I Programmi di screening: realtà e prospettive In Italia. Elisabetta Pasquini

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1 I Programmi di screening: realtà e prospettive In Italia Elisabetta Pasquini Sezione Malattie Metaboliche e Muscolari Ereditarie Clinica di Neurologia Pediatrica AOU Anna Meyer Firenze

2 LA STORIA DEGLI SCREENING INIZIA NEL 1961 CON LA MESSA A PUNTO DEL TEST DI GUTHRIE DOSAGGIO SEMIQUANTITATIVO DI FENILALANINA SU SANGUE (SPOT) GUTHRIE R, SUSI A. A SIMPLE PHENYLALANINE METHOD FOR DETECTING PHENYLKETONURIA IN LARGE POPULATIONS OF NEWBORN INFANTS. Pediatrics. 1963, 32:

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4 CRITERI DI AMMISSIBILITA ALLO SCREENING PROBLEMA IMPORTANTE DI SALUTE PER L INDIVIDUO E LA COMUNITA ESISTENZA DI UN ACCETTABILE FORMA DI TERAPIA CHE INFLUENZI POSITIVAMENTE IL SUCCESSIVO DECORSO ESISTENZA DI UN PERIODO DI LATENZA O DI SINTOMI PRODROMICI IL TEST DEVE ESSERE APPLICABILE IN TALE PERIODO ED ACCETTABILE DALLA POPOLAZIONE PROCEDIMENTI DIAGNOSTICI SUCCESSIVI FACILMENTE DISPONIBILI COSTO DIAGNOSTICO BILANCIATO DALLE SPESE MEDICHE O DI ALTRO TIPO IN CASO DI MANCATA DIAGNOSI

5 DELIBERA REGIONALE 22 GIUGNO 1981 N.301 Avvio di attivita per l accertamento dell IPOTIROIDISMO e FENILCHETONURIA da effettuarsi a cura dell USL Fi 10, area Pisana, area Senese. OPERATIVA: GIUGNO FIBROSI CISTICA

6 LEGGE NAZIONALE PER LO SCREENING NEONATALE 104 del programmi di screening FENILCHETONURIA IPOTIROIDISMO CONGENITO FIBROSI CISTICA

7 DAL 1990: TANDEM MASSA E SCREENING NEONATALE J. Inher. Metab. Dis. 13: ; 1990

8 SCREENING NEONATALI TESTS DI GUTHRIE e ALTRI TESTS PKU MSUD BIOTINIDASI GALATTOSEMIA... IERI UNO SPOT UN TEST UNA MALATTIA fenilchetonuria SCREENING NEONATALE LC/MS/MS UNO SPOT UN TEST PIU MALATTIE ~ 40 MALATTIE Del. Reg. Toscana n 800/ Dal 1 NOVEMBRE 2004 SCREENING NEONATALE LC/MS/MS

9 ESPERIENZE INTERNAZIONALI Rashed MS et al:application of electrospray tandem mass spectrometry to neonatal screening. Arabia Saudita. Semin Perinatol Wilcken B: two years of routine newborn screening by tandem mass spectrometry (MS/MS) in New South Wales, Australia. J Inhert Metab Dis STATI SU 51 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 : neonati analizzati, 397 diagnosi eseguite, 1/1320

10 CRITERI DI AMMISSIBILITA ALLO SCREENING ESISTENZA DI UN PERIODO DI LATENZA O DI SINTOMI PRODROMICI NEONATALE ESORDIO ACUTO INTERMITTENTE CRONICO EXITUS TARDIVO DANNO NEUROLOGICO

11 GRAVIDANZA Dipendenza metabolica dalla madre Placenta come emuntorio SCREENING NEONATALE ORE DI VITA NASCITA Autonomia metabolica INTERVALLO LIBERO BREVE 12 ORE SOLITAMENTE ORE LUNGO NUMEROSI GIORNI >15 GORNI ACCUMULO DI SOSTANZE TOSSICHE

12 IL MEDICO RICONOSCE DIAGNOSI PRECOCE LE MALATTIE CHE CONOSCE -Aminoacidopatie -Deficit ciclo dell urea -Acidurie organiche SINTOMATOLOGIA -Difetti βossidazione PRECOCE TERAPIA SCREENING NEONATALE LC-MS/MS PROGNOSI MIGLIORE BUONA

