Utvidet nyfødtscreening Sykdomspanel og praktiske rutiner. Rolf D. Pettersen Nyfødtscreeningen Kvinne- og barneklinikken

Utvidet nyfødtscreening Sykdomspanel og praktiske rutiner Rolf D. Pettersen Nyfødtscreeningen Kvinne- og barneklinikken

Formålet med nyfødtscreening Raskt identifisere barn som har en alvorlig sykdom Starte behandling slik at barnet sikres en mest mulig normal utvikling Forhindre funksjonshemning eller død

Screening i Norge Screening for fenylketonuri(pku, Føllings sykdom) startet i 1967 PKU screening landsomfattende fra 1978 Screening for medfødt hypotyreose(ch) fra 1979 Ingen vesentlige innvendinger og med nær 100 % oppslutning Effektiv behandling for begge tilstander Forutsetning at behandling starter tidlig etter fødsel for åforhindre alvorlige og irreversible hjerneskader Nyfødtscreeningen finner hvert år 4-5 med PKU og 20-27 med CH Nyfødtscreening og oppfølging av PKU pasienter er en nasjonal behandlingstjeneste lokalisert til Kvinne- og barneklinikken, OUS

Internasjonalt tilbud

Hva er gjort i Norge for et bedre tilbud? Søknad fra Rikshospitalet HF juni 2006 om utvidet panel med 19 tilstander Kunnskapsoppsummering Nasjonalt kunnskapssenter Metaanalyser oversiktsartikler litteratursøk juli 2007 Vurderte 8 av mer enn 16000 mulige artikler (PubMed Newborn screening) Rapport desember 2007 Konklusjon: Vi vet ikke hva effekten av nyfødtscreening for medfødte stoffskiftesykdommer kan forventes åbli

Hva er gjort i Norge.. Arbeidsgruppe nedsatt av Helsedirektoratet mai 2008 Ledet av professor i genetikk Arvid Heiberg Vurderte internasjonale anbefalinger og praksis Hovedkriterier for at sykdom skal tas i betraktning At det er en alvorlig sykdom At det finnes en effektiv behandling for de alvorligste symptomene At behandlingen er mer effektiv jo tidligere sykdommen oppdages At sykdommen ikke kan sees ved fødselen med mindre det spesifikt undersøkes for den At det finnes en tilfredsstillende test som kan avsløre sykdommen med høy spesifisitet og sensitivitet (lav falsk positiv rate)

Hva er gjort i Norge.. Hovedfokuset var barnets beste Arbeidsgruppen vurderte screening for 10 organiske acidurier 10 fettsyreoksidasjonsdefekter 10 defekter i omsetning av aminosyrer 2 endokrinologiske tilstander Cystisk fibrose 3 neuromuskulære sykdommer Lysosomale sykdommer Galaktosemi Fragilt X syndrom

Hva er gjort i Norge.. Rapport mars 2009 Anbefaler screening for 23 tilstander God overensstemmelse med praksis i Sverige, Danmark, Nederland, Tyskland, Australia og corepanel i USA Flertall anbefaler frivillig screening etter informert samtykke Mindretall anbefaler obligatorisk testing Nødvendig for å ivareta barnets beste Mest rededelig overfor foreldre Vanskelig åformidle informasjon om komplekse tester og sykdommer Vanskelig for foreldre åhåndtere kompleks informasjon om tester og sykdommer

Anbefalinger Foreslår screening for tilstander der det finnes behandling, som iverksatt i tide, helt eller delvis forhindrer død og komplikasjoner. Fra 2 til 23 sykdommer: 7 defekter i nedbryting av organiske syrer 9 defekter i fettsyreoksidasjon 4 defekter i omsetning av aminosyrer 2 endokrinologiske sykdommer Cystisk fibrose

Tilstander - Organiske acidurier Sykdommer utvidet screening Propionsyreemi Metylmalonsyreemi Isovaleriansyreemi Holokarboksylase syntasedefekt Biotinidasedefekt Beta-ketothiolasedefekt Glutarsyreuri type 1 Kode PA MMA IVA HCS/MCD BIOT BKT GA1 Symptomdebut fra tidlig (første leveuke) til senere (3-37 mnd) Kort deteksjons-og responstid. Flere dør raskt hvis ubehandlet.

