - это система мероприятий, основными из которых являются выявление новорожденных с определенными заболеваниями на доклинической стадии; раннее патогенетическое лечение, позволяющее дать обществу полноценных индивидуумов; медико-генетическое консультирование семьи, имеющее целью не допустить рождения второго больного ребенка.
Скрининг на наиболее частые и тяжелые наследственные болезни попадает в категорию высокоприоритетных среди прочих проблем здравоохранения, так как он затрагивает мотивацию населения, снижает заметную долю инвалидности и обеспечивает экономию ресурсов. Неонатальный скрининг - принципиально новый подход к профилактике, предложенный медицинской генетикой практическому здравоохранению.
Перечисленным выше требованиям отвечает целый ряд наследственных болезней обмена. В России проводят скрининг новорожденных на фенилкетонурию с 1985 г., на врожденный гипотиреоз - с 1993 г.; в рамках Национального проекта «Здоровье нации» с 2006 г. скрининг дополнен еще тремя заболеваниями - галактоземией, адреногенитальным синдромом и муковисцидозом.
Фенилкетонурия - наследственное заболевание с аутосомно-рецессивным типом наследования (больные накапливаются в семье в одном поколении).
Средняя частота фенилкетонурии в странах Европы составляет 1:10 000 новорожденных, в Европейской части России - 1:6500-1:7000. Основной диагностический критерий всех форм фенилкетонурии - повышенная концентрация фенилаланина в крови. Гетерогенная группа гиперфенилаланинемий включает ряд наследственных нарушений метаболизма аминокислоты фенилаланина, результатом которых является накопление этой аминокислоты и ее производных в биологических жидкостях. Наиболее частое нарушение - классическая форма фенилкетонурии, обусловленная мутациями в гене фенилаланингидроксилазы на хромосоме 12 (12q22-q24.2). К настоящему времени в гене фенилаланингидроксилазы идентифицированы многие сотни мутаций, 8 из которых встречаются наиболее часто. Мажорной мутацией, встречаемой с частотой 45%, является R408Q. В результате мутации в гене фермент оказывается дефектным, фенилаланин не может превратиться в тирозин и накапливается в крови.
Возникает метаболический блок, в результате которого уровень фенилаланина постоянно растет и достигает таких концентраций, при которых он становится токсичным, в первую очередь для развивающегося мозга ребенка. Без лечения у 95% детей с фенилкетонурией развиваются тяжелая умственная отсталость, задержка моторного развития, судороги, экзема на коже, а в старшем возрасте присоединяются грубые нарушения в поведении.
Если лечение начать рано и проводить его тщательно, клинические симптомы фенилкетонурии у ребенка не проявятся и он будет расти здоровым, практически не отличаясь от сверстников. Смысл лечения заключается в уменьшении содержания фенилаланина в пище, которую получает ребенок. Обычно этого достигают за счет специальных смесей и диеты. У ребенка постоянно контролируют содержание фенилаланина в крови и в зависимости от лабораторных показателей корректируют состав тех продуктов, которые не будут повышать уровень фенилаланина, а обеспечат нормальные рост и развитие ребенка. Семья, в которой есть больной с фенилкетонурией, должна получить медико-генетическую консультацию, при последующих беременностях может быть проведена пренатальная ДНК-диагностика.
Врожденный гипотиреоз проявляется серьезными нарушениями роста и развития ребенка с рождения и обусловлен полным или частичным нарушением функции щитовидной железы, вырабатывающей йодсодержащие гормоны. В большинстве случаев врожденный гипотиреоз возникает в связи с отсутствием щитовидной железы, либо ее недоразвитием, либо неправильным положением. Если врожденный гипотиреоз не лечить, у ребенка резко замедляется рост, развивается тяжелая необратимая умственная отсталость и появляются другие клинические признаки заболевания. Болезнь все время прогрессирует и может привести к пожизненной инвалидности. Однако если лечение начато в первый месяц после
рождения, в абсолютном большинстве случаев ребенок развивается нормально. Примерно 80-85% случаев врожденного гипотиреоза ненаследственные, они возникают случайно и обычно обусловлены нарушением развития щитовидной железы, причины которого неизвестны. В патогенезе развития транзиторных нарушений функций гипофизарно-тиреоидной системы преимущественное значение могут иметь как повышение активности гипофиза с увеличением синтеза тиреотропного гормона, так и угнетение продукции тиреоидных гормонов.
В группу риска по возникновению транзиторных изменений, сопровождаемых снижением концентрации тиреоидных гормонов, относят:
новорожденных, родившихся от матерей с осложненным течением беременности, особенно с фетоплацентарной недостаточностью;
новорожденных, родившихся от матерей с эндокринной патологией, особенно с заболеваниями щитовидной железы;
новорожденных с функциональной незрелостью вследствие недоношенности или внутриутробной гипотрофии.
В 15-20% случаях врожденный гипотиреоз наследуется, как правило, по аутосомно-рецессивному типу. Известно по меньшей мере 7 генов, мутации которых ведут к гипотиреозу. Именно поэтому молекулярно-генетический анализ при врожденном гипотиреозе сложен и не всегда эффективен. Однако, поскольку врожденный гипотиреоз как наследственной, так и ненаследственной природы при раннем выявлении хорошо лечится, в таком генетическом анализе нет особой нужды.
Врожденный гипотиреоз встречается повсеместно в мире с примерно одинаковой частотой - 1:3000-1:4000 новорожденных. Такая же частота врожденного гипотиреоза и в России. У девочек по невыясненным причинам его обнаруживают вдвое чаще, чем у мальчиков. В программе скрининга используется в качестве первичного теста исследование тиреотропного гормона в образцах пятен высушенной крови. В случаях с повышенным содержанием тиреотропного гормона в образцах крови проводят ретестирование, по результатам которого выявляют больных детей. Врач-генетик направляет больного к эндокринологу, который назначает лечение и наблюдает за ребенком в дальнейшем.
Галактоземия - одно из наследственных нарушений обмена углеводов. В основе патогенеза заболевания лежит дефект одного из ферментов метаболизма - галактозы, которая образуется в кишечнике при гидролизе дисахарида лактозы. Первая стадия превращений галактозы в клетках организма - ее фосфорилирование, которое осуществляется с помощью фермента галактокиназы. Продукт этой реакции - галактозо-1-фосфат метаболизируется с помощью галактозо-1- фосфатуридилтрансферазы в уридилдифосфогалактозу. Дальнейшее преоб-разование последней происходит с помощью уридилдифосфогалактозо-4-эпимеразы. Результат недостаточности любого из трех ферментов - галактокиназы, фосфатуридилтрансферазы или уридилдифосфогалактозо-4-эпимеразы - повышение концентрации галактозы в крови - галактоземия. Как правило, под галактоземией подразумевают дефекты фосфатуридилтрансферазы, наиболее тяжелым из которых является классическая форма галактоземии. Частота классической формы, по лите-ратурным данным, составляет 1:50 000-1:60 000 новорожденных.