13 PROGETTO PILOTA 01/01/ /10/2004 autorizzato sui neonati di Firenze, Prato e Pistoia neonati

14 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 neonati/anno

15 dal 01/01/2006 ASL 1 Umbria effettua lo screening presso il nostro centro 1500 neonati/anno dal 01/01/2010 SCREENING NEONATALE REGIONE UMBRIA

16 L ESPERIENZA ITALIANA Toscana Leg. Reg Gennaio 02 copertura Totale Lazio Febbraio 04 copertura Parziale Liguria Giugno 05 copertura Totale

17 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

18 Esperienza Italiana: incidenza per singoli gruppi di patologie AA OA FAOD Nazionale 1:3166 1:8549 1:11399 Lazio : :4217 Liguria 1:2277 1: :12500 Toscana 1:3310 1:7594 1:14345 R. Cerone 2007

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21 AMINOACIDOPATIE e DIFETTI CICLO DELL UREA Fenilchetonuria classica e iperfenilalaninemie Difetti metabolismo cofattore biopterina Tirosinemia tipo I, tipo II, tipo III Citrullinemia tipo I Citrullinemia tipo II, deficit di citrina Argininemia Argininsuccinico aciduria Sindrome HHH Iperornitinemia (atrofia girata coroide e retina) Omocistinuria Ipermetioninemia Malattia delle urine a sciroppo d acero (MSUD) DIFETTI DELLA b-ossidazione Difetto 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) SCREENING NEONATALE LC-MS/MS ACIDURIE ORGANICHE Propionico 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, V Difetto 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

22 SCREENING PANEL

23 NEONATI ~116 difetti : 47 iperfenilalaninemia (9PKU, 1DHPR) 35 organico acidurie 13 difetti beta ossidazione 7 defetti ciclo urea 4 aminoacidopatie 13 DIFETTI DELLA b-ossidazione 7 MCAD (1:30600) 4 SCAD 2 VLCAD +1 DEFICIT CARNITINA MADRE AFFETTA 1 Glutarico acidura tipo I 10 biotinidasi (by enzymatic colorimetric assay) INCIDENZA 1:1846

24 DEFICIT DI MCAD - Episodi di ipoglicemia ipochetotica - Epatomegalia - Episodi Reye like dopo digiuno prolungato/dopo infezione DIAGNOSI IMMEDIATA 12% DIAGNOSI ERRONEA 72% DIAGNOSI NON RICONOSCIUTA 16% DIAGNOSI POSTSINTOMATICA (120 paz.) Coma 84% Esiti neurologici 40% Mortalita 20% I.S I.S J.Pediatr, ; Soggetto sano SCREENING NEONATALE in LC/MS/MS DIAGNOSI PRESINTOMATICA (62 paz.) I.S I.S I.S I.S I.S I.S Coma 0% Ritardo mentale 0% C8-carnitine MCAD Mortalità 0% Muntau C6-carnitine I.S C10-carnitine

25 INCIDENZA MCAD POPOLAZIONE CAUCASICA Esperienza australiana 34 : : % omozigoti per c.985a>g Waddell L et al. Mol Gen Metab :32-39 Esperienza Toscana 7 : : pz italiani omozigoti per c.985a>g 1 pz italiano/ucraino c.985a>g/c.431_434delagta 1 pz italiano c.244inst/c.356t>a 1 pz albanese omozigote per la c.244inst 1 pz italiano/albanese omozigote per c delgac

26 SPEDIZIONE IMPORTANTE RAPIDITÀ DI INVIO SPEDIZIONI GIORNALIERE Ritiro: entro le ore dai 32 punti nascita (2 punti nascita umbri) Consegna al Meyer: entro le ore della mattina successiva al prelievo [pacco celere-impresa]

27 QUALITA DEL CAMPIONE PRELIEVO PRIMA DEL PASTO ORE DI VITA FRONTE RETRO SPOT INSUFFICIENTE FALSO NEGATIVO SPOT SPESSO FALSO POSITIVO NUOVO CAMPIONE TRAUMA INUTILE DEL BAMBINO E GENITORI RITARDO DIAGNOSTICO E TERAPEUTICO

