Per il Gruppo di Lavoro “Genetica ed Epigenetica” della SIMMESN, questo orientamento rappresenterà un passo verso una medicina neonatale di precisione o personalizzata
Lo screening neonatale rappresenta uno degli strumenti di sanità pubblica più efficaci per la diagnosi precoce delle malattie genetiche rare, perché consente interventi tempestivi in grado di modificare in modo sostanziale la storia naturale di molte patologie. Negli ultimi anni, accanto alle metodiche biochimiche tradizionalmente consolidate, si è affermato un crescente interesse per l’integrazione delle tecnologie genetiche: questo processo sta progressivamente aumentando l’accuratezza diagnostica e aprendo nuovi scenari in termini di estensione delle condizioni individuabili di avanzamento della medicina di precisione.
Perciò abbiamo chiesto al Gruppo di Lavoro “Genetica ed Epigenetica” della SIMMESN (Società Italiana per lo studio delle Malattie Metaboliche Ereditarie e lo Screening Neonatale) di offrirci una panoramica aggiornata e critica sul ruolo complementare della biochimica e della genetica nello screening neonatale. La prof.ssa Giulia Frisso, la prof.ssa Amelia Morrone, la prof.ssa Cristina Cereda e la dr.ssa Andrea Dardis ne hanno analizzato applicazioni, punti di forza, limiti e prospettive future, con l’obiettivo di delineare un modello evoluto e sostenibile per i prossimi anni.
Per quali patologie si utilizza la biochimica e per quali la genetica?
“Lo screening neonatale per le malattie genetiche rare si basa prevalentemente su metodiche biochimiche, in particolare sulla spettrometria di massa tandem (MS/MS) e l’immunometria, che consentono di identificare simultaneamente oltre 40 malattie ereditarie attraverso la misurazione di metaboliti specifici su goccia di sangue essiccato. Questo approccio viene utilizzato per le aminoacidopatie (come la fenilchetonuria), i difetti dell’ossidazione degli acidi grassi (come la MCAD e la VLCAD), le acidurie organiche (come l’acidemia propionica e metilmalonica), i difetti del ciclo dell’urea, la galattosemia e il deficit di biotinidasi (in applicazione alla Legge 167/2016, che ha istituito lo screening neonatale esteso), oltre che per l’ipotiroidismo congenito e la fibrosi cistica. Lo screening di queste patologie è attivo su tutto il territorio italiano.
Inoltre, in virtù di specifiche delibere regionali, in alcune Regioni lo screening biochimico è esteso anche ad alcune malattie lisosomiali e ad altre patologie caratterizzate dalla presenza di un marcatore biochimico specifico, come il deficit di adenosina deaminasi (ADA-SCID) o di purina nucleoside fosforilasi (PNP-SCID), l’adrenoleucodistrofia X-linked,, il deficit della carbossilasi degli aminoacidi aromatici (AADC) e più recentemente l’epilessia piridossino-dipendente.
L’approccio genetico è invece impiegato come test di primo livello per quelle condizioni per le quali non sono disponibili biomarcatori biochimici adeguati, come l’atrofia muscolare spinale (SMA), il cui test si basa sull’analisi della delezione in omozigosi dell’esone 7 del gene SMN1, e le immunodeficienze combinate severe (SCID), per le quali vengono utilizzati marcatori molecolari come i TREC e i KREC. Questi screening genetici non sono attualmente attivi in modo uniforme sull’intero territorio nazionale, poiché manca ancora un decreto attuativo che ne preveda l’inclusione obbligatoria nei Livelli Essenziali di Assistenza (LEA). Tuttavia, numerose Regioni ne hanno già avviato l’implementazione attraverso progetti pilota o mediante specifiche delibere regionali”.
In quali casi è richiesta una combinazione delle due metodiche?
“Lo screening neonatale (SNE) attualmente richiede l’integrazione tra la biochimica e la genetica, secondo un modello sequenziale. L’analisi genetica viene eseguita su tutti i campioni risultati positivi allo screening biochimico, al fine di confermare la diagnosi, discriminare tra veri e falsi positivi, identificare eventuali condizioni di origine materna e distinguere tra forme cliniche caratterizzate da differente gravità. Dati italiani su 108 neonati risultati positivi allo screening biochimico hanno dimostrato che in circa il 40% dei casi il test genetico è stato determinante per arrivare alla definizione diagnostica di presenza o assenza della malattia.
Sono attualmente in corso, in diversi Paesi, progetti pilota di screening neonatale basati su un modello parallelo, che combina analisi biochimiche e genetiche, laddove sia disponibile un marcatore biochimico dosabile. Studi pilota recenti evidenziano che, per le malattie metaboliche ereditarie valutate mediante tale approccio parallelo, che integra i dati biochimici e genetici, il valore predittivo positivo (VPP) aumenta molto. L’esecuzione contestuale del test genetico mediante tecnologie di sequenziamento di nuova generazione offre, tuttavia, un ulteriore e rilevante vantaggio: la possibilità di includere nello screening neonatale patologie genetiche rare prive di un marcatore biochimico misurabile, ma ad alto impatto clinico in età pediatrica, e suscettibili di trattamenti, anche emergenti”.