Выделяют две формы галактоземии. Классическая галактоземия, обусловленная недостаточностью галактокиназы, наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Ген локализован в локусе 9р13. Начало заболевания острое, в неонатальном периоде появляются рвота, диарея, желтуха, гепатомегалия, катаракта, гипотрофия, задержка психомоторного развития, почечнотубулярная дисфункция.
Галактоземия, обусловленная системной недостаточностью уридилдифосфогалактозо-4-эпимеразы, наследуется также по аутосомно-рецессивному типу. Ген локализован в локусе 1р36-р35. Начало заболевания - в неонатальном периоде. Симптомы заболевания те же, кроме катаракты (отсутствует), но имеется нейросенсорная глухота. Для этих двух форм описан бессимптомный доброкачественный вариант галактоземии (вариант Дуарте), популяционная частота которого выше частоты классической формы.
Если лечение начато рано, клинические симптомы галактоземии у ребенка не проявятся, он будет расти здоровым. Смысл лечения заключается в исключении пищевых продуктов, содержащих галактозу, прежде всего грудного молока и других молочных смесей. Они могут быть заменены специальными смесями, приготовленными на основе сои. Раннее назначение лечения, оптимально - до 10-го дня жизни, позволяет избежать тяжелых кризов, которые нередко приводят к летальному исходу. В медико-генетической консультации возможна пренатальная ДНК-диагности- ка при последующих беременностях.
Муковисцидоз - одно из наиболее частых наследственных заболеваний, обычно имеющее тяжелое течение и плохой прогноз для жизни. Частота муковисцидоза колеблется среди представителей европейской расы от 1:600 до 1:12 000 новорожденных. Ген муковисцидоза CFTR картирован на длинном плече хромосомы 7. Количество идентифицированных в настоящее время мутаций в этом гене превышает 2000, из которых наиболее частой является delF508, обнаруживаемая у 54% больных с муковисцидозом в России.
Ген отвечает за синтез белка, служащего каналом для ионов хлора в клетках. Вследствие нарушения функции этого канала слизь и другие секреты в легких, поджелудочной железе и других органах становятся очень густыми и вязкими. Это приводит к развитию хронической инфекции, повреждению легочной ткани, нарушению переваривания пищи, поскольку ферменты поджелудочной железы не могут попасть в кишечник. Заболевание обычно начинается в раннем возрасте. Различают три основные формы муковисцидоза: легочную, кишечную и смешанную. Самая частая из них - смешанная форма. Она встречается примерно у 80% больных с муковисцидозом. Легочная форма проявляется хроническим обструктивным бронхолегочным процессом. Развивается хронический воспалительный процесс, приводящий к разрушению легочной ткани. Кровь больных плохо насыщается кислородом, из-за чего страдают сердце, печень и другие органы, дети отстают от своих сверстников в росте и по массе тела. Лечение больных с легочной формой муковисцидоза требует применения мощных антибиотиков в больших дозах. При кишечной форме муковисцидоза нарушен процесс переваривания пищи, так как ферменты поджелудочной железы, расщепляющие белки и жиры, не попадают в кишечник вследствие закупорки протоков железы. Основное лечение кишечной формы заключается в приеме ферментов поджелудочной железы. При смешанной форме муковисцидоза кишечные проявления усугубляют поражение легких. Лечение смешанной формы наиболее сложное. У больных с муковисцидозом, не получающих необходимого лечения, продолжительность жизни короткая. Если муковисцидоз выявляют у новорожденного и его начинают лечить уже со 2-го месяца жизни, клинические проявления заболевания значительно легче и ребенок практически нормально развивается физически и умственно. У него увеличивается продолжительность жизни, которая в настоящее время благодаря адекватному лечению составляет в развитых странах более 35 лет.
В программе скрининга используется в качестве первичного теста исследование содержания иммунореактивного трипсина в образцах пятен высушенной крови. Если первое и второе лабораторные исследования оказались положительными, то, в отличие от других скринируемых наследственных болезней, это еще не означает, что у ребенка есть муковисцидоз, хотя вероятность такого диагноза высока. Для подтверждения диагноза младенцу в возрасте 3-4 нед проводят лотовый тест - измерение концентрации хлора в потовой жидкости. Если лотовый тест отрицателен, ребенка считают здоровым, хотя за ним еще будут наблюдать некоторое время. Если же лотовый тест положителен, диагноз муковисцидоза считается установленным даже до появления каких-либо клинических проявлений заболевания.
Адреногенитальный синдром - группа заболеваний, в основе которых лежит дефект одного из ферментов или транспортных белков, принимающих участие в биосинтезе стероидных гормонов надпочечников. Большинство случаев заболевания (около 90-95%) ассоциировано с дефицитом 21-гидроксилазы, 5-10% - с дефицитом 11-р-гидроксилазы.
Ген 21-гидроксилазы (CYP21B) картирован в локусе 6р21.3 вместе с псевдогеном CYP21A. Высокая степень гомологии и тандемное расположение двух генов может приводить к их рекомбинации и нарушению функций активного гена. Идентифицированы десятки мутаций, приводящих к недостаточности 21-гидроксилазы. Точковые мутации составляют приблизительно 80%, на долю делеций приходится около 20% изменений. Наиболее частые точковые мутации - 12splice, далее I172N и др. Частота дефицита 21-гидроксилазы достаточно высока и составляет 1:8000-1:15 000 новорожденных. Поздняя диагностика, несвоевременное и неправильное лечение могут привести к тяжелым последствиям: гибели ребенка от сольтеряющих кризов, ошибкам в выборе половой принадлежности при выраженной вирилизации наружных гениталий у девочек, нарушениям роста, полового созревания, бесплодию. Внедрение неонатального скрининга позволяет своевременно выявить заболевание и избежать диагностических ошибок.
Выделяют три клинических фенотипа адреногенитального синдрома:
сольтеряющую форму - с рождения «сомнительные» гениталии; в неонатальном периоде - тяжелая потеря соли, проявляющаяся в виде адреналовых кризов (рвоты, дегидратации, судорог, остановки сердца);
простую вирилизирующую форму - с рождения «сомнительные» гениталии у девочек, нормальные у мальчиков, постнатально у обоих полов преждевременное появление вторичных половых признаков, низкорослость;
аттенуированную (неклассическую) форму - начало в пубертатном периоде и только у девочек (слабое развитие молочных желез, оволосение по мужскому типу, аменорея).