28 TEAM CLINICO RICOVERO IMMEDIATO TIN PEDIATRIA LABORATORIO DIETISTA FARMACIA CARTONCINI TOSCANA + UMBRIA RICHIAMO DH POSTE ITALIANE ( RISULTATO ALTERATO PUNTO NASCITA DH CENTRO SCREENING CENTRO SCREENING LABORATORIO MS/MS SE RICHIAMO E POSITIVO RISULTATO NORMALE

29 IMPORTANTE RAPIDA PRESA IN CARICO DEL NEONATO 24h/24 INTERPRETAZIONE DEL DATO ANALITICO LAB. MALATTIE METABOLICHE + ALTRE ANALISI PER CONFERMA MS/MS Acidi organici Omocisteina Acido orotico Aminoacidi Ammonio ALTERAZIONE VLCAD SOSPETTO MOLTO PROBABILE VLCAD RICOVERO IMMEDIATO ALTERAZIONE PHE, TYR SOSPETTO PKU CONTROLLO ALTERAZIONE C3/acido libero 2nd Tier Test POSITIVO SOSPETTO MOLTO PROBABILE ACIDURIA ORGANICA RICOVERO RICOVERO URGENTE

30 RETE REGIONALE MALATTIE METABOLICHE 48 ORE DI VITA Circa 40 MALATTIE Del. Reg. Toscana n 800/ Dal 1 NOVEMBRE 2004 SCREENING NEONATALE LC/MS/MS REPARTI DI PEDIATRIA REPARTI NEONATOLOGIA TERAPIA INTENSIVA NEONATALE RIANIMAZIONE PEDIATRICA SEZIONE MALATTIE METABOLICHE MEYER CELLULARE AZIENDALE GUARDIA ATTIVA 12h DIURNE FERIALI REPERIBILITA 24/24h

31 RETE REGIONALE MALATTIE METABOLICHE CONSULENZA TELEFONICA CLINICO/TERAPEUTICA PER INVIO CAMPIONI ATTIVAZIONE/ORGANIZZAZIONE TRASFERIMENTO Pz ACUTO ATTIVAZIONE LABORATORIO MALATTIE METABOLICHE PER ANALISI URGENTI BIOLOGO/CHIMICO REPERIBILITA 24/24h ACILCARNITINE (LC-MS/MS) AMINOACIDI ACIDI ORGANICI ACIDO OROTICO OMOCISTEINA

32 SCREENING in LC-MS/MS ASPETTI POSITIVI SCREENING DI PIU MALATTIE ANALISI QUANTITATIVA DIAGNOSI PRECLINICA TERAPIA PRECOCE PROGNOSI MIGLIORE CRITICITA ESORDIO MOLTO PRECOCE CURE NON RISOLUTIVE IN ALCUNI CASI FORME ASINTOMATICHE FALSI POSITIVI, NEGATIVI STRESS FAMIGLIE COSTI RAPPORTO COSTI / BENEFICI

33 DIAGNOSI PRECLINICA TERAPIA PRECOCE PROGNOSI MIGLIORE (COMPLIANCE FAMIGLIA) MODIFICA L`EVOLUZIONE DELLA MALATTIA GLUTARICO ACIDURIA TIPO I Diagnosi a 23 mesi exitus a 32 mesi

34 GLUTARICO ACIDURIA TIPO I RM a 1 mese di paziente diagnosticato allo screening RM a 7 mese di paziente diagnosticato allo screening RM alla diagnosi in paziente di 8 mesi

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36 CRITERI DI AMMISSIBILITA ALLO SCREENING ESISTENZA DI UN ACCETTABILE FORMA DI TERAPIA CHE INFLUENZI POSITIVAMENTE IL SUCCESSIVO DECORSO VITAMINICA TERAPIA: DIETETICA FARMACOLOGICA ALTRO SCREENING NEONATALE FALSO NEGATIVO DEFICIT di BIOTINIDASI LC-MS/MS: C5OH

37 DEFICIT di BIOTINIDASI PLASMA 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 Screening Neonatale Neonato con screening colorimetrico per biotinidasi POSITIVO Test di Heard DEFICIT COMPLETO DI BIOTINIDASI

