Elisabetta Pasquini

Sezione Malattie Metaboliche e Muscolari Ereditarie

Clinica di Neurologia PediatricaAOU “Anna Meyer” Firenze

I Programmi di screening: realtà e prospettive

In Italia

GUTHRIE R, SUSI A. A SIMPLE PHENYLALANINE METHOD FOR DETECTING PHENYLKETONURIA IN LARGE POPULATIONS OF NEWBORN INFANTS.

Pediatrics. 1963, 32:338-43..

LA STORIA DEGLI SCREENING INIZIA NEL 1961 CON LA MESSA A PUNTO DEL TEST DI GUTHRIE

DOSAGGIO SEMIQUANTITATIVO DI FENILALANINA SU SANGUE (SPOT)

PROBLEMA IMPORTANTE DI SALUTE PER L’INDIVIDUO E LA COMUNITA’ESISTENZA DI UN’ACCETTABILE FORMA DI TERAPIA CHE

INFLUENZI POSITIVAMENTE IL SUCCESSIVO DECORSOESISTENZA DI UN PERIODO DI LATENZA O DI SINTOMI

PRODROMICIIL TEST DEVE ESSERE APPLICABILE IN TALE PERIODO ED

ACCETTABILE DALLA POPOLAZIONEPROCEDIMENTI DIAGNOSTICI SUCCESSIVI FACILMENTE

DISPONIBILICOSTO DIAGNOSTICO BILANCIATO DALLE SPESE MEDICHE O DI

ALTRO TIPO IN CASO DI MANCATA DIAGNOSI

CRITERI DI AMMISSIBILITA’ ALLO SCREENING

Avvio di attivita’ per l’accertamento dell’IPOTIROIDISMO e FENILCHETONURIA da effettuarsi a cura dell’USL Fi 10, area Pisana, area Senese.

DELIBERA REGIONALE22 GIUGNO 1981 N.301

OPERATIVA: GIUGNO 1982

1983 FIBROSI CISTICA

LEGGE NAZIONALE PER LO SCREENING NEONATALE

104 del 5.2.1992

FENILCHETONURIA IPOTIROIDISMO CONGENITOFIBROSI CISTICA

programmi di screening

DAL 1990: TANDEM MASSA E SCREENING NEONATALE

J. Inher. Metab. Dis. 13: 321-324; 1990

TESTS DI GUTHRIE e ALTRI TESTSSCREENING NEONATALI

SCREENING NEONATALE LC/MS/MS

UNO SPOT UN TEST PIU’ MALATTIE

IERI

Del. Reg. Toscana n 800/2.8.04 Dal 1 NOVEMBRE 2004 SCREENING NEONATALE LC/MS/MS

PKU MSUDBIOTINIDASIGALATTOSEMIA......

~ 40 MALATTIE

fenilchetonuria UNO SPOT UN TEST UNA MALATTIA

ESPERIENZE INTERNAZIONALI

Rashed MS et al:Application of electrospray tandem mass spectrometry to neonatal screening. Arabia Saudita. Semin Perinatol. 1999

Wilcken B: two years of routine newborn screening by tandem mass spectrometry (MS/MS) in New South Wales, Australia. J Inhert Metab Dis 2000

Zytkovicz TH et al: Tandem Mass spectrometric analysis for amino, organic, and fatty acid disorders in newborn dried blood spots: a two-year summary from the New England Newborn Screening Program. Clin Chem 2001

………Muntau A: Congresso SISMME Firenze 2003 Bavarian newborn screening Gennaio 1999-Giugno 2003 : 524287 neonati analizzati, 397 diagnosi eseguite, 1/1320