Tilstander - Fettsyreoksidasjonsdefekter Sykdommer utvidet screening Mellomkjedet acyl-coa-dehydrogenasedefekt Langkjedet 3-hydroksyacyl-CoA dehydrogenasedefekt og Trifunksjonelt proteindefekt Meget langkjedet acyl-coa-dehydrogenasedefekt Karnitin transporterdefekt Karnitin-palmitoyltransferase I defekt Karnitin-palmitoyltransferase II defekt Karnitin acylkarnitin translokasedefekt Multippel acyl-coa dehydrogeneringsdefekt (Glutarsyreuri type 2) Kode MCAD LCHAD/ TFP VLCAD CTD CPT IA CPT II CACT GA2 Symptomdebut fra første leveuke til senere (flere mnd) Kort deteksjons- og responstid. Flere dør raskt hvis ubehandlet.

Tilstander - Defekter i omsetning av aminosyrer Sykdommer utvidet screening Maple Syrup Urine Disease Homocystinuri Fenylketonuri Tyrosinemi type 1 Kode MSUD HCU/MET PKU TYR I MSUD bør oppdages og behandles i første leveuke for åunngåskader

Andre tilstander Medfødte endokrinologiske sykdommer Kode Medfødt binyrebarkhyperplasi Medfødt hypotyreose CAH CH Andre tilstander Cystisk fibrose CF Ubehandlet CAH kan medføre død innen 2-3 uker etter fødsel

Anbefalinger - Biokjemiske tester Testing med tandem massespektrometri(ms/ms) går direkte påfenotypen og kan dermed benyttes diagnostisk, eller helst presymptomatisk, for åforbygge at barnet blir varig skadet ved at behandling iverksettes før klinisk sykdom foreligger Benytte MS/MS videre for å diagnostisere ytterligere sjeldne tilstander ved å bruke den samme enkle blodprøvetagingenog utstemplingene fra filterpapir Arbeidsgruppen går således inn for at utvidelse av nyfødtscreeningen baseres på MS/MS-teknologien Arbeidsgruppen påpeker imidlertid at gentestingmed DNA-teknologi er aktuelt for åverifisere screeningresultatene og vil anbefale dette i spesielle tilfeller, slik som eksemplifisert ved cystisk fibrose, CF

Hva er gjort i Norge.. Anbefalinger behandlet i Nasjonalt råd for kvalitet og prioritering i helse-og Omsorgstjenesten april 2009 Rådet ser at arbeidsgruppen har gjort et grundig arbeid, og Rådet slutter seg til gruppens konklusjoner Helsedirektoratet anbefaler i juni 2009 screening for 23 sykdommer Regjeringen vedtar screening for 23 tilstander høsten 2010 bevilgninger for 2011 Implementering etter ny forskrift om genetisk masseundersøkelse

Forventede fordeler Alle sykdommene er enkeltvis sjeldne med en forekomst påalt fra 1:3000 til sjeldnere enn 1:100 000 Samlet vil de utgjøre en forekomst påca 1:1000-2000 nyfødte Utvidet screeningprogram vil årlig forhindre død eller gi bedre leveutsikter for ca. 15-20 barn derav: Omtrent 5 med MCAD/Mellomkjedet acyl-coa dehydrogenasedefekt 5 med CAH/medfødt binyrebarkhyperplasi 5-10 til sammen med de resterende sjeldne medfødte stoffskiftesykdommene I tillegg kommer de 4-5 som nåoppdages med PKU og 20-27 med medfødt hypotyreose Omtrent 10 pasienter med cystisk fibrose vil fåen tidligere diagnose og sannsynligvis et bedre sykdomsforløp

Innføring av utvidet nyfødtscreening Krav i ny forskrift Informasjonstiltak Rutiner og sykdomspanel Reservasjon

Ny forskrift

Departementets vurderinger og forslag Departementet slutter seg til vurderingen fra Helsedirektoratet om at det skal gis adgang til nyfødtscreening for i alt 23 alvorlig arvelige sykdommer Departementet vil ikke fremme lovforslag om obligatorisk (tvungen) genetisk screening av nyfødte Det foreslås at den utvidede nyfødtscreeningen gjennomføres påsamme vilkår som i gjeldende forskrift om genetisk masseundersøkelse, det vil si uten krav om skriftlig samtykke Departementet vil fremheve viktigheten av at foreldrene gis tilfredsstillende informasjon før de eventuelt samtykker

