Vastasyntyneen spinaalisen lihasatrofian seulonta (SMA-NBS)

Spinaalinen lihasatrofia (SMA) on etenevä, heikentävä hermo-lihassairaus, joka johtaa lihasvoiman, mukaan lukien hengityslihasten, heikkenemiseen tai menettämiseen ja on edelleen yleisin perinnöllinen syy lapsikuolleisuuteen. SMA vaikuttaa noin 1/10 000 vastasyntyneeseen. Vaikka oireiden alkamisikä voi vaihdella, se esiintyy useimmiten varhais- ja varhaislapsuudessa, ja vakavammat kliiniset fenotyypit korreloivat oireiden aikaisemman ilmaantumisen kanssa. Tyypin 1 SMA:ssa, joka on sekä taudin yleisin että vaikein muoto, oireet alkavat tyypillisesti 6 kuukauden iässä. Suurin osa näistä potilaista, ellei niitä hoideta, selviä 2 vuoden iässä ilman pysyvää ventilaatiotukea; Niistä, jotka tekevät niin, monet eivät pysty istumaan itsenäisesti, ja harvat, jos ollenkaan, kävelevät itsenäisesti. Suhteellisen lievemmässä mutta harvinaisemmassa tyypin 2 ja 3 SMA:ssa potilaiden elinikä on lyhyempi tai pääosin normaali, mutta jos niitä ei hoideta, he menettävät usein liikkumiskykynsä ajan myötä, vaikka se olisi aiemmin hankittu. Näitä motorisen toiminnan menetyksestä johtuvia kliinisiä fenotyyppejä ohjaa selkäytimen motoristen hermosolujen peruuttamaton rappeutuminen ja häviäminen. Tämä alkaa kolmen ensimmäisen elinkuukauden aikana, ja tyypin 1 SMA-potilaista 95 % menetetään ennen 6 kuukauden ikää. Tämän seurauksena merkittävä osa motorisista neuroneista saattaa kadota peruuttamattomasti ennen oireiden ilmaantumista ja ennen kuin kliininen diagnoosi voidaan tehdä. Tämän vuoksi tarvitaan seulontamenetelmää, joka helpottaisi varhaisempaa diagnoosia ja siten hoitoa ennen patofysiologista heikkenemistä.

SMA johtuu deleetioista tai mutaatioista selviytymismoottorin neuroni 1:n (SMN1) -geenissä, joka voidaan havaita geneettisellä testauksella ennen kuin potilailla on kliinisiä oireita. Tämä soveltuu vastasyntyneiden geneettiseen seulomiseen, jonka avulla SMA-potilaiden oireiden edeltävä diagnoosi voidaan tehdä mahdollisimman varhaisessa vaiheessa, mikä tarjoaa mahdollisuuden parempiin terapeuttisiin vaikutuksiin. Geneettisenä diagnoosina qPCR tai MLPA tarjoavat 100 %:n spesifisyyden ja 100 %:n herkkyyden homotsygoottiselle deleetiolle. Potilaille, joilla on heterotsygoottinen deleetio ja pistemutaatio, diagnoosi tehdään qPCR:llä ja geenisekvensoinnilla. Tässä tutkimuksessa käytämme qPCR:ää ensimmäisen tason diagnoosina.

Tällä hetkellä SMA-potilaille on tarjolla kolme hoitoa, jotka voivat parantaa merkittävästi heidän ennustettaan, erityisesti varhaisella puuttumisella. Kaikki nämä hoitomenetelmät ovat osoittaneet pystyvän kohdistamaan SMA:n taustalla olevan geneettisen syyn sen sijaan, että ne tarjoavat palliatiivista ja oireenmukaista hoitoa. Nusinersen, jonka Euroopan lääkevirasto (EMA) on hyväksynyt kesäkuussa 2017 ja jota National Institute for Health and Care Excellence (NICE) on korvannut kesäkuusta 2019 lähtien, on antisense-oligonukleotidihoito, joka annetaan intratekaalisesti selän geenisilmukoinnin muuttamiseksi. -up' SMN2-geeni, joka kompensoi SMN-proteiinien alentuneita tasoja potilailla, joilla on SMA. Risdiplami, jolla on samanlainen vaikutusmekanismi kuin Nusinersen, on suun kautta saatavilla oleva hoitomuoto, ja se on parhaillaan EMA:n hyväksyntää varten. EMA:n maaliskuussa 2020 hyväksymä Zolgensma on kertaluonteinen geeniterapia, joka annetaan yhtenä suonensisäisenä annoksena ja joka korvaa heikentyneen SMN-geenin potilailla, joilla on SMA.