38 STATI SU 51

ESORDIO ACUTO INTERMITTENTE

NEONATALE

CRONICO

TARDIVO

EXITUS

DANNO NEUROLOGICO

ESISTENZA DI UN PERIODO DI LATENZA O DI SINTOMI PRODROMICI

CRITERI DI AMMISSIBILITA’ ALLO SCREENING

INTERVALLO LIBEROBREVE → 12 ORE

SOLITAMENTE 48-72 ORE

GRAVIDANZA

Dipendenza metabolica dalla madrePlacenta come emuntorio

NASCITA

ACCUMULO DI SOSTANZE TOSSICHE

Autonomia metabolica

LUNGO NUMEROSI GIORNI → >15 GORNI

SCREENING NEONATALE

48-72 OREDI VITA

DIAGNOSI PRECOCE SINTOMATOLOGIA

IL MEDICO RICONOSCE …

LE MALATTIE CHE CONOSCE

SCREENING NEONATALE LC-MS/MS

-Aminoacidopatie-Deficit ciclo dell’urea-Acidurie organiche -Difetti βossidazione

PRECOCETERAPIA

PROGNOSI MIGLIORE BUONA

01/01/2002-31/10/2004

autorizzato sui neonati

di Firenze, Prato e Pistoia

PROGETTO PILOTA

42371 neonati

33000 neonati/anno

Legge Regione Toscana n 800 del 3/8/2004:

dal 01/11/2004…..tutti i neonati toscani dovranno essere sottoposti a screening allargato mediante spettrometria di massa

tandem….

dal 01/01/2006ASL 1 Umbria effettua lo screening presso

il nostro centro1500 neonati/anno

dal 01/01/2010SCREENING NEONATALEREGIONE UMBRIA

L’ESPERIENZA ITALIANA

Toscana

Leg. Reg

Gennaio 02

coperturaTotale

Lazio Febbraio 04

coperturaParziale

Liguria Giugno 05

coperturaTotale

Esperienza Italiana:Incidenza

ECM+HPA ECM senza HPA

Nazionale 1:1878 1:4071

Lazio 1:1533 1:3374

Liguria 1:1923 1:5000

Toscana 1:1927 1:4303

R. Cerone 2007

Esperienza Italiana: incidenza per singoli gruppi di patologie

AA OA FAOD

Nazionale 1:3166 1:8549 1:11399

Lazio 1.2811 1:16871 1:4217

Liguria 1:2277 1:12500 1:12500

Toscana 1:3310 1:7594 1:14345

R. Cerone 2007

SCREENING NEONATALELC-MS/MS

ACIDURIE ORGANICHEPropionico acidemia (PA)Isovalerico aciduria (IVA)Glutarico aciduria tipo I (GA I)Difetto di 3-metilcrotonil CoA carbossilasi (MCC)Difetto di betachetotiolasi (BKT)Difetto di 3-idrossi-3-metilglutaril CoA liasi (HMGCL)Difetto multiplo di carbossilasi Malonico aciduria (MLYCD)3-metilglutaconico aciduria tipo I, II, III, IV, VDifetto di 2-metil-3-idrossibutirril-CoA- deidrogenasi (MHBD)Metilmalonico aciduria (difetto di mutasi) (MMA)Metilmalonico aciduria da difetti di metabolismo di cobalamina (MMACbl)Difetto di isobutiril CoA deidrogenasi (IBDH)Encefalopatia Etilmalonica

DIFETTI DELLA b-OSSIDAZIONEDifetto di acil-CoA deidrogenasi a catena corta (SCAD)Difetto di acil-CoA deidrogenasi idrossilate a catena media e corta (M/SCHAD)Difetto di acil-CoA deidrogenasi a catena media (MCAD)Difetto di acil-CoA deidrogenasi a catena molto lunga (VLCAD)Difetto di acil-CoA deidrogenasi idrossilate a catena lunga (LCHAD)Difetto di proteina trifunzionale mitocondriale (TFP)Difetto primitivo di carnitina (CUD)Difetto multiplo di acil-CoA deidrogenasi o glutarico aciduria tipoII (MAD)Difetto di carnitina palmitoil transferase I (CPT I)Difetto di carnitina palmitoil transferase II (CPTII)Difetto di carnitina-acilcarnitina translocase (CACT)

AMINOACIDOPATIE e DIFETTI CICLO DELL’UREAFenilchetonuria classica e iperfenilalaninemie Difetti metabolismo cofattore biopterinaTirosinemia tipo I, tipo II, tipo IIICitrullinemia tipo ICitrullinemia tipo II, deficit di citrinaArgininemia Argininsuccinico aciduriaSindrome HHH Iperornitinemia (atrofia girata coroide e retina)OmocistinuriaIpermetioninemiaMalattia delle urine a sciroppo d’acero (MSUD)