Эти три формы составляют примерно 90% всех случаев врожденной гиперплазии коры надпочечников, из них на долю сольтеряющей формы приходится 60-65%. В результате недостаточности 21-гидроксилазы нарушается превращение холесте- рола в кортизол и альдостерон, контролируемое этим ферментом. Одновременно происходит накопление предшественников кортизола и альдостостерона, которые в норме превращаются в мужские половые гормоны - андрогены. Поскольку при адреногенитальном синдроме предшественников кортизола и альдостерона накапливается много, образуется значительно больше, чем в норме, андрогенов, что является основной причиной развития клинической картины адреногенитального синдрома. Заболевание наследуется по аутосомно-рецессивному типу. В программе скрининга используется в качестве первичного теста исследование концентрации 17-гидроксипрогестерона в образцах пятен высушенной крови. В случаях с повышенным его содержанием проводят ретестирование и, таким образом, выявляют больных детей. Лечение должно быть назначено как можно быстрее, тогда клинические симптомы адреногенитального синдрома у ребенка не проявятся и он будет расти здоровым, не отличаясь от сверстников. В медико-генетических консультациях может быть проведена пренатальная ДНК-диагностика при последующих беременностях.
Основные этапы неонатального скрининга
Условно можно выделить 5 этапов проведения скрининга новорожденных на наследственные болезни.
1-й этап - взятие крови у новорожденных из пятки в родовспомогательных учреждениях на 4-5-е сутки жизни. Для всех методов сбора образцов крови на фильтровальную бумагу должны быть разработаны и опубликованы стандарты. В идеальном варианте учреждения необходимо обеспечивать видеоматериалами. Кроме того, система транспортировки высушенных образцов крови должна быть проста и доступна, что позволит провести анализ и начать лечение в короткие сроки, например при галактоземии и адреногенитальном синдроме в течение 10 дней с момента рождения, до появления кризов.
2-й этап - быстрое проведение первичного скрининга по определению соответствующих лабораторных показателей. Такой анализ проводят в лабораториях, имеющих соответствующее оборудование.
3-й этап - подтверждающая диагностика при положительных результатах, ее необходимо проводить в тех же лабораториях в максимально короткие сроки. ДНК-диагностику и контроль качества лабораторных анализов на 2-м и 3-м этапе проводят в федеральных референтных центрах.
4-й этап - лечение выявленных больных, которое должны проводить врачи-генетики, неонатологи, педиатры и эндокринологи. Лечение необходимо назначать в течение первого месяца жизни. Контроль эффективности лечения проводят с использованием клинических и лабораторных данных.
5-й этап - медико-генетическое консультирование и пренатальная ДНК-диагностика в семьях, где появился больной ребенок. Его проводят в медико-генетических консультациях.
Все этапы должны быть полностью подготовлены, тогда можно приступать к выполнению программы. Для успешного ее развития многие проблемы должны быть обозначены и решены на этапе планирования программы. Прежде всего важны правительственная поддержка и финансовые ресурсы, поскольку в нашей стране, как и в большинстве стран мира, неонатальный скрининг - государственная программа.
Непосредственно с выполнением программы связаны:
обучение персонала роддомов (сбор образцов крови);
возможности лабораторий (оборудование) и подготовка персонала;
наличие нормальных значений изучаемых показателей для скринируемой популяции новорожденных;
схема транспортировки образцов крови;
координация работы лабораторий;
создание условий для сбора данных и оповещения врачей;
создание компьютеризированной системы хранения информации об образцах крови, заключениях, оповещениях родителей, выявленных больных, лечении и его результатах;
программа контроля качества работы лабораторий;
доступность медицинской помощи.
Эффективный способ поддержания качественного выполнения всех разделов программы - подготовка практических рекомендаций с детальным описанием процедур каждого этапа программы. Кроме того, необходимо подготовить общее пособие (руководство), в котором будет обобщен практический опыт по решению возникающих проблем. Одно из важных условий успешного выполнения программы неонатального скрининга - подготовка населения, так называемый образовательный блок программы. Люди должны знать, что такое скрининг новорожденных, как его проводят, какая польза от него каждому человеку в популяции.
В проведении скрининга новорожденных, по крайней мере в нашей стране, участвуют три учреждения: родильные дома (забор крови у новорожденных), медико-генетические консультации (проведение 2-го и 3-го этапа, лечение некоторых заболеваний и лабораторный контроль лечения всех скринируемых заболеваний, медико-генетическое консультирование семьи), референсные центры (лабораторный контроль качества, ДНК-диагностика). Существует международная сеть программ скрининга.
Лабораторные исследования
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ
Биологическим материалом, используемым для неонатального скрининга, слу¬жит кровь, высушенная на фильтровальной бумаге.
Получение биологического материала
Взятие крови у каждого новорожденного выполняют строго на 4-5-й день жизни (не ранее 72 ч после рождения) в медицинском учреждении, где в этот момент находится ребенок. К моменту взятия крови ребенок должен не менее суток получать полноценное питание. У недоношенных детей кровь берут на 7-й и 14-й день жизни. У детей, перенесших переливание крови или гемодиализ, взятие крови проводят повторно через месяц после последней процедуры.
Взятие крови проводят только на специальные бланки фильтровальной бумаги, в настоящее время - Whatman 903. Снабжение бланками всех медицинских учреждений проводит медико-генетическая лаборатория региона. Использование для этой цели любой другой бумаги или бланков недопустимо, поскольку лабораторные измерения, их оценку и интерпретацию осуществляют с использованием калибровочных проб и контрольных материалов, сделанных на этом же типе бумаги. Перед взятием образца крови пятку новорожденного необходимо вымыть, протереть стерильной салфеткой, смоченной 70% раствором этанола, и промокнуть сухой стерильной салфеткой. Использование вместо этанола других дезинфицирующих растворов нежелательно, так как некоторые из них могут влиять на результат измерений. Кровь берут с помощью одноразового скарификатора. Первую каплю после прокалывания снимают сухой стерильной ваткой во избежание гемолиза. Каждый из обозначенных на бланке кружков пропитывают насквозь одной большой каплей крови, не касаясь бланком пятки ребенка. Пятна крови должны быть не менее обозначенного на бланке размера, вид пятен одинаков с обеих сторон бланка. Данного количества крови достаточно для скрининговых исследований. В случае неполного заполнения кружков кровью необходимо повторить прокалывание. Бланки с кровью высушивают в течение 2-3 ч при комнатной температуре, избегая попадания прямых солнечных лучей. У старших детей брать кровь следует обычным образом - из пальца.
