Dépistage génétique néonatal de la cystinose et de l'amyotrophie spinale (GENESIS1)

Le dépistage néonatal en population (NBS) est un programme de santé publique important qui a considérablement amélioré l’évolution de plusieurs maladies grâce à une détection précoce. La sélection des troubles dépistés suit généralement les 10 principes énoncés par Wilson et Jungner. En Allemagne, le NBS est un programme volontaire du Service national de santé depuis 1969 qui couvre actuellement 17 troubles. Les méthodes NBS actuelles, qui utilisent une analyse par spectrométrie de masse en tandem de taches de sang séché chez les nouveau-nés, ne peuvent pas détecter de nombreuses maladies génétiques potentiellement traitables. Dans le même temps, le NBS moléculaire est de plus en plus réalisable car l’ADN peut être extrait d’une tache de sang séché, le séquençage de nouvelle génération est devenu économique et les diagnostics moléculaires ont une plus grande fiabilité et une plus grande validité à mesure que les bases de données génétiques deviennent plus raffinées et plus complètes. La cystinose néphropathique et l'amyotrophie spinale (AMS) sont éligibles au NBS moléculaire car des thérapies efficaces sont disponibles.

Cette étude fournira une base scientifique pour le dépistage néonatal de la cystinose et de la SMA et déterminera si l'inclusion de ces maladies dans le dépistage néonatal général devrait être recommandée. En observant les nourrissons identifiés par rapport aux patients symptomatiques diagnostiqués en dehors du projet pilote, nous déterminerons si et dans quelle mesure un diagnostic précoce et l'initiation du traitement conduisent à un pronostic plus favorable.

Cystinose : la cystinose est une maladie systémique autosomique récessive rare avec une morbidité et une mortalité élevées causées par des variantes pathogènes du gène CTNS qui code pour la cystinosine, le transporteur de cystine lysosomale, conduisant à une accumulation de cystine dans le lysosome. Un traitement à vie de déplétion en cystine par la cystéamine orale, le seul traitement spécifique de la cystinose, ainsi que la disponibilité d'un traitement de remplacement rénal pendant l'enfance, ont considérablement amélioré les résultats pour les patients. Il existe des preuves solides qu'une initiation précoce et un traitement prolongé à la cystéamine sont tous deux essentiels pour retarder la progression vers une maladie rénale chronique (IRC) et des lésions des organes cibles.

Actuellement, le diagnostic de cystinose repose sur la présence de taux élevés de cystine dans les globules blancs. Cette méthode ne convient pas au NBS.

Amyotrophie musculaire spinale (AMS) : L'amyotrophie musculaire spinale a une prévalence d'environ 1 : 10 000 naissances vivantes en Allemagne. Elle est héritée de manière autosomique récessive. Les nouveau-nés atteints d'amyotrophie spinale ne présentent aucun symptôme clinique après la naissance.

La cause de l'amyotrophie spinale est une délétion de l'exon 7 dans le gène SMN1, le gène codant pour la « protéine du motoneurone de survie ». La délétion homozygote manque de la protéine SMN fonctionnelle dont dépendent les cellules de la corne antérieure de la moelle épinière. Les porteurs hétérozygotes sont asymptomatiques. Le manque de protéine SMN fonctionnelle entraîne des dommages aux motoneurones au niveau de la moelle épinière, conduisant à un remodelage neurogène sévère et à une atrophie des muscles squelettiques.

En plus du gène SMN1, les humains possèdent un « pseudo-gène » presque identique et adjacent, le gène SMN2. Il ne diffère du gène SMN1 que par 5 paires de bases simples. La protéine SMN2 ne joue aucun rôle chez les humains en bonne santé, puisqu’une quantité suffisante de protéine SMN1 fonctionnelle est présente. Le gène SMN2 contient un interrupteur moléculaire qui peut complètement arrêter l'expression du gène. La variabilité clinique de l’amyotrophie spinale s’explique par l’expression différentielle de la protéine SMN2. Ainsi, la lecture du gène SMN2 incluant son exon 7 par inhibition de l'interrupteur d'arrêt représente une cible thérapeutique pour le traitement des patients SMA. La possibilité d'une thérapie pouvant influencer positivement l'évolution de la maladie a été démontrée dans l'étude multicentrique contrôlée par placebo avec un oligonucléotide antisens nusinersen (Spinraza®) d'Ionis/Biogen en 2015/2016.

Le diagnostic de la maladie en cas de suspicion clinique a été posé par des tests ciblés des gènes SMN1 et SMN2 à partir du sang EDTA et de l'ADN isolé de celui-ci. Le test est généralement réalisé dans des laboratoires de génétique utilisant le MLPA (amplification multiplex de sonde dépendant de la ligature). Puisqu’un kit commercial est requis pour chaque échantillon, le test est trop coûteux pour un dépistage dans le cadre du dépistage néonatal.

Procédure:

Population étudiée Les hôpitaux allemands sont libres de choisir auquel des 11 laboratoires certifiés ils envoient les cartes de prélèvement de sang sec pour le dépistage néonatal et s'ils souhaitent participer à des projets pilotes.

Dans ce projet, le laboratoire Becker & Kollegen de Munich et le laboratoire de dépistage de Hanovre informent leurs expéditeurs de la possibilité d'ajouter le dépistage génétique de la cystinose (Hanovre) ou de la cystinose et de l'AMS (Munich) au dépistage néonatal systématique.

