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 obvykle AR, GR substrát obvykle enzym klinicky variabilní 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 vedl.produkt enzyme transporter 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 pacienti mírné formy nemoci
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 Max. 700 bodů Závažnost nemoci Prospěch léčby-pacient Prospěch léčby-rodina Prevence úmrtí
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
34 44 44 45 50 53 35 51 50 32 41 47 46 37 29 29 41 48 40 DC 51 13 31 45 35 33 36 29 50 41 48 31 45 33 45 48 52 31 31 35 54 49 32 50 49 24 31 31 46 49 51 52 32 52 52 31 30 NS USA-2009
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 ~1:4 000 Kumulativně 1:1 200 ~1:4 000
Tandemový hmotnostní spektrometr (MS/MS)
Pacienti s DMP Nemoc Selektivní screening (odhad/rok/ ČR) Pilotní studie ÚDMP (2001-2008, n=98 039) Celá ČR 2010 (n= 117 705) Celá ČR 2011 (n= 108 673) PKU/HPA (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, CACT, CPTII) 0-1 0 0 0 Celkem 15-25 20 31 25
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. NH 3, 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 PKU: 0.1 g Phe /l krve Moč-litry 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 Transplantace buněk a orgánů 1 enzym transportér Genové manipulace produkt Enzymové manipulace
Léčba ovlivněním metabol.dráhy potrava 1 2 toxický prekursor substrát 3 toxický vedl. produkt netoxický produkt produkt 4
Léčba nespecifická systémová 1 Eliminace toxinů Hemodialysa Hemadsorption (výměnná transfuse) (peritoneální dialysa) 2 Obecná léčba Energie Hydratace Léčba infekce Atd.
stovky Kč/rok homocystinurie Náklady léčby DMP 200 000 Kč/rok 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 1 22 11 33 3 Aminoacidopatie a organické acidurie Poruchy metabolismu sacharidů Poruchy b-oxidace mastných kyselin Lysosomální choroby 35 21 Mitochondriální poruchy Dyslipidémie 27 37 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 135 29 15 30 254 Aminoacidopatie a organické acidurie Poruchy metabolismu sacharidů Poruchy b-oxidace mastných kyselin Lysosomální choroby Mitochondriální poruchy Dyslipidémie 124 109 812 pacientů, 106 různých nemocí (+mito) 52 64 Peroxisomální poruchy Poruchy metabolismu purinů a pyrimidinů Jiné
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