На бланк с кровью четко и разборчиво записывают следующую информацию: фамилию, имя, отчество матери, если взятие крови осуществляют в родовспомогательном учреждении, или ребенка, если кровь берут в другом медицинском учреждении; дату рождения ребенка, дату взятия крови, подробный адрес прописки и дату выбытия ребенка, номер телефона, код медицинского учреждения и фамилию лица, взявшего кровь. Далее записывают сопутствующую информацию: массу тела ребенка, срок гестации, недоношенность, перенесенное ребенком переливание крови, гемодиализ, прием матерью и/или ребенком лекарственных препаратов, в частности дексаметазона, гипербилирубинемию более 30 мг/дл и др.
Бланк является документом, заполняющий отвечает за правильность взятия крови и достоверность указанных на бланке сведений. Бланки с кровью высушивают при комнатной температуре, упаковывают в чистый бумажный конверт и доставляют в региональную медико-генетическую лабораторию не реже одного раза в 3 дня. Образцы крови, взятые с нарушениями, оценивают как непригодные для анализа. В этом случае необходимо выполнить повторное взятие крови.
Общие принципы процедуры анализа и контроль качества лабораторных исследований
В медико-генетической лаборатории, осуществляющей неонатальный скрининг в данном регионе, оценивают качество полученного биологического материала. Бланки с кровью сортируют и регистрируют в компьютерной базе. Из каждого образца крови выбивают пять дисков диаметром 3 мм, которые далее помещают в пять отдельных микропланшетов. В каждом из микропланшетов проводят измерение одного аналита, являющегося биохимическим маркером заболевания. Для фенилкетонурии маркером служит концентрация фенилаланина в крови, для врожденного гипотиреоза - уровень тиреотропного гормона, для муковисцидоза - иммунореактивный трипсиноген, для галактоземии - общая галактоза, для адреногенитального синдрома - 17-гидроксипрогестерон.
В 96-луночный микропланшет помещают калибровочные пробы, содержащиеся в составе набора реагентов, контрольные материалы с известной концентрацией аналита и исследуемые образцы крови новорожденных. Далее проводят стандартную процедуру анализа в соответствии с инструкцией набора. Результаты измерений каждого планшета представлены в напечатанном виде, содержащем значения флюоресценции калибраторов, калибровочную кривую, значения флюоресценции и концентрацию аналита в контрольных материалах, флюоресценцию и значения концентрации аналита в исследуемых образцах крови.
Оценка измеренных концентраций аналитов в контрольных материалах позволяет осуществлять внутрилабораторный контроль качества. В установочной серии, содержащей не менее 20 измерений, каждая лаборатория определяет собственные средние значения и допустимые отклонения. Результаты измерений всех планшетов вносят в контрольную карту. Если значения контрольных материалов отвечают требованиям, изложенным в приказе М3 РФ № 45 от 07.02.2000 г. «О системе мер по повышению качества клинических лабораторных исследований в учреждениях здравоохранения РФ», результат измерения планшета оценивают как приемлемый. В противном случае планшет переделывают.
Лаборатории неонатального скрининга участвуют также в Федеральной системе внешней оценки качества, служащей внешним независимым контролем, который необходим для оценки правильности проводимых исследований и выявления системных ошибок. Наряду с этим ряд лабораторий РФ данного профиля являются участниками международного контроля качества, в частности CDC.
НЕОНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НА ФЕНИЛКЕТОНУРИЮ
Скрининг на фенилкетонурию - стандарт программ неонатального скрининга, поскольку более чем за 40 лет его проведения накоплен огромный материал по этиологии заболевания, лабораторным методам диагностики и лечению. В настоящее время существует широкий перечень методов измерения концентрации фиброаденомы, начиная с используемого до настоящего времени ингибиторного микробиологического теста и заканчивая тандемной масс-спектрометрией. В РФ определение уровня фиброаденомы в сухих пятнах крови проводят микропланшетным флюориметрическим методом. Принцип измерения концентрации фиброаденомы в сухом пятне крови основан на образовании флюоресцирующего комплекса фиброаденомы с нингидрином, интенсивность флюоресценции которого усиливается при взаимодействии с дипептидом L-лейцил-b-аланином. Флюоресценцию измеряют с помощью многофункционального анализатора при длине волны 485 нм. Интенсивность флюоресценции прямо пропорциональна количеству фиброаденомы в образце крови. Программное обеспечение сопоставляет интенсивность флюоресценции исследуемых проб крови с флюоресценцией калибровочных проб. Правильность проведения анализа оценивают по значениям фиброаденомы в контрольных пробах.
Интерпретация результатов
Принципиальным является пороговое значение концентрации фиброаденомы, вырабатываемое лабораторией с учетом рекомендованного фирмой-производителем набора реагентов, популяционных значений уровня аналита для новорож¬денных данного региона, а также информации из аналогичных лабораторий РФ и зарубежья. Для выбора этого показателя важна оценка количества ретестов, которое зависит от значения cut-off. Для новорожденных и детей первого месяца жизни наиболее часто в качестве порогового принимают уровень фиброаденомы, равный 2 мг/дл (120 мкмоль/л), для детей старше одного месяца - 3 мг/дл (150 мкмоль/л). Образцы крови, в которых результат первого измерения фиброаденомы оказался аномально высоким, анализируют дополнительно в параллельном анализе, используя тот же образец крови. Все дети, у которых при параллельном измерении уровень фиброаденомы оказался выше значения cut-off, подлежат повторному обследованию.
Получение второго образца крови от ребенка (ретест) осуществляют по месту жительства или в медицинском учреждении, где он находится. Для этого, в зависимости от степени повышения концентрации аминокислоты, используя информацию на бланке с кровью, устанавливают контакт с семьей. Если превышение уровня фиброаденомы незначительное - до 3 мг/дл (181,5 мкмоль/л), семью уведомляют письмом о необходимости повторного исследования. При значительном увеличении фиброаденомы - более 3 мг/дл - возникает необходимость экстренного контакта с семьей. Местный контроль обеспечения ретестов осуществляет главный педиатр управления здравоохранения района, города, с которым лаборатория осуществляет постоянный контакт по телефону или с помощью электронной почты.
В большинстве случаев, особенно у детей с небольшим первичным повышением, уровень фиброаденомы при анализе ретеста нормален. Первоначальное повышение показателя могло быть связано с незрелостью ферментных систем печени, особенностями течения родов, недоношенностью, с тяжелым общим состоянием ребенка и т. д.