SCREENING PANEL

~116 difetti :

47 iperfenilalaninemia (9PKU, 1DHPR) 35 organico acidurie 13 difetti beta ossidazione 7 defetti ciclo urea 4 aminoacidopatie

10 biotinidasi (by enzymatic colorimetric assay)

INCIDENZA 1:1846

1Glutarico acidura tipo I

214200 NEONATI

7 MCAD (1:30600)

4 SCAD

2 VLCAD+1 DEFICIT CARNITINA → MADRE AFFETTA

13 DIFETTI DELLA b-OSSIDAZIONE

Coma 0%

Ritardo mentale 0%

Mortalità 0%

SCREENING NEONATALE in LC/MS/MS

Muntau 1999-2003

DEFICIT DI MCAD

DIAGNOSI PRESINTOMATICA (62 paz.)

C8-carnitine

Soggetto sano

MCAD

C10-carnitineC6-carnitine

I.SI.S

I.S

I.S

I.S I.SI.S

I.S

I.S

- Episodi di ipoglicemia ipochetotica - Epatomegalia- Episodi Reye likedopo digiuno prolungato/dopo infezione

DIAGNOSI IMMEDIATA 12%

DIAGNOSI ERRONEA 72%

DIAGNOSI NON RICONOSCIUTA 16%

J.Pediatr, 1994 124; 409-415DIAGNOSI POSTSINTOMATICA (120 paz.)

Coma 84%Esiti neurologici 40%Mortalita’ 20%

INCIDENZA MCADPOPOLAZIONE CAUCASICA

34 : 592.785 1:20.000 80% omozigoti per c.985A>G

Waddell L et al. Mol Gen Metab 2006 87:32-39

Esperienza australiana

Esperienza Toscana

7 : 214.200 1:30.600

3 pz italiani omozigoti per c.985A>G1 pz italiano/ucraino c.985A>G/c.431_434delAGTA

1 pz albanese omozigote per la c.244insT1 pz italiano c.244insT/c.356T>A

1 pz italiano/albanese omozigote per c.310-312 delGAC

Ritiro: entro le ore 16-17 dai 32 punti nascita (2 punti nascita umbri)Consegna al Meyer: entro le ore 10.00 della mattina successiva al prelievo [pacco celere-impresa]

SPEDIZIONEIMPORTANTE

RAPIDITÀ DI INVIO SPEDIZIONI GIORNALIERE

FALSO NEGATIVO

QUALITA’ DEL CAMPIONE

TRAUMA INUTILE DEL BAMBINO E GENITORI

RITARDO DIAGNOSTICO E TERAPEUTICO

FRONTE

RETRO

SPOT INSUFFICIENTE

NUOVO CAMPIONE

SPOT SPESSO

FALSO POSITIVO

PRELIEVO PRIMA DEL PASTO 48-72 OREDI VITA

POSTE ITALIANE (www.poste.it)