Quali sono i punti di forza e le criticità di queste tecniche?
“Ambedue gli approcci permettono di rilevare contemporaneamente multiple condizioni, sebbene con il test genetico il numero di analisi che possono essere effettuate contemporaneamente è virtualmente ampliabile a tutte le malattie genetiche rare.
Lo screening biochimico ha come punti di forza la rapidità e i costi molto contenuti; inoltre, è attualmente l’unico approccio storicamente validato su larga scala, con decenni di outcome clinici. Le criticità, invece, sono rappresentate dalla presenza di falsi positivi (secondo i dati del 2024, il VPP medio in Italia per le malattie metaboliche è del 5,5%), dalla possibilità di falsi negativi (forme “low-excretor”, prematurità) e dall’impossibilità di identificare condizioni prive di biomarcatori biochimici. Inoltre, l’implementazione di nuovi biomarcatori spesso richiede la messa a punto di nuovi protocolli.
Punto di forza dello screening genetico è l’elevata specificità, applicabile a condizioni senza biomarcatori biochimici, nonché la possibilità, in alcuni casi, di correlare genotipo e gravità fenotipica. Di contro, una delle principali criticità consiste nell’identificazione di varianti geniche di significato incerto (VUS), ovvero varianti a cui non è possibile attribuire con certezza un ruolo patogenetico. In caso di “first test” genetico, in assenza di dati aggiuntivi a supporto della loro patogenicità, quali ad esempio l’alterazione di un biomarcatore, la decisione se refertarle o meno risulta particolarmente critica, con il conseguente rischio di generare risultati falsi negativi o falsi positivi. Altri ostacoli sono i costi ancora elevati per un’applicazione su larga scala, i tempi di risposta più lunghi, rischiosi per le malattie a scompenso metabolico acuto, e la necessità di framework normativi per la gestione dei dati genetici (ad esempio gestione dei risultati negativi all’identificazione dei portatori, pseudodeficienze e varianti di significato incerto)”.
Come immaginate il panorama dello screening neonatale nei prossimi anni?
“Il futuro prossimo si orienta verso un approccio combinato, in cui il test genetico non sostituirà lo screening biochimico, ma lo potenzierà. Infatti, l’approccio combinato tra le due metodologie può superare le criticità proprie della singola analisi, garantendo un miglioramento complessivo in termini di sensibilità, specificità, valore predittivo positivo (VPP) e valore predittivo negativo (VPN), nonché la possibilità di ampliare lo screening ad un numero maggiore di patologie. Questo rappresenta un passo verso una medicina neonatale di precisione, o anche personalizzata, focalizzata sul profilo molecolare individuale.
Ciò che auspichiamo, in prospettiva futura, è una collaborazione interdisciplinare tra biochimici, genetisti, pediatri e bioinformatici, la creazione di database nazionali per la condivisione dei dati biochimici, genetici e di follow-up clinici, e l’implementazione di pannelli genetici mirati, per individuare precocemente patologie con impatto terapeutico documentato. Altri fattori fondamentali sono inoltre l’utilizzo dell’intelligenza artificiale per l’analisi integrata dei dati, l’armonizzazione dei protocolli a livello nazionale ed europeo, la riduzione dei costi delle tecnologie di sequenziamento e lo sviluppo di framework etici e normativi adeguati.
Il messaggio chiave del nostro Gruppo di Lavoro è quindi che il valore informativo complessivo generato dall’integrazione delle due metodiche va oltre la mera addizione dei singoli contributi, con un miglioramento sostanziale di sensibilità, specificità e accuratezza diagnostica”.
Affiliazioni:
• Prof.ssa Giulia Frisso – Prof. Ordinario di Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica. DMMBM Università Federico II & CEINGE-Biotecnologie Avanzate Franco Salvatore, Napoli
• Prof.ssa Amelia Morrone – Responsabile del Laboratorio di Genetica Molecolare delle Malattie Neurometaboliche, Dipartimento di Neuroscienze e Genetica Umana, AOU Meyer, IRCCS, e Dipartimento di NEUROFARBA, Università degli Studi di Firenze
• Prof.ssa Cristina Cereda – Prof. Associato di Genetica Medica – Università degli studi di Milano; Direttore della SC di Screening Neonatale, Genomica Funzionale e Malattie Rare – Ospedale dei Bambini Buzzi
• Dott.ssa Andrea Dardis – Responsabile del Laboratorio del Centro di Coordinamento Regionale per le Malattie Rare, Ospedale Universitario di Udine
Riferimenti bibliografici:
• Fecarotta et al. Orphanet J Rare Dis (2025) 20:38
• Yu et al. Archives of Medical Research 2024
