Projekt „Pomerania” regionem modelowym ds. współpracy terytorialnej w zakresie badań przesiewowych noworodków – Nr INT-10-0008 - jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Projekt: „Pomerania” regionem modelowym ds. współpracy terytorialnej w zakresie badań przesiewowych noworodków współfinansowany

ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Nr INT-10-0008

Zastosowanie badania tandemowej spektrometrii mas (MS/MS) we

wczesnej diagnostyce wad metabolizmu

Mariusz Ołtarzewski

Instytut Matki i Dziecka

Warszawa

Projekt „Pomerania” regionem modelowym ds. współpracy terytorialnej w zakresie badań przesiewowych noworodków jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w

ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego - Nr INT-10-0008

Szczecin 10.05.2012

Ośrodki badań przesiewowych w Polsce

M ałopo lskie

Ś ląskie

W ie lkop o lskie

Łó dzkie

Mazow ie ckie

Lub us kie

Pom orskie

Zach o dnio po m o rs kie

K a tow ice

W ro cła w

G da ńs k

Do lnośląsk ie

Kujawsko -Po m orskie

Lu b elskie

Op o lskie

Podka rp ackie

Pod laskie

Świę tokrz yskie

W arm iń sko-M a zur skie

W ars zaw a

K rakó w

Łód ź

Po zna ń

S zcz ec in

Warszawa-IMiD

Badania Przesiewowe Noworodków w Polsce

MS/MS(pilotaż)

SŁUCH(WOŚP)

CF(1999-2003)

Acydurie organiczne i inne zaburzenia metabolizmu pośredniego

Zaburzenia transportu i beta-oksydacji kwasów tłuszczowych

Aminoacydopatie

Galaktozemia (GALT)Deficyt biotynidazy (BIOT)Wrodzony przerost kory nadnerczy

(CAH)

2006 - 2008

2009 - 2012

Testy klasyczne

WNTPKU(kolorymetr.)

1964 - 2006

WNT(1983)

PKU(1964)

Inne

CF(66%)

MS/MS(2010 – 25%)

(XI.2011 - 51%)

20 wrodzonych wad metabolizmu

WNTPKU(kolorymetr.) CF

Nie badane

MS/MS(AA+AC)

Wzór bibuły do pobrań i etykiety z kodem

Strona przednia

Etykiety przy pobieraniu na dwie bibuły

Wzór bibuły do pobrań

Strona tylna

Prawidłowo pobrana krew

Przepływ bibuł i etykiet z kodem paskowym

Ośrodek przesiewowySystem NeoBase

Rejestr noworodków

Badanie z 2 próbki

Zgubione bibułyi ankiety

Rejestr Szpitali i etykiet z kodem

Wezwanie

ab1234

ab1234

Szpital

Rejestr pobrań

Bibuła z krwią

ab1234

ab1234 ab1234

Specjalistyczna poradnia

Diagnoza

ab1234

Rodzice

Książeczka Zdrowia Dziecka

ab1234

2

ab1234

2

123456

123456

Rzadkie choroby metaboliczne w badaniach przesiewowych – tandemowa spektrometria

mas (LC/MS/MS)

Aminoacydurie (AA)

Acydurie organiczne i inne zaburzenia metabolizmu pośredniego (AO)

Zaburzenia transportu i beta-oksydacji kwasów tłuszczowych (FAO)

Analiza metodą tandemowej spektrometrii mas (MS/MS)

Jonizacja

Pierwszy analizator kwadrupolowy

Drugi analizator kwadrupolowy Detektor

Fragmentacja wybranych jonów przez kolizję z gazem neutralnym

Kom ora kolizyjna

Selekcja jonów macierzystych

Selekcja jonów potomnych

Źródło jonów

Próżnia

N2

Panel badań przesiewowych wg American College of Medical Genetics (ACMG) - 2006

1)