Departementets vurderinger og forslag Et samtykke er etter pasientrettighetsloven bare gyldig dersom det er gitt tilstrekkelig informasjon om tiltaket Dette innebærer at foreldrene måha fått fyllestgjørende underretning om formål, metoder og ventede fordeler i forbindelse med undersøkelsen Departementet foreslår ogsåat det av pedagogiske hensyn presiseres i forskriften at pasientrettighetslovens regler kommer til anvendelse. Dette vil være en påminnelse om at pasientrettighetslovens regler om blant annet informasjon og samtykke må overholdes ved nyfødtscreening

Informasjonstiltak Nasjonalt råd for kvalitet og prioritering i helse- og omsorgstjenesten Rådet anbefaler at det iverksettes tiltak for åsørge for tilstrekkelig informasjon til alle relevante aktører, først og fremst foreldre, slik at man kan oppnå tilnærmet 100 % deltagelse i screeningprogrammet. Tiltak: Informasjon under svangerskapet Informasjon før prøvetaking Informasjonsbrosjyrer Informasjon på prøvekortet Websider

Informasjon Helsedirektoratet HDirhar fått bevilget 1 million til informasjonstiltak for 2011

Informasjonstiltak Nyfødtscreeningen Egen webside for oppdatert informasjon www.oslo-universitetssykehus.no/nyfodtscreeningen

Rutiner Rekvisisjon og opplysninger 1. Mors fødselsnummer 2. Mors fornavn, etternavn og adresse 3. Mors telefonnummer 4. Barnets fødselsdato og tidspunkt 5. Prøvetakingsdato og tidspunkt 6. Gestasjonsalder 7. Kjønn 8. Fødselsvekt 9. Tilleggsopplysninger flerfødsler, TPN, transfundert 10. Rekvirentkode 11. Prøvetaker 12. Fødested/adresse 13. Eventuelt kommentar

Rutiner Prøvetaking og forsendelse Informasjon og informert samtykke Prøven tas såsnart som mulig etter at barnet er blitt 48 timer gammelt Blodet skal være satt påfra baksiden av kortet Alle 4 avmerkede felt skal være fylt fullstendig med blod Filterpapiret må være mettet med blod i prøvefeltet Prøvene sendes Nyfødtscreeningen med A-post (eller bud) uten forsinkelser

Metoder og analyser Format - 96-brønns mikrotiterplater Prøvemateriale- en 3.2 mm utstempling for hvert oppsett Aminosyrer Succinylaceton Acylcarnitiner Biotinidase defekt Enzymatisk Defekter i omsetning av aminosyrer Organiske acidurier Fettsyreoksidasjonsdefekter LC-MS/MS TSH/CH Immunoassay 17OHP/CAH Immunoassay IRT/CF Immunoassay

Tandem massespektrometri LC-MS/MS Benyttes til screening for defekter i omsetning av aminosyrer organiske acidurier fettsyreoksydasjonsdefekter 1. Ekstraher prøver med CH3OH/H2O tilsatt kjente mengder isotopstandarder Isotope dilution technique 2. Fortynn prøver i CH3OH/H20 3. Analyser med LC-MS/MS

Tandem massespektrometri To massefiltre som separerer ioner i gassfase basert på forholdet mellom masse (m) og ladning (z) 1. Ionisering og elektrospray 2. Seleksjon av ioner i MS1 3. Fragmentering av ioner i kollisjonscelle med argongass 4. Seleksjoner av fragmenterte ioner i MS2 5. Telling av ioner 6. Kvantiterer ved åsammenligne signal til aminosyre/acylcarnitinmed kjent mengde av tilsvarende isotopstandard

Hovedmarkører LC-MS/MS Defekter i omsetning av aminosyrer Sykdom Kode Aminosyrer/metabolitt Maple Syrup Urine Disease Homocystinuri Fenylketonuri Tyrosinemi type 1 MSUD HCU/MET PKU TYR I Leucin/Isoleucin Valin Methionin Fenylalanin Tyrosin(lav) Succinylaceton