CARTONCINITOSCANA + UMBRIA

CENTRO SCREENING LABORATORIO MS/MS

RISULTATO NORMALE

RISULTATO ALTERATO

TEAM CLINICO

RICOVERO IMMEDIATO

RICHIAMO

TINPEDIATRIA

LABORATORIODIETISTAFARMACIA

DH

PUNTO NASCITA

DH CENTRO

SCREENING

SE RICHIAMO E’ POSITIVO

Acidi organiciOmocisteinaAcido oroticoAminoacidi Ammonio

IMPORTANTERAPIDA PRESA IN CARICO DEL NEONATO 24h/24

LAB. MALATTIE METABOLICHE + ALTRE ANALISI PER CONFERMA MS/MS INTERPRETAZIONE DEL DATO ANALITICO

ALTERAZIONE VLCAD

ALTERAZIONE PHE, TYR

ALTERAZIONE C3/acido libero

SOSPETTO MOLTO PROBABILE VLCAD

SOSPETTO PKU

SOSPETTO MOLTO PROBABILE

ACIDURIA ORGANICA

CONTROLLO

RICOVERO

RICOVERO IMMEDIATO

RICOVERO URGENTE

ALTERAZIONE VLCAD

ALTERAZIONE PHE, TYR

ALTERAZIONE C3/acido libero

SOSPETTO MOLTO PROBABILE VLCAD

2nd Tier Test POSITIVO

RETE REGIONALE MALATTIE METABOLICHE

REPARTI DI PEDIATRIAREPARTI NEONATOLOGIATERAPIA INTENSIVA NEONATALERIANIMAZIONE PEDIATRICA

SEZIONE MALATTIE METABOLICHE MEYERCELLULARE AZIENDALE GUARDIA ATTIVA 12h DIURNE FERIALIREPERIBILITA’ 24/24h

Del. Reg. Toscana n 800/2.8.04 Dal 1 NOVEMBRE 2004 SCREENING NEONATALE LC/MS/MS

Circa 40 MALATTIE

48 OREDI VITA

RETE REGIONALE MALATTIE METABOLICHE

ATTIVAZIONE/ORGANIZZAZIONE TRASFERIMENTO Pz ACUTO

CONSULENZA TELEFONICACLINICO/TERAPEUTICA

PER INVIO CAMPIONI

ATTIVAZIONE LABORATORIO MALATTIE METABOLICHE PER ANALISI URGENTI

ACILCARNITINE (LC-MS/MS)AMINOACIDIACIDI ORGANICIACIDO OROTICOOMOCISTEINA

BIOLOGO/CHIMICOREPERIBILITA’ 24/24h

ASPETTI POSITIVI

SCREENING in LC-MS/MS

CRITICITA’

•SCREENING DI PIU’ MALATTIE•ANALISI QUANTITATIVA •DIAGNOSI PRECLINICA•TERAPIA PRECOCE•PROGNOSI MIGLIORE

•ESORDIO MOLTO PRECOCE•CURE NON RISOLUTIVE IN

ALCUNI CASI•FORME ASINTOMATICHE•FALSI POSITIVI, NEGATIVI•STRESS FAMIGLIE•COSTI

RAPPORTO COSTI/BENEFICI

MODIFICA L`EVOLUZIONE DELLA MALATTIA

DIAGNOSI PRECLINICA

GLUTARICO ACIDURIA TIPO I

Diagnosi a 23 mesi

exitus a 32 mesi

TERAPIA PRECOCE

PROGNOSI MIGLIORE (COMPLIANCE FAMIGLIA)

RM alla diagnosi in paziente di 8 mesiRM a 1 mese di paziente

diagnosticato allo screening

GLUTARICO ACIDURIA TIPO I

RM a 7 mese di paziente diagnosticato allo screening

TERAPIA: VITAMINICA DIETETICAFARMACOLOGICAALTRO

DEFICIT di BIOTINIDASI LC-MS/MS: C5OH ↑

ESISTENZA DI UN’ACCETTABILE FORMA DI TERAPIA CHE INFLUENZI POSITIVAMENTE IL SUCCESSIVO DECORSO

CRITERI DI AMMISSIBILITA’ ALLO SCREENING

SCREENING NEONATALE FALSO NEGATIVO

PLASMA

Screening Neonatale

Paziente esterno al bacino di utenza del nostro centro screening. Arrivato in urgenza per scompenso metabolico a 3 mesi di vita

DEFICIT COMPLETO DI BIOTINIDASI

Neonato con screening colorimetrico per biotinidasi POSITIVO

DEFICIT COMPLETO DI BIOTINIDASI

DEFICIT di BIOTINIDASI

Test di Heard

SCREENING ALLARGATO IN MS/MS

CRITICITA`

FALSI NEGATIVI

MARKER PRIMARIO INADEGUATO

SCELTA CUT OFF

NELLA NOSTRA ESPERIENZA IDENTIFICATI:2 FALSI NEGATIVI

MMA CblC

TIROSINEMIA TIPO I

TIROSINEMIA TIPO I

FALSO NEGATIVO PER TIROSINEMIA TIPO I2005

TIROSINA = 142µmol/L

cut off TYR 200 µmol/L

Recall rate per Tyr 17.4% su tutti i richiami

SUCCINILACETONE14.9 µmol/L (v.n. <2)