Fenyloketonuria

Statystyka badań fenyloketonurii dla obszaru IMiD - MS/MS

RokLiczba badań MS/MS

Liczba urodzonych PKU HPA

2002 42 321 93 898 18 102003 50 051 95 812 12 62004 69 634 96 217 13 42005 98 001 98 001 7 92006 101 821 101 821 7 132007 103 868 103 868 14 92008 111 092 111 092 12 102009 117 497 117 497 25 72010 112 615 112 615 8 11

Razem 806 900 930 821 116 798024 11783

4773Częstość 1:

Częstość (PKU+HPA) 1 :

40,5% I 59,5%

MSUD - choroba syropu klonowego

ACAD9

Błona komórkowa FATP FAT/CD36 OCTN2

Acyl-CoA

CoASH Karnityna

Zewn. błona mitochondrium CPT1

Wewn. błona mitochondrium

CPT2

AcylkarnitynaCoASH

CACT

KarnitynaAcylkarnitynaAcyl-CoA

SCAD

SCEH

SCHAD

SCAD

S/MCKAT

SCAD

LCEH

LCHAD

MCAD

LCKAT

VLCAD

MTP

Acetyl-CoAAcyl-CoA (n-2)

Dehydrogenaza acyl-CoA

Hydrataza enoilo-CoA

Tiolaza 3-keto acyl-CoA

Cykl Krebsa CO2 +H2O + ATP

JIMD, 33,5. 2010

Transport i β-oksydacja kwasów tłuszczowych

Dehydrogenaza 3-hydroxy acyl-CoA

Kwasy tłuszczowe (FA) Karnityna Na+

Deficyt dehydrogenazy średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych (MCAD) – spektrum jonów

Deficyt dehydrogenazy średniołańcuchowych kwasów tłuszczowych (MCAD) – arkusz wyników

Wady metabolizmu wykryte w badaniach przesiewowych noworodkówW latach 2002 – 2010,

Wada metabolizmu Skrót Liczba wykrytych

Acyduria arginino-bursztynianowa ASL 1Cytrulinemia typ II (deficyt cytrynu) NICCD 1Deficyt B-ketotiolazy BKT 1Deficyt palmitoilotransferazy karnitynowej typ I CPT-I 3Deficyt karnityny CUD 1Kwasica glutarowa I GA-I 2Homocystynuria HCY 5Kwasica izowalerianowa IVA 4Deficyt dehydrogenazy3-hydroksy CoA długołańcuchowych kw.tłuszcz. LCHAD 14Deficyt dehydrogenazyCoA krótkołańcuchowych kw.tłuszcz. MCAD 193-metylokrotonylo-glicynuria MCC 24Choroba syropu klonowego MSUD 4Hiperglicynemia nieketotyczna NKG 1Deficyt transkarbamylazy ornityny OTC 1Kwasica proprionowa PPA 4Deficyt dehydrogenazyCoA długo/b.długo-łańcuchowych kw.tłuszcz. VLCAD 2

87806 900

9 275 Razem częstość 1:

Razem wykrytych

Liczba przebadanych noworodków (lata 2002-2010)

Liczba wykrytych chorób dla „przesiewu selektywnego” 2002-2010

Wada metabolizmu Skrót Liczba wykrytych

Deficyt kobalaminy CBL 1Deficyt biotynidazy BIOT 3Deficyt palmitoilotransferazy karnitynowej typ I CPT-I 3Cytrulinemia typ I Cytrulinemia I 2Pierwotny deficyt karnityny CUD 3Kwasica etylomalonowa EMA 1Kwasica glutarowa typ I GA-I 2Kwasica glutarowa typ II GA II 3Galaktozemia Gal 5Hipermetioninemia HMET 8Kwasica 3-hydroksy 3-metyloglutarylowa HMG 2Kwasica izowalerianowa IVA 1Deficyt dehydrogenazy3-hydroksy CoA długołańcuchowych kw.tłuszcz. LCHAD 38Deficyt dehydrogenazyCoA krótkołańcuchowych kw.tłuszcz. MCAD 133-metylokrotonylo-glicynuria MCC 5Kwasica metylomalonowa MMA 3Choroba syropu klonowego MSUD 7Deficyt transkarbamylazy ornityny OTC 15-oksoprolinuria 5-OKSOPROLINURIA2Kwasica propionowa PPA 9Deficyt dehydrogenazyCoA długo/b.długo-łańcuchowych kw.tłuszcz. VLCAD 2