La population étudiée comprend les nouveau-nés dont les parents souhaitent participer au projet pilote et ont fourni leur consentement éclairé écrit. Une fiche d'information et de consentement supplémentaire pour le dépistage de la cystinose et de l'AMS est fournie, qui comprend une explication du processus et des objectifs de dépistage, des avantages attendus, des conséquences indésirables possibles de la non-participation et de l'importance des résultats du test. Les parents sont informés qu’ils ne seront informés des résultats normaux et sans particularité que sur demande. Le consentement doit être documenté avec la signature d'au moins un parent et la signature du médecin informateur sur le formulaire de consentement. Le formulaire de consentement pour le projet pilote comprend également le consentement à partager les coordonnées et les résultats avec un centre spécialisé en cas de résultat de dépistage anormal.

En cas de résultat positif, le laboratoire doit au préalable informer l'expéditeur et préciser si l'enfant est toujours hospitalisé ou non. Si l'enfant est encore en traitement hospitalier, l'expéditeur obtient les premières informations auprès des parents et avise un expert pour le diagnostic correspondant. Si l'enfant est déjà sorti de l'hôpital, le laboratoire contacte directement l'expert compétent (Cystinose : Priv.-Doz. Dr méd. Katharina Hohenfellner, Rosenheim ; SMA : Prof. Dr méd. Wolfgang Müller-Felber, Munich).

Échantillonnage Le dépistage génétique moléculaire est effectué à l'aide de la même carte de sang sec (gouttes de sang sur une carte en papier filtre) que le NBS de routine. Aucune collecte de sang supplémentaire n’est requise. Si peu de matériel est disponible, le NBS régulier est effectué en premier, suivi du dépistage de la cystinose et de la SMA. Selon les directives pédiatriques, l'échantillon de sang pour le NBS doit être prélevé entre 36 et 72 heures de vie.

En général, pour tous les résultats invalides (c'est-à-dire si la réaction de contrôle échoue) et pour tous les résultats anormaux, le test est répété en interne pour confirmation à l'aide de l'échantillon de sang disponible. Si la qualité de l’échantillon de sang est mauvaise (par exemple, trop peu de sang), le laboratoire demandera un nouvel échantillon de sang. S’il y a trop peu de matériel pour effectuer le séquençage de nouvelle génération requis, le laboratoire demandera également un autre échantillon de sang séché.

Mesures et méthodes Cystinose : Pour le dépistage de la cystinose, une PCR multiplex a été réalisée dans un premier temps pour détecter les trois mutations CTNS les plus courantes en Allemagne, soit une délétion de 57 Ko (responsable d'environ la moitié des cystinoses en Europe et en Amérique du Nord) c.18_21delGACT, p .T7Ffs*7 et c.926dupG, p.S310Qfs*55 . Les échantillons hétérozygotes seront soumis à un séquençage de nouvelle génération basé sur des amplicons pour 101 mutations pathogènes. Cette approche prévoit un taux de détection de 96,5 %.

SMA La PCR triplex pour les mutations CTNS décrites ci-dessus est complétée par une autre PCR qui détecte l'exon 7 dans le gène SMN1. Avec cette PCR quadruplex, un signal spécifique est obtenu pour les échantillons normaux (ceux sans ou avec délétion hétérozygote de l'exon 7 dans les deux allèles du gène SMN1). Le dépistage SMA est considéré comme positif si une délétion homozygote de l’exon 7 est détectée dans le gène SMN1. L’absence d’amplification PCR indique l’absence d’une copie fonctionnelle de SMN1, c’est-à-dire un nouveau-né affecté. Les individus hétérozygotes ne peuvent pas être détectés par cette méthode. Taux de détection, résultats faussement positifs et faussement négatifs Un taux de détection global de plus de 95 % est supposé pour les deux maladies. Il est peu probable que des résultats de dépistage faussement négatifs soient obtenus. Dans la cystinose, des résultats faussement négatifs sont possibles en raison de mutations rares jusque-là inconnues ou de patients ne portant aucune des trois mutations les plus courantes. Dans la SMA, les patients chez lesquels une délétion hétérozygote est associée à une mutation ponctuelle ne sont pas pris en compte. Chez les patients présentant des symptômes de cystinose ou de SMA, d'autres tests diagnostiques sont effectués indépendamment du dépistage.

Des résultats de dépistage faussement positifs sont également très peu probables. Dans la cystinose, un échantillon hétérozygote peut apparaître faussement comme homozygote en raison d'un « abandon allélique » (échec de la PCR d'un allèle dû à des mutations dans la région de liaison de l'amorce).

Confirmation du diagnostic Cystinose : chez les patients présentant une mutation homozygote ou hétérozygote composée dans un gène CTNS, le diagnostic est confirmé en déterminant le taux de cystine intraleucocytaire à partir du sang EDTA. Cet échantillon est envoyé au laboratoire métabolique de Münster dans les 14 premiers jours de la vie.

SMA : Si l'exon 7 du gène SMN1 est homozygote, il faut supposer une SMA (> 50 % de type I avec évolution la plus sévère). Afin de classer la gravité de la SMA, des diagnostics supplémentaires sont nécessaires en enregistrant le nombre de copies SMN-2. Un autre échantillon de sang sera envoyé par le centre de soins responsable au laboratoire de référence à Ulm. Les résultats des tests de vérification sont transmis au laboratoire de dépistage pour contrôle qualité.

Soins à apporter à l'enfant atteint Cystinose : Les enfants dont le dépistage de la cystinose est positif sont orientés vers le centre de maladies métaboliques le plus proche. Le traitement par la cystéamine sera débuté immédiatement après la confirmation du diagnostic.

SMA : Les enfants dont le résultat de dépistage de la SMA est positif sont orientés soit vers le Centre des maladies neuromusculaires du Centre social de pédiatrie de l'hôpital pour enfants Dr. von Hauner (Bavière), soit vers les hôpitaux universitaires d'Essen et de Münster.

Portée du projet Le projet était initialement limité à 200 000 échantillons, avec possibilité d'extension.