Детям с повторным повышением концентрации фиброаденомы в ретесте от 3 до 8 мг/дл (150-484 мкмоль/л) ставят диагноз «гиперфенилаланинемия». Они нуждаются в регулярном лабораторном контроле уровня фиброаденомы и в наблюдении врачом- генетиком, который решает вопрос о целесообразности или нецелесообразности назначения лечения. При обнаружении в ретесте уровня фиброаденомы, равного или более 8 мг/дл (484 мкмоль/л), диагноз «фенилкетонурия» считают подтвержденным, поскольку этот показатель служит достоверным лабораторным критерием заболевания. Родителей с ребенком приглашают в медико-генетическую консультацию. Врач-генетик срочно назначает ребенку соответствующее лечение с ограничением фиброаденомы и обучает родителей расчету диеты. По современным стандартам диагноз фенилкетонурии должен быть поставлен и лечение начато не позже месяца жизни ребенка. Последующее лечение, проводимое многие годы, осуществляют под постоянным биохимическим контролем уровня фиброаденомы в крови, также выполняемым медико-генетической лабораторией. Оптимальной концентрацией аминокислоты в крови в процессе лечения считают интервал от 1 до 6 мг/дл (60,5-363 мкмоль/л).
НЕОНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НА ВРОЖДЕННЫЙ ГИПОТИРЕОЗ
Этиология врожденного гипотиреоза различна, однако для всех его форм характерна недостаточность тиреоидных гормонов. В связи с малой специфичностью и стертостью клинических симптомов у новорожденных ранняя диагностика врожденного гипотиреоза возможна только на основании исследования уровня тиреоидных гормонов. В основе скрининга лежит определение уровня тиреотропного гормона, который повышается при первичных формах заболевания. Измерение уровня тиреотропного гормона в сухих пятнах крови проводят методом лантанидного иммунофлюоресцентного анализа с разрешением по времени, используют «сэндвич» высокоспецифичных моноклональных антител против двух различных участков на молекуле тиреотропного гормона. Уровень флюоресценции устойчив, ее интенсивность прямо пропорциональна количеству тиреотропного гормона в образце.
Интерпретация результатов
Интерпретацию полученных при скрининге значений тиреотропного гормона проводят с учетом рекомендованного фирмой-производителем набора реагентов и популяционных данных об уровне тиреотропного гормона для новорожденных региона. Для анализов, взятых на 4-7-й день жизни ребенка, cut-off равен 14 мкМЕ/мл, для детей в возрасте старше 14 дней - 5 мкМЕ/мл. В качестве порогового значения, позволяющего заподозрить гипотиреоз с высокой степенью вероятности, используют величину 80 мкМЕ/мл. Все дети с уровнем тиреотропного гормона выше этого значения подлежат повторному обследованию, т. е. вызову на ретест в экстренном порядке. Повторно полученную кровь таких детей необходимо доставить в лабораторию в течение 48 ч после взятия. Детей с повторно обнаруженным повышением уровня тиреотропного гормона направляют к эндокринологу для верификации диагноза (врожденный или транзиторный гипотиреоз) и назначения лечения.
НЕОНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НА ГАЛАКТОЗЕМИЮ
В настоящее время в качестве схем скрининга на галактоземию применяют различные алгоритмы (вместе или по отдельности): измерение концентрации галактозы и галактозо-1-фосфата, анализ ферментативной активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы.
Использование концентрации галактозы в крови в качестве диагностического критерия позволяет одновременно с дефектом галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы выявлять дефициты галактокиназы и уридилдифосфогалактозо-4-эпимеразы, поскольку концентрации этих аналитов повышены во всех трех случаях. Однако при введенном ограничении в диете этот показатель неинформативен.
Преимущество анализа ферментативной активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы - ее независимость от характера питания и пищевых ограничений, если таковые введены до обследования. Однако в случае предшествующего переливания крови может быть получен ложноотрицательный результат. С другой стороны, условия получения, транспортировки и хранения материала (температура, влажность) могут привести к снижению активности термолабильного фермента, т. е. к ложноположительному результату.
В некоторых зарубежных программах неонатального скрининга применяют молекулярно-генетические методы для поиска наиболее частых мутаций в гене галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза. Этот поиск выполняют параллельно исследованию биохимических показателей или в качестве последующего этапа в исследовании крови из того же бланка. Применение ДНК-анализа позволяет оптимизировать скрининг - уменьшить количество ложноположительных результатов, дифференцировать классическую форму и т. д. Однако возможность идентификации ограниченного количества мутаций не дает возможности охватить все варианты заболевания. Уровень галактозы повышен при всех формах галактоземии. Именно поэтому этот критерий используют в качестве первичного биохимического показателя.
Измерение общей галактозы в сухих пятнах крови проводят микропланшетным флюориметрическим методом. Используемый галактозоксидазный метод позволяет количественно определять концентрацию общей галактозы, т. е. сумму концентраций свободной галактозы и галактозо-1-фосфата. Правильность измерения аналита оценивают, осуществляя внутрилабораторный контроль качества по определению его концентрации в контрольных материалах.
Интерпретация результатов
Интерпретацию полученных при скрининге значений общей галактозы проводят с учетом cut-off, который вырабатывают, ориентируясь на рекомендуемый фирмой-производителем набор реагентов, популяционные данные региона и имеющийся опыт. В качестве пороговой концентрации общей галактозы для новорожденных в большинстве лабораторий РФ принято значение 7 мг/дл (385 мкмоль/л), рекомендованное производителем тест-системы. Детям, в образцах крови которых концентрация аналита выше 7 мг/дл, необходим повторный анализ.
Экстренность получения второго образца крови от ребенка (ретеста) зависит от степени повышения общей галактозы. Поскольку для классической формы галактоземии характерна острая, тяжелая манифестация в период новорожденности, угрожающая жизни, при значении общей галактозы, превышающем 15 мг/дл (825 мкмоль/л), необходимо срочно связываться с семьей и главным педиатром территории для получения сведений о состоянии ребенка и получении ретеста. В случае подтверждения в ретесте повышенного уровня этого показателя и исходя из состояния здоровья ребенка неонатолог или педиатр может принять решение о срочном переводе ребенка на безгалактозную диету, не дожидаясь результатов лабораторной верификации диагноза.
Повышенная концентрация галактозы в крови - необходимый, но недостаточный критерий для диагностики галактоземии. Небольшое повышение концентрации аналита характерно для формы Дуарте. Кроме того, особенности течения родов, тяжелое общее состояние ребенка, недостаточность функций печени, хромосомные заболевания приводят к подъему уровня галактозы в крови.
Уточнение формы галактоземии требует обязательного дополнительного обследования - исследования ферментативной активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы и анализа мутаций в гене галактозо-1-фосфатуридилтрансфераза или его секвенирования. Поскольку ДНК-анализ позволяет исследовать ограниченное количество мутаций, обнаружение недостаточности ферментативной активности галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы является важным диагностическим критерием. Если диагноз подтвержден, ребенку срочно назначают безгалактозную диету и проводят медико-генетическое консультирование семьи. Дальнейшее лечение ребенка осуществляют под контролем определения галактозы в крови.
НЕОТАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НА МУКОВИСЦИДОЗ
Существует ряд схем неонатального скрининга на муковисцидоз, первый этап которых - определение уровня иммунореактивного трипсиногена. Трипсиноген - один из основных продуктов секреции поджелудочной железы, единственный из ферментов, который продуцируется только поджелудочной железой, поэтому он является специфическим маркером панкреатической функции. При муковисцидозе наблюдают повышение уровня иммунореактивного трипсиногена в крови в первые 2 мес жизни ребенка. Далее уровень иммунореактивного трипсиногена снижается и достигает среднепопуляционных значений.
Результаты, полученные при измерении уровня иммунореактивного трипсиногена, далее дополняют потовой пробой и/или ДНК-анализом в различных сочетаниях:
ИРТ -> потовая проба -> ДНК-анализ;
ИРТ -> ДНК-анализ -> потовая проба;
ИРТ 1 -> ИРТ 2 -> потовая проба -> ДНК-анализ.
В России общепринята последняя схема. Измерение уровня иммунореактивного трипсиногена в сухих пятнах крови проводят методом лантанидного иммунофлюоресцентного анализа с разрешением по времени, используют «сэндвич» высокоспецифичных моноклональных антител против двух различных участков на молекуле иммунореактивного трипсиногена. Флюоресценция устойчива, ее интенсивность прямо пропорциональна количеству иммунореактивного трипсиногена в образце.
Интерпретация результатов
Интерпретацию полученных при скрининге значений иммунореактивного трипсиногена проводят с учетом cut-off, набора реагентов, рекомендованного фирмой-производителем и Российским центром муковисцидоза. Для детей в возрасте до 21 дня нормальными считают значения иммунореактивного трипсиногена до 70 нг/мл. Для детей более старшего возраста cut-off равен 40 нг/мл.
Иммунореактивный трипсиноген не является специфичным маркером заболевания, по его первичному значению невозможно поставить диагноз. Именно поэтому все дети с повышенным уровнем иммунореактивного трипсиногена нуждаются в повторном обследовании. Для повторного обследования на муковисцидоз (получения ретеста) существует строго ограниченный срок: от 21 дня до 2 мес жизни. Кровь, взятая в более позднем возрасте, к исследованию непригодна из-за неинформативности теста. Диагноз должен быть снят или подтвержден другими методами. Повышение уровня иммунореактивного трипсиногена может быть обусловлено особенностями течения родов - длительным безводным периодом, стремительными родами, а также особенностями течения послеродового периода - неонатальным стрессом, респираторным дистресс-синдромом, гипогликемией, врожденными инфекциями, атрезией кишечника, тяжелыми врожденными и хромосомными заболеваниями и др.
Потовая проба и ДНК-анализ
Дети с выявленным повышением иммунореактивного трипсиногена в ретесте, а также не прошедшие повторного обследования на иммунореактивный трипсиноген по возрасту нуждаются в проведении второго этапа скрининга - потовой пробе. Потовая проба - измерение концентрации хлора в потовой жидкости - основной патогномоничный диагностический критерий муковисцидоза. Классическим, но длительным по времени и трудоемким способом проведения потового теста остается определение концентрации хлора в поте путем его титрования по методу Гибсона и Кука. В настоящее время исследование проводят с помощью аппарата, измеряющего электрическую проводимость пота, эквивалентную концентрации хлора. Сбор пота осуществляют на предплечье ребенка с предварительным проведением на месте сбора пилокарпинового электрофореза. Нормальный интервал концентраций хлора, рекомендованный фирмой-производителем реагентов, - 0-60 ммоль/л пота. Значения 61-80 ммоль/л считают сомнительными, требующими перепроверки, повтора и клинического наблюдения в динамике. Концентрацию хлора более 80 ммоль/л ассоциируют с муковисцидозом.
Параллельно измерению иммунореактивный трипсиноген выполняют анализ частых мутаций, в частности delF508 и других следующих по частоте, что служит важным диагностическим критерием для данного заболевания и оптимизирует неонатальный скрининг. Однако, поскольку количество известных мутаций в гене велико, исследование частых мутаций не всегда позволяет подтвердить или опровергнуть диагноз. Именно поэтому диагноз всегда должен быть подтвержден потовой пробой. Детей с подтвержденным диагнозом направляют для лечения и диспансерного наблюдения в региональный центр. Врач-генетик осуществляет медико-генетическое консультирование семьи.
НЕОНАТАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НА АДРЕНОГЕНИТАЛЬНЫЙ СИНДРОМ
Первый этап неонатального скрининга на адреногенитальный синдром - определение уровня 17-гидроксипрогестерона, который является предшественником кортизола. Уровень 17-гидроксипрогестерона повышен при обеих формах адреногенитального синдрома, вызванных дефицитом 21-гидроксилазы или 11-b-гидроксилазы, что позволяет выявлять более 95% детей с адреногенитальным синдромом. При других формах адреногенитального синдрома уровень 17-гидроксипрогестерона не изменяется, однако частота этих форм низка. Определение уровня 17-гидроксипрогестерона в сухих пятнах крови проводят методом лантанидного иммунофлюоресцентного анализа с разрешением по времени. Тест основан на конкуренции меченного европием 17-гидроксипрогестерона и 17-гидроксипрогестерона крови новорожденного за центр связывания со специфичными для 17-гидроксипрогестерона моноклональными антителами. Флюоресценция устойчива, ее интенсивность обратно пропорциональна количеству 17-гидроксипрогестерона в образце.
Интерпретация результатов
Интерпретацию полученных значений 17-гидроксипрогестерона проводят с учетом рекомендованного фирмой-производителем набора реагентов и НИИ детской эндокринологии ГУ ЭНЦ РАМН. Для доношенных детей сроком гестации более 37 нед и массой тела более 2000 г cut-off 17-гидроксипрогестерон в крови составляет 30 нмоль/л. В качестве порогового значения, позволяющего заподозрить адреногенитальный синдром с высокой степенью вероятности, используют величину 90 нмоль/л.
Для недоношенных детей со сроком гестации 33-36 нед и массой тела менее 2000 г пороговый уровень 17-гидроксипрогестерона равен 60 нмоль/л. У детей с глубокой недоношенностью (срок гестации - 23-32 нед) результат считают положительным при уровне 17-гидроксипрогестерона более 150 нмоль/л.
Помимо недоношенности, ложноположительные результаты могут быть получены у детей с тяжелым общим состоянием, на фоне внутривенной трансфузии, при высокой билирубинемии (более 30 мг/дл). У детей, получающих дексаметазон (или в случае приема препарата матерью), может быть получен ложноотрицательный результат. Детей с повторным повышением уровня 17-гидроксипрогестерона в ретесте направляют к детскому эндокринологу для верификации диагноза и назначения лечения. Всем детям с диагнозом адреногенитального синдрома, их родителям и членам семьи необходимо проведение молекулярно-генетического исследования и медико-генетического консультирования.