Vaikka hoidon tehokkuus on osoitettu näiden hoitovaihtoehtojen kliinisissä tutkimuksissa, potilaan ikä ja aika oireiden alkamisesta hoidon aloittamiseen on tunnistettu hoidon tehoa ennustaviksi tekijöiksi. Kahdessa varhaisessa Nusinersen-tutkimuksessa oireettomilla potilailla (ENDEAR: NCT02193074 ja CHERISH: NCT02292537) hoidon havaittiin olevan tehokkaampi, kun se annettiin aikaisin. ENDEAR-tutkimuksessa, joka keskittyi varhain alkaneiden potilaiden hoitoon, alaryhmäanalyysit osoittivat, että niillä, jotka saivat Nusinersen-hoitoa aikaisemmin sairauden aikana, todennäköisyys sekä tapahtumattomaan eloonjäämiseen että motorisen kehityksen paranemiseen oli lisääntynyt lähtötilanteen arvioinnista. Vastaavasti CHERISH, joka keskittyi sen sijaan myöhemmin sairastuneiden potilaiden hoitoon, havaitsi motoristen toimintojen arvioinnissa suurempia parannuksia lähtötasosta niillä, joiden sairauden kesto oli lyhyempi seulonnassa. Meneillään olevat Risdiplam-tutkimukset oireettomilla potilailla (FIREFISH: NCT02913482 ja SUNFISH: NCT02908685) ovat vahvistaneet tämän havainnon. FIREFISH-tutkimuksessa varhaisvaiheen potilaat (SMA1), joita hoidettiin Risdiplamilla aikaisemmin sairauden kulussaan, paransivat motorista toimintaa enemmän, ja sama havaittiin myös SUNFISHissa myöhemmin puhkeavilla potilailla (SMA2 ja 3). Zolgensma-tutkimus oireenjälkeisillä SMA1-potilailla (ALKU: NCT02122952) osoitti lisäksi, että riippumatta potilaan taudin alkuperäisestä vakavuudesta (mitattu lähtötilanteen motorisella toiminnalla) taudin aikaisempi hoito voi johtaa merkittävämpään motorisen toiminnan paranemiseen: Alaryhmä Analyysi paljasti, että potilaat, jotka saivat Zolgensma-hoitoa aikaisemmin taudin etenemisen edetessä, osoittivat enemmän parannusta motorisissa toiminnoissaan verrattuna niihin, jotka saivat hoitoa myöhemmin taudin etenemisen edetessä, huolimatta jälkimmäisen ryhmän korkeammista motoristen toimintojen lähtöpisteistä. Yhdessä nämä tutkimukset osoittavat varhaisen puuttumisen roolin parempien kliinisten tulosten saavuttamisessa annetusta hoidosta riippumatta.

