Генетический анализ повышает эффективность неонатального скрининга

Скрининг новорожденных (неонатальный скрининг) с использованием высушенных образцов крови проводится уже с 1960-х годов. Он призван выявить серьезные заболевания, такие как фенилкетонурия (нарушение аминокислотного обмена) и галактоземия (нарушение обмена углеводов). Классический метод неонатального скрининга основывается на анализе метаболитов в крови, что обуславливает ряд ограничений в его эффективности, в частности необходимость дальнейшего уточнения диагноза. Этот подход также критикуют за высокий процент ложноположительных результатов. В новой статье китайские ученые при участии исследователей из BGI Genomics показали, что генетические исследования в дополнение к анализу метаболитов могут значительно повысить эффективность неонатального скрининга.

В исследование включили 29989 младенцев из восьми центров неонатального скрининга в Китае. Анализ образцов крови и генетический скрининг проводили параллельно. В ходе последнего авторы искали в 142 генах мутации, которые считались патогенными или потенциально приводящими к заболеваниям (эту информацию узнавали из баз данных ClinVar и Human Gene Mutation Database). Также анализ включал поиск мутаций с потерей функции, встречающихся с частотой, равной или меньше 1% по данным баз GnomAD, ESP6500 и проекта «1000 геномов». ДНК для генетического скрининга выделяли из образцов крови, отобранных для анализа метаболитов.

Всего удалось собрать результаты скринингов для 29601 младенца — часть исследователи исключили из-за низкого качества данных. При этом 813 новорожденных показали положительный результат на генетическом скрининге. Для 16 из них не были доступны данные продолжительного наблюдения. Таким образом, в итоговый анализ вошло 797 новорожденных с положительным результатом генетического скрининга.

Медиана времени наблюдения составила 1,2 года. За этот период у 402 из 797 младенцев диагностировали 26 различных заболеваний. Примечательно, что 59 из диагностированных заболеваний были обнаружены только при помощи генетического скрининга. В 39 случаях проводилось только генетическое тестирование, а еще в 20 случаях скрининг проводился обоими методами, но положительный результат был получен только на генетическом тесте.

Среди всех вошедших в исследование младенцев для 445 были диагностированы заболевания, скрининг которых проводился обоими методами. Из них 82 были обнаружены только при помощи биохимического скрининга и 20 — только при помощи генетического скрининга.

Эффективность генетического скрининга в сравнении с метаболическим варьировалась для различных заболеваний. Так, чувствительность метаболического скрининга недостатка фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD) составила 96,95%, в то время как чувствительность генетического скрининга составила 100% (специфичность 99,71% и 98,61% соответственно). В то же время генетический скрининг выявил только 19,1% пациентов, диагностированных с врожденным гипотериозом или гипертиротропинемией.

Для 395 младенцев авторы работы получили положительный результат генетического скрининга, но не обнаружили проявлений выявленного заболевания. Среди них было 359 девочек, положительных по генетическим признакам недостатка G6PD (это заболевание X-сцепленное заболевание). Из оставшихся 36 случаев для трех исследователи нашли генетическое объяснение отсутствию симптомов. Оставшиеся 33 авторы объясняют поздним развитием заболевания или легкой его формой.

Авторы считают, что, хотя генетический скрининг не может заменить биохимические тесты, его параллельное применение может значительно повысить эффективность неонатального скрининга. По результатам работы 1 из 500 младенцев может быстрее получить диагноз за счет включения протестированной генетической панели в программу неонатального скрининга.

Секвенирование генома новорожденных делает более точным «пяточный тест»