Hovedmarkører LC-MS/MS Organiske acidurier Sykdom Kode Acylcarnitiner Betegnelse Propionsyreemi PA Propionylcarnitine C3 Metylmalonsyreemi MMA Propionylcarnitine C3 Isovaleriansyreemi IVA Isovalerylcarnitine C5 Holokarboksylase syntasedefekt HCS/MCD Propionylcarnitine (3-OH-Isovalerylcarnitine) C3 (C5OH) Beta-ketothiolasedefekt BKT Tiglylcarnitine (3-OH-Isovalerylcarnitine) C5:1 (C5OH) Glutarsyreuri type 1 GA1 Glutarylcarnitine C5DC

Hovedmarkører LC-MS/MS β-oksidasjonsdefekter Sykdom Kode Acylcarnitiner Betegnelse Mellomkjedet acyl-coa-dehydrogenasedefekt MCAD Hexanoylcarnitine Octanoylcarnitine Decanoylcarnitine C6 C8 C10 Langkjedet 3-hydroksyacyl-CoA dehydrogenasedefekt Trifunksjonelt proteindefekt LCHAD/ TFP Hydroxypalmitoylcarnitine Hydroxystearoylcarnitine C16OH C18OH Meget langkjedet acyl-coa-dehydrogenasedefekt VLCAD Tetradecenoylcarnitine C14:1 Karnitin transporterdefekt CTD Carnitine Propionylcarnitine C0 (lav) C3 (lav) Karnitin-palmitoyltransferase I defekt CPT IA Carnitine Palmitoylcarnitine Stearoylcarnitine Oleylcarnitine C0 C16 (lav) C18 (lav) C18:1 (lav) Karnitin-palmitoyltransferase II defekt CPT II Palmitoylcarnitine Tetradecanoylcarnitine Palmitoylcarnitine C12 C14 C16 Karnitin acylkarnitin translokasedefekt CACT Palmitoylcarnitine C12 C14 C16 Multippel acyl-coa dehydrogeneringsdefekt (Glutarsyreuri type 2) GA2 Octanoylcarnitine Decanoylcarnitine Dodecanoylcarnitine Tetradecenoylcarnitine C8 C10 C12 C14:1

Immunoassay Hovedmarkører Medfødte endokrinologiske sykdommer Kode Markør Medfødt binyrebarkhyperplasi CAH 17 OH-progesteron Medfødt hypotyreose Andre tilstander Cystisk fibrose CH CF TSH, thyrotropin IRT, Immunoreaktivt trypsinogen

Immunoassay- PerkinElmer GSP Neonatal kit Time-resolved fluoroimmunoassay Neonatal htsh time-resolved fluoroimmunoassay- CH Direct sandwich technique Europium-labeled htshantibodies and htshantibodies in the coated plate are directed to two different epitopes on the htsh molecules Neonatal IRT assay -CF Solid phase, two-site fluoroimmunometricassay Direct sandwich technique in which two monoclonal antibodies are directed against two separate antigenic determinants on the IRT molecule

Immunoassay- PerkinElmer GSP Neonatal kit Time-resolved fluoroimmunoassay Neonatal 17α-OH progesterone - CAH Competitive binding of europium-labeled 17-OHP and free 17-OHP in the sample to 17-OHP specific antibodies Neonatal biotinidase Biotinidase biotin- 6-aminoquinoline 6-aminoquinoline* + biotin *Fluorescent product

Supplerende analyser - 2. tier Oppfølgende analyser på screeningprøven for å øke diagnostisk sensitivitet 1. CAH 17 OH-progesteron immunoassay 2. LC-MS/MS - 17 OH-progesteron( *) - Androstendione( *) - Cortisol( *) *CAH positiv

Supplerende analyser - 2. tier Homocysteinuri Methionin PA, MMA C3 Oppfølgende LC-MS/MS analyser av totalt homocystein, Metylmalonsyre og 2-methylcitrat Determination of Total Homocysteine, Methylmalonic Acid, and 2-Methylcitric Acid in Dried Blood Spots by Tandem Mass Spectrometry Clinical Chemistry 56:11 1686 1695 (2010)

Supplerende analyser - 2. tier/3. tier 1. Cystisk fibrose IRT immunoassay 2. Ulike strategier IRT + IRT (ny prøve) IRT + IRT + DNA mutasjonsanalyser IRT + Pancreatitis Associated Protein (PAP) IRT+ PAP+ DNA mutasjonsanalyser