Tämän pohjalta uudemmat kliiniset tutkimukset näillä hoitovaihtoehdoilla ovat keskittyneet potilaiden tunnistamiseen ja hoitamiseen pre-symptomaattisesti. Nusinersen-tutkimuksessa NURTURE (NCT02386553), johon otettiin potilaat (≤ 42 päivää), joilla oli esioireet SMA:sta, 88 % saavutti autonomisen liikkeen ja 100 % selvisi ilman pysyvää ventilaatiota; aikaisemmassa ENDEAR-tutkimuksessa (NCT02193074), johon otettiin potilaita, joilla oli oireiden jälkeinen SMA, 0 % sai autonomisen kulkureitin ja 61 % selvisi ilman pysyvää ventilaatiota. Tiedot Zolgensma-tutkimuksesta SPR1NT (NCT03505099), johon osallistui samalla tavalla potilaita (≤42 päivää), joilla oli esi-oireinen SMA, ovat myös korostaneet varhaisen hoidon merkitystä. Varhaisen geneettisen diagnoosin jälkeisen hoidon aloittamisen jälkeen SPR1NT-potilaat ovat osoittaneet suurempia parannuksia kliinisissä motorisissa arvioinneissa (CHOP-INTEND) verrattuna Zolgensman aikaisempaan tutkimukseen START (NCT02122952) ilmoittautuneisiin ja jälkisymptomaattisiin hoitoihin. Lisäksi yksikään SPR1NT-potilas ei ole tarvinnut ventilaatiotukea, ja kaikki ovat osoittaneet iän mukaista motorista kehitystä esi-oireisen hoidon aloittamisen jälkeen. Tällaista ei koskaan tapahdu oireettomilla potilailla. Parhaillaan on meneillään myös Risdiplam-tutkimus, RAINBOWFISH (NCT03779334), johon otetaan mukaan geneettisesti diagnosoituja, esioireisia potilaita (≤42 päivää). Yhdessä nämä tutkimukset korostavat SMA:n varhaisen diagnoosin merkitystä, mikä on keskeinen askel oireenmukaista hoitoa edeltävän hoidon helpottamiseksi.

Prekliininen diagnoosi vastasyntyneen seulonnan SMA:lla tyypillisesti havaitaan ja diagnosoidaan kliinisesti, usein kauan taudin etenemisen jälkeen ja vasta oireiden alkaessa. Näiden diagnostisten viivästysten voittamiseksi, jotka asettavat potilaat rutiininomaisesti tehokkaimpien hoitoikkunoiden ulkopuolelle, SMA-diagnoosissa on käytettävä molekyyligeneettistä testausta. Maailmanlaajuisesti vastasyntyneiden SMA:n geneettiset seulontaohjelmat ovat lisänneet väestön pääsyä oikea-aikaiseen SMA:n diagnoosiin ja hoitoon. Nämä aikajanat ovat linjassa tehokkaimpien hoitoikkunoiden kanssa, mikä korostaa tämän kansanterveystyökalun käytön tehokkuutta SMA:n oireiden edeltävässä diagnoosissa ja hoidossa. Tämä perustelu on antanut sysäyksen useille vastasyntyneiden SMA-seulontatutkimuksille Australiassa, Italiassa, Saksassa ja Etelä-Belgiassa sekä virallisille ohjelmille 31 osavaltiossa Yhdysvalloissa, Alankomaissa ja Taiwanissa. Nämä tutkimukset ovat yhdessä osoittaneet väestöpohjaisen vastasyntyneiden SMA-seulonnan käyttöönoton ja toteutettavuuden. Tutkimukset ovat raportoineet yli 99 prosentin hyväksyttävyysasteen (lähestyneet äidit, jotka suostuivat osallistumaan) osallistumisstrategialla ja 100 prosentin hyväksymisasteen kanssa opt-out-strategialla; Yhdessä tutkimuksessa kirjattiin 93,03 prosentin hyväksyttävyys kolmessa sairaalassa jo ennen kuin tällä hetkellä hyväksytty hoito oli saatavilla. Nämä tutkimukset ovat myös osoittaneet vastasyntyneiden geneettisten seulontaprosessien toteutettavuuden tunnistaa luotettavasti vastasyntyneet, joille kehittyy SMA, ja niiden spesifisyysaste (oikeiden negatiivisten diagnoosien osuus) on 100 % Belgiassa, 100 % Taiwanissa ja 100 % New Yorkin osavaltiossa.