Sugli ultimi 33600 neonati del 2006 63 richiami su 287totali erano per alterazione della Propionil carnitina (C3)e/o della Metilmalonil carnitina (C4DC)

Diagnosi effettuate: 1 PA; 2 MMA

Il caso della C3 e della C4DC

Cut off C3>3.3µM→ Acido libero

III

I

II

C0= 5,3 C0= 5,6 ret

C0= [N.V.8-45]

C0= 8,2

C0= 21,4 C0= 6,7

EXPANDED NBSFALSE POSITIVE

MOTHER’S DISEASE

C0 pl= N.V17-50

C0= 20Pl N.V. 17-50 umol/L

III

I

II

OCTN2 (SLC22A5) GENEc.695C>T (T232M)/c.844C>T (R282X)

Primary Carnitine Deficiency

c.695C>T/c.844C>T

c.695C>T/c.844C>T -/c.844C>T

-/c.844C>T

C0= 8,2

C0= 21,4 C0= 6,7

C0

IMPORTANZA DELLA COMPILAZIONE DEL CARTONCINO

INTERFERENZE DI FARMACI

PROBLEMA dei CUT-OFF

“troppo ampi” CUT-OFF FALSI NEGATIVI

“troppo stretti” CUT-OFF FALSI POSITIVI

(RR~0.7-0.8%; ultimi 6 mesi 0.14%)

ADEGUATA SCELTA n.DS

CUT-OFF PER ETÀ GESTAZIONALE E/O PESO

DIFFERENTI POPOLAZIONI=DIFFERENTI CUT OFF?

DRUG INTERFERENCES

PROTOCOLLO NEONATI BASSO PESO <1800 grLINEE GUIDA INTERNAZIONALI CONSIGLIANO 3 PRELIEVI

T48ora T14giorni T30giorni

ALTA % DI RICHIAMI PER NEONATI DI BASSO PESO

FALSI POSITIVI ALMENO 3 PRELIEVI IN ATTESA DI NORMALIZZAZIONE

OBIETTIVI DEL PROTOCOLLO:

•RIDURRE % FALSI POSITIVI•RIDURRE RISCHIO FALSI NEGATIVI•RIDURRE STRESS ALLE FAMIGLIE

STRESS FAMILIARE

ELEVATO n FALSI POSITIVIELEVATO NUMERO DI RICHIAMI

RECALL RATE

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

1.33%1.47%

0.89 %0.58 % 0.32 %

Parziale-Gen 2008

689/51546471/31835 300/33601 197/34499 9/2800

Progetto Pilota

01/01/2004DLR n. 500

Variazioni CutOff

Protocolli2nd Tier Test

(C3) 2nd Tier Test (MSUD, Ac. organici); cutoff Tyr

2009

0.25 %

0.27 %Parziale 2009

STRESS FAMIGLIE

NEI CORSI di PREPARAZIONE al PARTO e nelle NURSERY

RICHIAMO NON SIGNIFICA MALATTIA

IMPORTANTE

SU SCREENING NEONATALEINFORMAZIONE

SCREENING NEONATALE in MALATTIE GENETICO-METABOLICHE

FENILCHETONURIAFIBROSI CISTICA GALATTOSEMIAMSUDDEFICIT DI BIOTINIDASITIROSINEMIA

OGGI LC-MS/MSCIRCA 40

MALATTIE METABOLICHE

DOMANI MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALEDOSAGGIO ENZIMATICO SU SPOT

IERI

Lysosomal enzymes stable in BSMS/MS detection ERT available

Recommendations for implementation of LSD screening

Chimico Biologo

NeonatologoNeurologoNefrologoCardiologoPatologo

Lab per test di conferma

Genetista

Pediatra

Modello MULTIDISCIPLINARE

CRITICAL REVIEW DISCUSSION

“