38 SCREENING ALLARGATO IN MS/MS CRITICITA` FALSI NEGATIVI NELLA NOSTRA ESPERIENZA IDENTIFICATI: 2 FALSI NEGATIVI TIROSINEMIA TIPO I MARKER PRIMARIO INADEGUATO SCELTA CUT OFF MMA CblC

39 TIROSINEMIA TIPO I cut off TYR 200 µmol/l Recall rate per Tyr 17.4% su tutti i richiami 2005 FALSO NEGATIVO PER TIROSINEMIA TIPO I TIROSINA = 142µmol/L SUCCINILACETONE 14.9 µmol/l (v.n. <2)

40 Il caso della C3 e della C4DC Sugli ultimi neonati del richiami su 287 totali erano per alterazione della Propionil carnitina (C3) e/o della Metilmalonil carnitina (C4DC) Diagnosi effettuate: 1 PA; 2 MMA Cut off C3>3.3µM Acido libero

41 C0 EXPANDED NBS FALSE POSITIVE I I MOTHER S DISEASE II II c.695c>t/c.844c>t -/c.844c>t c.695c>t/c.844c>t C0= 6,7 C0= 6,7 C0= 21,4 C0= 21,4 C0= 5,3 C0= 5,6 ret C0= [N.V.8-45] C0= 8,2 C0= 8,2 C0 pl= N.V /c.844c>t III III C0= 20 Pl N.V umol/l OCTN2 (SLC22A5) GENE c.695c>t (T232M)/ c.844c>t (R282X) Primary Carnitine Deficiency

42 IMPORTANZA DELLA COMPILAZIONE DEL CARTONCINO INTERFERENZE DI FARMACI

43 PROBLEMA dei CUT-OFF troppo ampi CUT-OFF FALSI NEGATIVI troppo stretti CUT-OFF FALSI POSITIVI (RR~ %; ultimi 6 mesi 0.14%) ADEGUATA SCELTA n.ds CUT-OFF PER ETÀ GESTAZIONALE E/O PESO DIFFERENTI POPOLAZIONI=DIFFERENTI CUT OFF? DRUG INTERFERENCES

44 PROTOCOLLO NEONATI BASSO PESO <1800 gr LINEE GUIDA ALTA INTERNAZIONALI % DI RICHIAMI CONSIGLIANO PER NEONATI 3 DI PRELIEVI BASSO PESO T48ora T14giorni T30giorni FALSI POSITIVI ALMENO 3 PRELIEVI IN ATTESA DI NORMALIZZAZIONE OBIETTIVI DEL PROTOCOLLO: RIDURRE % FALSI POSITIVI RIDURRE RISCHIO FALSI NEGATIVI RIDURRE STRESS ALLE FAMIGLIE

45 ELEVATO n FALSI POSITIVI ELEVATO NUMERO DI RICHIAMI STRESS FAMILIARE Progetto Pilota 1.33% RECALL RATE 01/01/2004 DLR n % Variazioni CutOff Protocolli 2 nd Tier Test (C3) 0.89 % 0.58 % 0.32 % Parziale-Gen nd Tier Test (MSUD, Ac. organici); cutoff Tyr 0.25 % 0.27 % Parziale / / / / /

46 STRESS FAMIGLIE IMPORTANTE INFORMAZIONE SU SCREENING NEONATALE NEI CORSI di PREPARAZIONE al PARTO e nelle NURSERY RICHIAMO NON SIGNIFICA MALATTIA

47 SCREENING NEONATALE in MALATTIE GENETICO-METABOLICHE IERI FENILCHETONURIA FIBROSI CISTICA GALATTOSEMIA MSUD DEFICIT DI BIOTINIDASI TIROSINEMIA OGGI LC-MS/MS CIRCA 40 MALATTIE METABOLICHE DOMANI MALATTIE DA ACCUMULO LISOSOMIALE DOSAGGIO ENZIMATICO SU SPOT

48 Lysosomal enzymes stable in BS MS/MS detection ERT available Recommendations for implementation of LSD screening

49 Modello MULTIDISCIPLINARE Chimico Biologo Lab per test di conferma Pediatra Genetista Neonatologo Neurologo Nefrologo Cardiologo Patologo CRITICAL REVIEW DISCUSSION

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