Uno studio cinese ha dimostrato che la spettrometria di massa tandem e il sequenziamento di nuova generazione sono complementari per un efficace screening neonatale
Ganzhou (Cina) – Le malattie genetiche, secondo le statistiche, si verificano nel 3-5% dei nati vivi. Fra queste, un sottogruppo è rappresentato dalle malattie metaboliche ereditarie, chiamate anche errori congeniti del metabolismo: patologie che influenzano la crescita e lo sviluppo di neonati e bambini e possono persino portare alla morte. Si tratta di condizioni che causano spesso danni nervosi progressivi e irreversibili e disabilità fisica e mentale: rappresentano quindi una grave minaccia per le famiglie e la società. Il metodo più diffuso per individuarle alla nascita è lo screening biochimico tradizionale, che include varie tecnologie fra cui la spettrometria di massa tandem (MS/MS).
Questa tecnica, fondamentale per la rilevazione e la diagnosi precoce delle malattie metaboliche ereditarie nei neonati, si è dimostrata un metodo affidabile e adatto all’uso clinico, che offre numerosi vantaggi quali elevata efficienza, sensibilità e praticità. Tuttavia, lo screening biochimico presenta dei limiti e il metabolismo in vivo è influenzato da molti fattori, che portano alla presenza di un elevato tasso di falsi positivi che pone delle sfide nella diagnosi di specifici tipi di malattie. L’aumento o la diminuzione di diversi indicatori di aminoacidi o acilcarnitine nei risultati positivi dello screening con MS/MS possono essere influenzati da vari fattori come l’età gestazionale alla nascita, alcune patologie, farmaci, dieta e fattori materni, che possono portare a disturbi metabolici transitori o secondari.
LA COMBINAZIONE FRA DUE TECNICHE DI LABORATORIO
Negli ultimi anni, nel campo dello screening neonatale, sono state impiegate sempre più tecniche di rilevamento genetico. La maggior parte degli studi ha indicato che l’applicazione della tecnologia NGS (next generation sequencing, sequenziamento di nuova generazione) ha migliorato la diagnosi e il trattamento e ha ridotto il ritardo diagnostico. Un gruppo di ricercatori cinesi ha deciso quindi di valutare il ruolo dell’NGS nella diagnosi accurata di campioni positivi identificati tramite screening con MS/MS. Lo studio, pubblicato sulla rivista Frontiers in Public Health, è stato condotto da gennaio 2018 a giugno 2023 nella città di Ganzhou, nella Cina meridionale.
I campioni di sangue, prelevati dal tallone di 260.915 neonati entro 72 ore dalla nascita, sono stati analizzati utilizzando la tecnologia MS/MS. I 1.265 casi sospetti, con risultati positivi, sono stati quindi sottoposti a NGS per confermare la diagnosi e identificare varianti genetiche: 73 casi sono stati confermati, escludendo di fatto il 94,2% dei falsi positivi del metodo MS/MS, e 12 soggetti sono stati identificati come portatori di malattie recessive. Il tasso di incidenza complessivo di malattie metaboliche ereditarie nella coorte cinese è risultato dunque di 1 caso su 3.574 individui. Sono state trovate 76 mutazioni in 18 geni associati a 15 tipi di queste patologie, con un sorprendente 7,89% composto da nuove varianti, mai descritte in precedenza.
LE TRE MALATTIE METABOLICHE PIÙ FREQUENTI
Tra i casi di malattie metaboliche ereditarie identificati, il deficit primitivo sistemico di carnitina (SPCD) è stata la diagnosi più frequente, che rappresenta il 49,3% del totale. La patologia, nota anche come deficit del trasportatore della carnitina o difetto di captazione della carnitina, è un disturbo della beta-ossidazione degli acidi grassi dovuto a una variante del gene SLC22A5. La SPCD è una malattia ereditaria autosomica recessiva con un’incidenza che va da 1/300 a 1/142.000, e che varia a seconda dei Paesi e dei gruppi etnici. Di solito esordisce nella prima infanzia con cardiomiopatia, spesso associata a debolezza e ipotonia, ritardo dello sviluppo, crisi ipoglicemiche ricorrenti e coma.
La fenilchetonuria (PKU) è la malattia più comune dovuta a un metabolismo anormale degli aminoacidi e presenta la seconda frequenza più alta rilevata in questo studio (17,8%). L’incidenza della PKU varia considerevolmente tra le regioni geografiche, con la Cina che presenta quella più elevata tra i Paesi asiatici. La sua patogenesi è associata alle varianti del gene PAH, che codifica per l’enzima fenilalanina idrossilasi. Se i pazienti non vengono trattati tempestivamente, possono verificarsi deficit mentali gravi e irreversibili, ritardo della crescita, alterazioni comportamentali, microcefalia acquisita, ipopigmentazione cutanea sistemica e odore di muffa o di topo nelle urine e nel sudore.
Al terzo posto fra le patologie più comuni rilevate nella coorte cinese c’è il deficit di citrina (citrullinemia di tipo II), presente nell’8,2% dei pazienti. Ereditato con modalità autosomica recessiva, è il più diffuso disturbo del ciclo dell’urea. È causato da varianti patogene del gene SLC25A13 e si manifesta in un ampio spettro di fenotipi che vanno dall’iperammoniemia potenzialmente letale nei neonati all’iperammoniemia a esordio in età adulta con sintomi lievi o nessuna manifestazione.
“Sebbene il sequenziamento di nuova generazione (NGS) abbia dimostrato numerosi vantaggi nelle applicazioni cliniche, il suo costo elevato rispetto alla spettrometria di massa tandem (MS/MS) potrebbe limitarne l’uso diffuso in aree con risorse limitate”, spiegano i ricercatori cinesi. “Inoltre, l’NGS si concentra principalmente sul rilevamento di potenziali bersagli noti e presenta limitazioni quando si affrontano varianti genomiche complesse, come variazioni strutturali e del numero di copie. Questa limitazione potrebbe portare all’omissione di alcune varianti associate a malattie, con un potenziale impatto sul processo decisionale clinico. In sintesi – concludono gli studiosi – l’NGS può rappresentare uno strumento diagnostico cruciale per le malattie metaboliche ereditarie, e la sua combinazione con la tecnologia MS/MS si dimostra efficace e adatta allo screening clinico e alla diagnosi”.
