Опубликованы предварительные результаты скрининга новорожденных с помощью секвенирования
Проект GUARDIAN, в котором оцениваются возможности секвенирования для выявления наследственных заболеваний у новорожденных, представил результаты обследования первых 4000 участников. Было получено 120 истинно положительных результатов, причем 110 из них не выявлены традиционными методами скрининга. Среди всех семей новорожденных, которым предлагали участвовать в проекте, согласились 72%; чаще встречались отказы без причин или из-за отсутствия интереса, чем из-за страха перед генетическими исследованиями.
Авторы статьи, опубликованной в JAMA, представили промежуточные результаты расширенного скрининга новорожденных с помощью секвенирования. Исследование Genomic Uniform-screening Against Rare Disease in All Newborns (GUARDIAN) проводится в Нью-Йорке, в него запланирован набор 100 000 участников. (О старте этого проекта в 2022 году на PCR.NEWS.) В статье сообщается о результатах анализа генома 4000 новорожденных, появившихся на свет в Нью-Йорке с сентября 2022 года по июль 2023 года.
Скрининг новорожденных позволяет диагностировать врожденные заболевание в течение нескольких дней после рождения, что дает возможность начать лечения до развития необратимых патологических изменений. В РФ с 2023 года проводится неонатальный скрининг на 36 наследственных заболеваний. включая фенилкетонурию и другие нарушения обмена веществ, муковисцидоз, спинальную мышечную атрофию, гемоглобинопатии, тяжелые комбинированные иммунодефициты. Для анализа берут образец крови из пятки, взятый на специальный бланк. Дальнейшее исследование проводится с помощью тандемной масс-спектрометрии (МС/МС). Концентрации метаболитов крови дают информацию о 29 тяжелых наследственных болезней обмена веществ (подробнее на PCR.NEWS). Мутации, связанные со спинальными мышечными атрофиями и первичными иммунодефицитами, выявляют методом ПЦР. При положительном результате выполняется подтверждающее тестирование.
Сейчас в мире активно обсуждается использование секвенирования не для подтверждения результата, а для самого неонатального скрининга. Снижение стоимости секвенирования и рост возможностей интерпретации данных поднимает вопрос о применении не только таргетного или экзомного, но даже геномного секвенирования. Это позволило бы выявлять состояния, не имеющие биохимических биомаркеров, с высокой чувствительностью и специфичностью. Но есть и проблемы: все еще высокая стоимость и, следовательно, вопрос о доступности такого скрининга, сложности с интерпретацией значимости обнаруженных генетических вариантов, проблемы общественного восприятия и конфиденциальности данных. Оценить возможность масштабирования геномного секвенирования для скрининга новорожденных на редкие наследственные заболевания позволяет проект GUARDIAN.
В течение 11 месяцев с сентября 2022 года всем родителям новорожденных в шести нью-йоркских больницах предлагали дополнительное скрининговое тестирование. Из 5555 семей 4000 (72,0%) согласились участвовать, из них 90,6% разрешили тестирование на все предложенные виды заболеваний и состояний, а 9,4% — только на те, для которых существует терапия, исключая, например, нарушения развития нервной системы. (Диагностика заболеваний, для которых нет лечения, — одна из этических проблем скрининга.) Среди причин отказа были отсутствие интереса, уверенность, что стандартного скрининга достаточно, и утомление; около 40% отказались без причин. Опасения по поводу участия в генетических исследованиях или нарушения конфиденциальности встречались редко (3,8 и 2,3% соответственно).
Для анализа использовали пятна сухой крови, как для стандартного скрининга. Секвенирование выполнялось с покрытием не менее 30х. Исследование включало анализ 237 генов, ассоциированных с 255 патологическими состояниями, из которых для 156 показаны медицинское вмешательство. Чтобы дополнить данные об этнической принадлежности детей, сообщенные родителями, использовали метод главных компонент (PCA).
Качественные данные удалось получить для 3982 участников (99,6%). Обнаруженные генные варианты классифицировались как патогенные, вероятно патогенные, с неопределенной значимостью и т.п. в соответствии с критериями Американского колледжа медицинской генетики и геномики (ACMG). В результате было зарегистрировано 23 патогенных варианта с различными типами наследования.
Из 3982 участников 3835 (96,3%) получили отрицательный результат (отклонений не обнаружено), а 147 (3,7%) — положительный. У четырех детей выявили по две патологии: дефицит фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD) вместе с другим заболеванием — муковисцидозом, серповидноклеточной анемией, мукополисахаридозом VII типа и трио-ассоциированным расстройством развития нервной системы (TRIO-NDD). Таким образом, в общей сложности был получен 151 положительный результат; 120 были подтверждены как истинно положительные, причем 110 ранее не были идентифицированы традиционными методами скрининга. Среди них были, в частности, дети с синдромом длинного интервала QT, который подтвердился на ЭКГ. Двадцать пять результатов оказались ложноположительными, еще шесть — предполагаемыми положительными и один — неопределенным.
Традиционный скрининг в той же группе дал 26 положительных результатов. Для моногенных заболеваний, выявляемых и в рамках GUARDIAN, и в рамках традиционного скрининга, не было ложноотрицательных результатов. Восемь детей получили положительный результат в том и другом скрининге (пять случаев серповидноклеточной анемии, один случай врожденного гипогонадизма и два случая дефицита короткоцепочечной ацил-КoA-дегидрогеназы).
У большинства детей с положительным результатом скрининга (109 из 147, или 74%) имелись установленные патогенные варианты; 94% из всех протестированных новорожденных не требовалась экспертная проверка результата. Среди детей африканского происхождения частота положительных результатов составила 6,9%, европейского происхождения — 1%, а среди происходящих от коренных американцев — 3,2%. Результаты участников с неевропейским происхождением чаще требовали неавтоматизированного анализа.
Авторы подчеркивают проблемы, которые могут возникнуть при масштабируемости скрининга с помощью секвенирования. Когда анализ станет массовым, его будет нужно автоматизировать, при этом участие специалиста в интерпретации пока необходимо в 6% случаев, и эта доля будет выше в менее исследованных популяциях, прежде всего неевропейского происхождения. Кроме того, более высокий процент положительных результатов увеличит нагрузку на подтверждающее тестирование и сопровождение пациентов. Необходимо оптимизировать для массового применения технологии экстракции ДНК, подготовки библиотек и секвенирования, сократить время исследования.
Тем не менее в этом исследовании подтверждается потенциал секвенирования как инструмента для неонатального скрининга, способного расширить возможности уже применяемых технологий.
Жители России 2023 года рождения прошли скрининг на 36 заболеваний. Каков итог?
Источник
Ziegler A., et al. Expanded newborn screening using genome sequencing for early actionable conditions // JAMA. 2024. DOI: 10.1001/jama.2024.19662