Molekyyligeneettiset työkalut SMA:n diagnosoimiseksi ovat vakiintuneita, ja vastasyntyneiden veripisteseulonta, kansainvälisesti vakiintunut kansanterveystoimenpide, suoritetaan Yhdistyneessä kuningaskunnassa rutiininomaisesti synnynnäisten sairauksien sairastuneiden vastasyntyneiden havaitsemiseksi. Ottaen huomioon nämä seikat ja aiemmat tutkimukset, jotka osoittavat vastasyntyneiden SMA:n seulontaprosessien hyväksyttävyyden ja toteutettavuuden muualla maailmanlaajuisesti, nämä näkökohdat tarjoavat yhdessä vahvan perusteen arvioida samanlaisia ​​​​tutkimuksen päätepisteitä vastasyntyneiden SMA: n geneettiselle seulonnalle pilottihankkeessa Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Tärkeää on, että tämä tutkimus on suunniteltu ensisijaisesti sen kyvyn selvittämiseksi, että se voidaan suorittaa häiritsemättä virallista vastasyntyneiden seulontaohjelmaa (NBS).

TUTKIMUKSEN SUUNNITTELU Tämä on prospektiivinen, havainnollinen, väestöseulontatutkimus, jonka tarkoituksena on arvioida vastasyntyneiden SMA-seulonnan ottamista, luotettavuutta ja toteutettavuutta Yhdistyneen kuningaskunnan NBS-reitillä Thames Valleyssa. Tavoitteena on helpottaa SMA:n varhaista diagnoosia ja hoitoa. Tähän tutkimukseen otetaan vastasyntyneet, joiden äiti on raskauden toisella tai kolmannella kolmanneksella (≥18 raskausviikkoa) ja 28 päivää synnytyksen jälkeen.

Osana standardia NHS:n vastasyntyneiden veripisteseulontaohjelmaa vastasyntyneet testataan rutiininomaisesti yhdeksän hoidettavan aineenvaihdunta- ja hormonaalisen sairauden varalta. Näitä testejä varten muutama tippa verta, joka on kerätty vastasyntyneen suonesta tai kantapäästä, kerätään näytteenottopaperille (Guthrie-kortti), yleensä viikon sisällä syntymästä. Tässä tutkimuksessa vastasyntyneiden näytteet testataan ja käsitellään Oxford University Hospitals NHS Trustin Oxfordin vastasyntyneiden seulontalaboratoriossa (joka tarjoaa näytteiden käsittelyn kaikkiin vastasyntyneiden ja synnytystä edeltävien seulontatutkimuksiin Thames Valleyssa). Heidän äitinsä antama erityinen suostumus sallii jäännösverinäytteiden käytön SMA:n geneettiseen seulomiseen. Ylimääräisiä verinäytteitä ei tarvita.

Näytteenkäsittelymenetelmä ei vaadi tutkimuskohtaista näytteenottoa eikä lisänäytteenottoa vastasyntyneestä NHS:n kansallisen vastasyntyneiden veripisteseulontaohjelman vastasyntyneiden normaalin verenkeräysmenettelyn lisäksi. Koska vastasyntynyt otettaisiin mukaan tutkimukseen ennen tätä verinäytteenottoa, käytetään tästä rutiinitoimenpiteestä saatua näytettä. Normaalin käytännön mukaisesti heidän kuivunut veripistenäyte (Guthrie-kortti) toimitetaan John Radcliffe -sairaalan Oxfordin vastasyntyneiden seulontalaboratorioon, jossa automaattinen instrumentti "lävistää" kuivuneista veripisteistä pieniä levyjä käytettäväksi rutiinitestit kansallista NHS:n vastasyntyneiden veripisteseulontaohjelmaa varten. Vastasyntyneille, jotka noudattavat tätä prosessointiprotokollaa, ainoa tässä tutkimuksessa suoritettu lisävaihe rutiininomaisen käytännön lisäksi on ylimääräisen levyn "lävistäminen" kortin vapaasta kapasiteetista myöhempää SMA:n geneettistä testausta varten. Tämä tutkimusnäyte toimitetaan myöhemmin NHS Oxford Regional Genetics Laboratories -laboratorioon Churchillin sairaalaan DNA:n erottamista ja geneettistä testausta varten.