Cutoffverdier Grenseverdi hvor analyseresultat over eller under denne blir vurdert som patologisk Kompromiss mellom hensynet til sensitivitet og spesifisitet Generelt er det slik at ved åjustere cutoffverdien ned får en høyere sensitivitet, men samtidig vil det være flere falske positive testresultater Påsamme måte vil en oppjustering av cutoffverdien kunne medføre flere falskt negative screeningresultat Nyfødtscreening omfatter sjeldne tilstander Internasjonalt samarbeide nødvendig for validering

Region 4 collaborativeproject The Regional Genetics and Newborn Screening Collaboratives funded by the Health Resources and Service Administration of the Maternal and Child Health Bureau The Region 4 collaborative project started in June 2005 Forty-seven US states and Puerto Rico are active participants International participation includes 80 programs in 45 countries Purpose: To achieve clinical validation of cutoff values for newborn screening by tandem mass spectrometry through a worldwide collaborative effort

Region 4 collaborativeproject Methods: Cumulative percentiles of amino acids and acylcarnitines in dried blood spots of approximately 25 30 million normal newborns and 10,742 deidentified true positive cases are compared to assign clinical significance, which is achieved when the median of a disorder range is, and usually markedly outside, either the 99th or the 1st percentile of the normal population The cutoff target ranges of analytesand ratios are then defined as the interval between selected percentiles of the two populations

Region 4 collaborativeproject Results: 130 sites in 45 countries have uploaded a total of 25,114 percentile data points, 565,232 analyteresults of true positive cases with 64 conditions, and 5,341 cutoff values This cumulative evidence generated 91 high and 23 low cutoff target ranges Conclusion: An unprecedented level of cooperation and collaboration has allowed the objective definition of cutoff target ranges for 114markers to be applied to newborn screening of rare metabolic disorders Genet Med 2011:13(3):230 254.

Klinisk validering av nyfødtscreening Pågående internasjonale samarbeidsprosjekter

Diagnostisk biobank Hvorfor lagres prøvene? Dokumentasjon hvis det stilles spørsmål om analyseresultat. Hvis et barn utvikler noen av sykdommene, kan en foreta en kvalitetskontroll ved å gjenta analysen av prøven Falske negative analyseresultat vil gjøre det nødvendig årevurdere tiltaksgrensene (cutoff) for analysene. Det vil ogsåvære mulig åundersøke vedrørende eventuell feil ved prøvetakingen (ombytte) Utvikle nye og forbedrede screeningtester Diagnostiske formål etter anmodning fra foreldrei tilfeller hvor det er mistanke om en annen alvorlig medfødt sykdom eller sykdomsutvikling relatert tilvisse typer infeksjoner under svangerskapet Prøvene kan være en ressurs for forskningsprosjekter knyttet til Nyfødtscreeningen etter godkjenning fra regional etisk komité Bruk til forskning forutsetter informert samtykke Foreldre kan ønske at prøven lagres, men reservere seg mot at prøvene benyttes til forskning

Reservasjon mot lagring og forskning Hva gjør jeg hvis jeg vil reservere meg mot bruk av prøven i forskning eller at prøven skal kastes? Vi anbefaler at alle prøver oppbevares minimum ett år til dokumentasjon. Skjema for reservasjonmot prøvelagringellertil forskning kan lastes ned her. Ved ønske om at prøven kastes før det er gått ett år mådette bemerkes. Utfylt skjema underskrevet av begge foreldre, sendes til Nyfødtscreeningen Oslo universitetssykehus Kvinne -og barneklinikken Rikshospitalet Postboks 4950 Nydalen 0424 Oslo Det er viktig åtenke igjennom mulige konsekvenser i de tilfeller hvor man ønsker at prøven destrueres.

Reservasjonsskjema www.oslo-universitetssykehus.no/nyfodtscreeningen

Oppsummering Flere tilstander fra 2 til 23 sykdommer Flere kan hjelpes ca. 1:1000 har en av sykdommene det screenes for Kort responstid enkelte tilstander kan gi alvorlige komplikasjoner kort tid etter fødsel Innført tidligere prøvetaking 48 (til 60) timer etter fødsel Informert samtykke Informasjon om formål, sykdommer, metoder og mulige konsekvenser hvis en velger bort tilbudet Informasjon om prøvelagring og reservasjonsrett Utvidet tilbud samsvarende med internasjonale anbefalinger og praksis