В заключение следует подчеркнуть, что любая программа скрининга с использованием современных алгоритмов и лабораторных методов не выявляет 100% пациентов с данным заболеванием, что объективно обусловлено различными формами заболеваний, недостаточными чувствительностью и специфичностью применяемых методов, недостатками организационного характера, человеческим фактором и т. д. Именно поэтому при любом клиническом подозрении на заболевание пациента необходимо вновь обследовать по полной программе.
Одним из важных методов ранней диагностики муковисцидоза, определяющий своевременное начало терапии, увеличение продолжительности и улучшению качества жизни больных, является массовый скрининг новорожденных. В мире неонатальный скрининг на муковисцидоз успешно проводится более тридцати лет. Как показал многолетний опыт, активное диспансерное наблюдение и своевременное комплексное лечение вновь выявленных больных, позволяют предотвратить или, по крайней мере, замедлить развитие осложнений.
По сравнению с больными, диагностированными по симптомам заболевания в более позднем возрасте, для выявленных при неонатальном скрининге характерно хорошее самочувствие. К трем годам отмечены достоверно меньшие изменения в легких, меньшая частота обострений бронхолегочного процесса, более редкая частота высева патогенной микрофлоры. Наблюдается также значимо меньшая частота декомпенсации кишечного синдрома, лучшие показатели физического статуса, включая массо-ростовой индекс.
С июня 2006 года в ряде регионов РФ, а с 2007 года по всей России проводится скрининг новорожденных на муковисцидоз. Обследование состоит из 4х этапов, три из которых обязательны.
- Первый этап - проводится всем детям. У новорожденных берут каплю крови на 4-5й день жизни (у недоношенных на 7-8й день), и в высушенном пятне крови определяется содержание иммунореактивного трипсина (ИРТ). Нормальное значение: не более 65-70 нг/мл (в зависимости от используемых в данной лаборатории реактивов).
- Второй этап - у детей с повышенным уровнем ИРТ (>70 нг/мл) повторное определение ИРТ в крови проводят на 4 неделе жизни (с 21 по 28 день жизни строго). У здоровых детей показатель не превышает 40 нг/мл .
Повышение уровня ИРТ у новорожденных бывает не только при муковисцидозе, но и при ряде врожденных и наследственных патологий, таких как: внутриутробная гипоксия плода, внутриутробные инфекции, перинатальный стресс, незрелость плода, коньюгационная желтуха новорожденных, хромосомные перестройки и др., а также гетерозиготное носительство мутаций в гене CFTR, как следствие функциональной недостаточности поджелудочной железы. Поэтому для подтверждения диагноза МВ при положительных результатах 2го теста ИРТ (>40 нг/мл), а также при несоблюдении сроков проведения 2го теста (21-28 день) необходимо обязательно проводить потовую пробу. И наоборот, при некоторых состояниях (у недоношенных детей, при мекониальном илеусе, при вирусных инфекциях, после переливаний крови) возможно получение ложноотрицательных результатов. То есть диагноз МВ впоследствии может быть поставлен и при отрицательных результатах скрининга.
- Третий этап. Потовая проба, проводится детям с положительными результатами определения ИРТ. Нормальные значения: до 50 ммоль/мл.
Если результаты потовой пробы не превышают 50 ммоль/л, за развитием ребенка наблюдают по месту жительства, повторная консультация проводится в 1 год.
- Четвертый этап. При пограничном результате потовой пробы (40-60 ммоль/л по методу Гибсона-Кука или 60-80 ммоль/л (Нанодакт)) проводится ДНК-диагностика на 20 наиболее распространенных в РФ мутаций МВ.
Если мутаций не выявлено, то ребенок в течение года наблюдается в ближайшем центре муковисцидоза, необходимо провести исследование содержания эластазы 1 в кале, провести повторные потовые пробы.
При положительном результате потовой пробы (>60 ммоль/л по методу Гибсона-Кука или >80 ммоль/л при определении проводимости пота на аппарате Нанодакт) диагноз МВ считается подтвержденным. Ребенок наблюдается в центре муковисцидоза.
Литература:
1. В.Д. Толстова, Н.Ю. Каширская, Н.И. Капранов. Массовый скрининг новорожденных на муковисцидоз в России. Фарматека № 1 - 2008
Скрининг на муковисцидоз в роддоме направлен на определение заболевания еще до появления клинических признаков. Его основной задачей является раннее выявление больных детей и своевременное назначение адекватной терапии. Основан этот метод на определении уровня иммунореактивного трипсина (ИРТ) в сухом пятне капиллярной крови новорожденных. В отличие от пренатального скрининга он проводится уже после рождения ребенка. На данный момент неонатальный скрининг является обязательной процедурой проводимой у новорожденных. Муковисцидоз при скрининге может подтвердиться на разных этапах этой диагностики. Первым этапов является забор крови из пяточки (на специальную фильтровальную бумагу) новорожденного на 4-7 день жизни. Затем в высушенном пятне крови на специальном тест - бланке подсчитывают содержание иммунореактивного трипсина. Нормальным показанием можно считать 65-70нг/л. Если же эти показатели превышены в 5, а то и 10 раз, можно говорить о переходе на второй этап диагностики болезни муковисцидоз. Неонатальный скрининг второго этапа проводят на 21-28 день жизни ребенка. Этот этап является повторением первого. Так же проводится забор крови у ребенка для определения иммунореактивного трипсина. В норме показания в этом периоде жизни не должны превышать 40нг/л. Если же скрининг на муковисцидоз положительный, то необходимо проведение третьего этапа. На этом этапе необходимо провести потовую пробу и генетические анализы. Так как при проведении этих проб могут быть и ложноположительные результаты. Проведение третьего этапа позволит медикам подтвердить или опровергнуть возможность постановки данного диагноза. Ложные показания могут встречаться при таких состояниях:
- проведение второго скрининга было позже положенного срока (21-28 день жизни);
- при гипоксии плода;
- при внутриутробных инфекциях;
- показатель не всегда информативен при мекониальном илеусе;
- повышается уровень иммунореактивного трипсина и при почечной недостаточности, атрезии кишечника.
В наше время потовая проба является наиболее достоверной диагностикой муковисцидоза у новорожденных и детей до 2 лет. Для точности результата пробу проводят несколько раз (2-3).
Нормальными показаниями являются цифры пробы не более 40ммоль/л. При повышении результата на пробы на муковисцидоз, скрининг переходит на четвертый этап. Его проводят при повышении результата потовой пробы от 40до 60ммоль/л. В этом случае назначается ДНК-диагностика на 10-20 мутаций распространенных в ближайшей местности. В случае если результат потовой пробы однозначно положительный, где значения превышают 60ммоль/л, диагноз подтверждается. Ребенка ставят на учет в ближайшем центре муковисцидоза.