114

24 005 Liczba wykonanych badań:

razem

Liczba wykrywanych wad metabolizmu zależnie od metody

Wynik dodatni (poza normą) oznacza jedynie podejrzenie wady metabolizmu i wymaga potwierdzenia w dalszej diagnostyce laboratoryjnej i klinicznej.

• Należy uwzględniać, że poszczególne markery różnią się znacznie czułością i specyficznością.

• Ten sam marker w badaniu MS/MS może sygnalizować kilka chorób.

• Niektóre wrodzone wady metabolizmu tylko okresowo można wykryć metodami biochemicznymi (np.: w stanie wyrównania metabolicznego w zaburzeniach beta-oksydacji kwasów tłuszczowych profil acylokarnyn jest prawidłowy lub prawie prawidłowy, a w moczu brak kwasów dwukarboksylowych.

• MS/MS i GC/MS uzupełniają się wzajemnie we wczesnej identyfikacji wrodzonych wad metabolizmu.

• Przesiew noworodkowy nie może wyeliminować wszystkich przypadków wrodzonych wad metabolizmu zawartych w badanym panelu

PODSUMOWANIE

Obszar objęty badaniami przesiewowymi wad metabolizmu

2011 listopad

Obszar objęty badaniami przesiewowymi wad metabolizmu

2012 IX

Europejski program trans-graniczny „Pomerania”

Obszar objęty badaniami przesiewowymi wad metabolizmu

2012

Europejski program trans-graniczny „Pomerania”

Percentage newborns screened

>90% 50-90% 20-50% 10-20% <10%

Personal information from JG Loeber

Zasady właściwego uczestnictwa w programie poszerzonych badań

przesiewowych noworodków

Mariusz OłtarzewskiInstytut Matki i Dziecka

Warszawa

Projekt „Pomerania” regionem modelowym ds. współpracy terytorialnej w zakresie badań przesiewowych noworodków jest współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w

ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego - Nr INT-10-0008

Szczecin 10.05.2012

Rozmieszczenie etykiet w Szczecinie

Bibuła z deklaracją zgody na badanie mutacji genu CFTR

Deklaracja zgody na badanie poszerzone w programie Pomerania

Książeczka Zdrowia Dziecka

Szpitalny rejestr pobrań

Rzadkie wady metabolizmu w LC/MS/MS

Lp.

Choroba Skrót Parametry Postępowanie

1 Fenyloketonuria PKU Phe, Phe/Tyr Pilna hospitalizacja

2 Choroba syropu klonowego MSUD Val, Leu Natychmiast hospitalizacja

3 Citrulinemia CIT Cit Natychmiast hospitalizacja

4 Acyduria argininobursztynowa

ASA Cit, Arg Natychmiast hospitalizacja

5 Acyduria propionowa PA

6 Acyduriametylomalonowa MMA

7 Acyduria izowalerianowa IVA C5, C5/C2 Natychmiast hospitalizacja

8 3-metylokrotonylo-glicynuria MCC

9 Deficyt wielu karboksylaz MCD

10 Deficyt liazy HMG-CoA HMG

C3, C3/C2, C3/C0, C4DC Natychmiast hospitalizacja

C5OH

Pilna konsultacja metaboliczna

Pilne przyjęcie do szpitala jeśli odchylenia bardzo

duże

Źródło: Zschocke Hoffmann, 2004

Rzadkie wady metabolizmu w LC/MS/MS (2)

Choroba Skrót Parametry Postępowanie

11 GA I C5DC Pilna hospitalizacja

12 CUD C0

13 CPT I C0, C0/(C16+C18) Natychmiast hospitalizacja

14 Deficyt CPT I CACT Natychmiast hospitalizacja

15 CPT II CPT II

16 Deficyt CPT II MCAD C8, C8/C2, C10

17 Deficyt MCAD LCHAD C16-OH, C18:1-OH Natychmiast hospitalizacja

18 Deficyt LCHAD VLCAD C14:1, C14:2, C16 Natychmiast hospitalizacja

19 Deficyt VLCAD GAII C4, C5, C8:1, C8, C12, C14, C5DCNatychmiast hospitalizacja

Lp.

Acyduria glutarowa I

Deficyt transportera karnityny Pilna konsultacja metaboliczna

(Pierwotny deficyt karnityny)

C16, C18, C18:1, niskie C0

Deficyt translokazy karnityny Natychmiast hospitalizacja

Pilna konsultacja metaboliczna

Pobieranie krwi na bibułę - Szczecin

Czas trwania procedur w badaniach przesiewowych - Szczecin

Czas transportu bibuł – Szczecin

Statystyka wysyłki próbek krwi na bibule do laboratorium

Bibuły rejestrowane w kwietniu 2012, dzieci urodzone z wagą powyżej 2500g

Statystyka wysyłki próbek krwi na bibule do laboratorium

Statystyka badań przesiewowych w Zachodniomomorskiem

Hipotyreoza Fenyloketonuria Mukowiscydoza

Rok N II bib Wezw

Potw? II bib Wez

wPotw

? Gen Wezw

Potw?

2011 17394 21 12 10 73 10 3 110 21 5

2012 5670 15 3 1 26 2 0 40 2 1

II bib = wysyłka bibuły na powtórne pobranieWezw = wezwanie do KlinikiGen = analiza mutacji Potw? = Potwierdzona choroba

Proszę wziąć pod uwagę, że w programie „Pomerania….” badanie MS/MS będzie wykonywane w Greifswaldzie, co dodaje co najmniej dzień zwłoki.

1.Preferowane powinno być pobieranie po 48h życia.

2.Koniecznie wypełnić 6 krążków krwią.3.Wpisywać dane o żywieniu i lekach4.Zapewnić transport prób krwi na bibule

do laboratorium codziennie

Dziękuję za uwagę

Defekty beta-oksydacji i transportu karnitynySyntetaza acyl-

CoA

CPT1

CACT

CPT2

Dehydrogenazy 3-OH acyl-CoA

Enoyl-CoA hydrataza

Tiolaza 3-keto acyl-CoA

Kwasy tłuszczowe

Acylkarnityna zewn.

Acylkarnityna wewn.

Acyl-CoA

Dehydrogenazy acyl-CoA

Acyl-CoA (n-2) + acetyl-CoA

Na

zew

nątrz

m

itoch

ondr

ium

Wew

nątrz

m

itoch

ondr

ium

WolnakarnitynaAcylkarnityny

acylkarnityny

C16:0, C18:2, C18:1, C18:0

C16:0, C18:2, C18:1, C18:0

C14:1, C14:0,C16:2, C16:1, C16:0, C18:2, C18:1, C18:0

C4:0

C6:0, C8:0, C10:1, C10:0

C16:1-OH, C16:0-OHC18:1-OH, C18:0-OH

C4:0-OH

C16:1-OH, C16:0-OH C18:1-OH, C18:0-OH długołańc.3-ketoacyl karnityny

VLCAD

MCAD

SCAD

LCHAD

SCHAD

SCKAT

Greifswald Szczecin

Warszawa

CH+PKU+CF

CAH + GAL

MS/MS samplingMS/MS

measurement

Data transmission

CF mutationsCAH mutations

H12345