Если заболевание не подтверждено, такого ребенка наблюдают в течение года и затем проводят повторные потовые пробы и назначают анализ кала на содержание эластазы-1.
Неонатальный скрининг (НС) на тяжёлое заболевание муковисцидоз (МВ) уже проводился в Европе в начале 70-х годов прошлого столетия, однако это были всего лишь первые попытки. Данные исследования включали в себя проведение анализа мекония на содержание в нём альбумина. В 1979 году в плазме крови новорожденных научились определять уровень иммунореактивного трипсина (ИРТ), который при муковисцидозе повышается. Это событие стало отправным пунктом для дальнейших исследований в деле ведения массового скриннинга новорожденных на наличие муковисцидоза.
Когда было проведено первое клонирование гена CFTR в 1989 году, возможности НС резко расширились. Стало возможным включить анализ ДНК в протоколы скрининга МВ.
Данные о неонатальном скрининге в мире
В Европе было проведено обследование у 1,6 млн. новорожденных, из которых было выявлено 400 малышей, у которых имелись симптомы муковисцидоза.
За 2008 год число прошедших скрининг детей увеличилось почти вдвое. Это увеличение связано с внедрением НС в Великобритании и России. Данная программа полностью себя оправдала не только в медицинской составляющей, но и в экономической.
При возможности раннего определения заболевания можно начать ранее лечение, что приводит в дальнейшем к улучшению качества жизни больных и прогноза заболевания. Внедрение НС и генотипирования по гену CFTR привело к возможности раннего планирования семьи с учётом отягощённого генофонда.
Варианты НС
В европейских странах существует около 26 вариантов НС, которые состоят из 2-4 этапов. Первый этап везде это измерение уровня иммунореактивного трипсина в крови на первой неделе жизни новорожденного. Признак очень чувствительный, но специфичность его недостаточна, так как повышение ИРТ встречается ещё и при конъюгационной желтухе, перинатальном стрессе, атрезии кишечника, почечной недостаточности. Причём уровни ИРТ повышены у североамериканцев и афроамериканцев по сравнению с жителями Европы.взятие крови на муковисцидоз
Второй этап необходим для повышения специфичности. Не представляется возможным в обществе, где вместе существует огромное число национальностей определить пациентов с мутировавшими генами путём определения ИРТ/ДНК.
Другим, альтернативным методом второго этапа является нахождение связанного с панкреатитом белка (РАР) в единообразном виде либо в комбинации с ИРТ. Данный подход сможет помочь в избегании проблем, в связи с выявлением и анализом CFTR–мутаций. На данный момент имеется разработанный комбинированный способ: набор для определения и оценки РАР+ИРТ. Проведение исследований только планируется.
Вышеописанные программы нужно комбинировать и они должны применяться у родственников с отягощённой патологией и в популяции в общем, потому как братья и сёстры больных муковисцидозом могут содержать в половине случаев рецессивный ген, то есть являться носителями.
Негативные аспекты НС
При получении положительного результата на МВ, необходимо проводить немедленную терапию. Именно в первый период осознания родители могут волноваться и очень сомневаться по поводу наличия у их ребёнка МВ. Если между полученными данными скрининга и окончательным диагностическим подтверждением проходит мало времени, данная ситуация психологически благоприятно сказывается на состоянии родителей маленького пациента, что способствует скорейшему началу адекватной терапии и развитию доверительных отношений между ними и врачом.
Эти отношения нередко тяжело налаживаются, а иногда и невозможны. При НС есть вероятность появления ложноположительных тестов. Таким образом, задачей учёных ставится определение как можно меньшего процента ложноположительных тестов.
Протокол НС в России
- ИРТ 2;
- Потовая проба;
- ДНК-диагностика.
С 2007 года НС на МВ веден как обязательное мероприятие для выявления тяжёлых наследственных заболеваний, в которые входят фенилкетонурия, гипотиреоз, галактоземия, адреногенитальный синдром.
Стоимость анализа в России высока (около 100$), поэтому проводится НС достаточно редко.
Потовая проба
В основном в медицинских центрах Европы проводят потовые пробы на наличие хлоридов. В России имеют регистрацию две системы для определения хлоридов в потовой жидкости. Это непрямой метод определения данных веществ.
Системы для сбора и анализа пота
Успешно у детей первых месяцев жизни используется система Macroduct с анализатором пота Sweat–Chek американского производства. Анализ можно проводить с её помощью вне лабораторных условий в течение 30 минут.
Также используется аппарат Nanoduct, который оснащён системой для стимуляции потоотделения посредством электрофореза раствора пилокарпина 0,1% и анализатором потовой проводимости.
Для анализа необходимо от 3 до 6 мкл пота. Поэтому данный аппарат очень широко используется в качестве технического оснащения для массового скрининга. Положительными считаются результаты 80 ммоль/л. Показатели пограничные - 60-80 ммоль/л.
Данные обследований
За три года исследований более 4 млн. новорожденных прошли НС на муковисцидоз у детей. Из всех обследованных выявлено 416 малышей с признаками МВ. Таким образом, частота встречаемости в Росси составляет 1:10000 новорожденных.
Повторных исследований часто не проводят детям с положительными тестами (с повышенным уровнем ИРТ), потому как родители отказываются от дальнейших исследований.
Диспансеризация новорожденных
При выявлении патологии малыши наблюдаются у врачей каждые 2 недели в течение 3 месяцев, затем каждый месяц следующие полгода, после чего каждые 2 месяца до 1 года, а с года каждый квартал.
Важным является наблюдение за пациентами без каких-либо проявлений болезни. Проводят копрологическое исследование каждый месяц до 1 года, определяют панкреатическую эластазу дважды за первый год жизни, общий анализ крови. При развитии обострения патологического процесса обследование необходимо провести более глубокое и тщательное.
Лечение муковисцидоза
Терапевтические мероприятия начинаются с момента диагностирования заболевания. Объём терапии будет зависеть от клинических проявлений и широты поражений органов. У подавляющего большинства пациентов все симптомы возникают на 1-ом году жизни и в 1-ый месяц жизни.
Для новорожденных применяют кинезиотерапию с использованием массажа, вибрации, поглаживания, занятий на мяче. Малышу все занятия должны быть приятны.
При присоединении бронхиальной обструкции показаны бронходилятаторы и муколитики.
Если есть проявления диспепсии, назначаются ферменты в качестве заместительного лечения и жирорастворимых витаминов.
Заключение
Оценить значение неонатального скрининга на муковисцидоз в России можно будет спустя несколько лет. При этом государство должно понимать важность данных мероприятий и всячески улучшать условия для их проведения.
