АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ МАССОВОГО СКРИНИНГА НА НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены актуальные на сегодняшний день некоторые вопросы массового скрининга новорожденных на наследственные болезни. При этом особо отмечается важность применения неонатального скрининга с целью предотвращения врожденных и наследственных болезней и уменьшения частоты рождения больных детей. Рассмотрены действующие программы, методы и критерии неонатального скрининга, а также возможности и ограничения новых технологий массового скринирования новорожденных, этические аспекты массового неонатального скрининга.

ABSTRACT

The article discusses some of the current issues of mass screening of newborns for hereditary diseases. At the same time, the importance of using neonatal screening in order to prevent congenital and hereditary diseases and reduce the frequency of birth of sick children is emphasized. The current programs, methods and criteria of neonatal screening, as well as the possibilities and limitations of new technologies for mass screening of newborns, ethical aspects of mass neonatal screening are considered.

Ключевые слова: массовый скрининг, наследственные болезни, профилактика, мультиплексные технологии, диагноз.

Keywords: mass screening, hereditary diseases, prevention, multiplex technologies, diagnosis.

Введение

Научные достижения современности позволяют довольно эффективно проводить профилактику наследственных генетических заболеваний, для чего необходимо как можно раньше, лучше всего еще до рождения ребенка, поставить диагноз, и принять необходимые меры. Целью неонатального скрининга является предотвращение развития болезни и уменьшение частоты рождения больных детей. Убежденность в необходимости раннего диагноза и относительно низкая частота заболеваний и есть основная причина отсутствия статистически контролируемого анализа неонатального скрининга [1].

В настоящее время скрининг новорожденных охватывает большинство государств мира. Он проводится для выявления некоторых наследственных болезней, которые не проявляются при рождении, но в последующем приводят к тяжелым нарушениям развития, инвалидности, умственной отсталости и смертности. Обнаружение этих заболеваний в доклинической стадии и раннее назначение лечения препятствуют развитию заболевания и дают возможность делать жизнь таких детей полноценной [3].

Программы, методы и критерии неонатального скрининга

Одним из важнейших профилактических мероприятий в сфере здравоохранения настоящего времени является неонатальный скрининг. Программа неонатального скрининга включает в себя несколько важных частей: тестирование, обучение, контроль, диагностика, лечение, управление и оценка. Скрининг на наследственные болезни проводится с применением биохимических и иммунологических методов и наиболее часто он осуществляется в период новорожденности. Среди наследственных болезней, на которые проводится массовый скрининг, наиболее существенную долю составляют наследственные болезни обмена веществ (НБО), так как многие из них сопряжены с тяжелыми клиническими нарушениями и для ряда из них разработаны эффективные методы лечения [2, 3].

Развитие лабораторных технологий увеличило число распознаваемых генетических заболеваний, которые могут быть диагностированы при скрининге новорожденных. Примером тому может быть разработка метода тандемной масс-спектрометрии (МС/МС), которая является более чувствительным, специфическим, надежным и всеобъемлющим методом, чем традиционные анализы. Эффективность этого метода показали пилотные проекты разных стран, что в свою очередь позволило уточнить частоту заболеваний и спектр мутаций. Технология тандемной масс-спектрометрии предоставила возможность расширения неонатального скрининга на десятки различных заболеваний. В некоторых странах Европы, США, Канаде программы обследования новорожденных включают от 10 до 40 заболеваний. Реальностью сегодняшнего дня является не единый список наследственных заболеваний, включенных в программу неонатального скрининга в различных странах, что связано в основном с особенностями системы здравоохранения стран, финансовыми ресурсами и социальной ориентированностью общества в целом.

Сегодня широко обсуждается возможность включения в массовый скрининг тестов на лизосомные болезни накопления. Метод NGS, позволяющий относительно быстро искать мутации в большом числе генов, также оказался эффективным способом диагностики НБО. В настоящее время активно обсуждается перспектива внедрения NGS в программы неонатального скрининга, несмотря на то, что у данного метода имеются некоторые ограничения, такие, как сложность клинического анализа, интерпретации результатов, хранения данных секвенирования [2].

На сегодняшний день важнейшей работой, посвященной скринингу, остается труд Уилсона и Джангера (Wilson and Jungner), опубликованный в монографии «Принципы и практика скрининга на выявление заболеваний», где изложены критерии, впоследствии дополненные многими экспертами и организациями, в том числе Советом Европы [4]. Формулируются они следующим образом:

1. Заболевание, на которое нацелена программа скрининга, должно быть важной медико-социальной проблемой вследствие высокого уровня смертности, тяжести его течения, экономических или социальных издержек государства.
2. Патогенез болезни должен быть хорошо изучен, у заболевания должен быть начальный скрытый период, либо должны быть определены факторы риска, которые можно было бы выявить с использованием диагностических тестов. Тесты должны быть высокочувствительными и специфичными по отношению к данному заболеванию, а также приемлемыми для обследуемого индивидуума.
3. Обязательным условием скрининга является возможность адекватного лечения или иного вмешательства. Адекватность лечения определяется доказанной клинической эффективностью, этической и правовой приемлемостью.
4. Скрининг с последующим проведением медицинского вмешательства на ранней стадии болезни должен обеспечивать лучший прогноз для больного, чем его лечение при появлении симптомов болезни [4].

Несмотря на то, что этот труд был опубликован в 1968 году, и сегодня ведется бурная полемика относительно дополнений и изменений данных критериев. Разработка новых технологий позволила проводить в рамках одного теста обследование на множество болезней, в том числе, выявлять заболевания, которые не поддаются лечению или встречаются с крайне низкой частотой, не подходят под все критерии скрининга. При этом возникают множество вопросов, ответы на которые резко отличаются: Следует ли тестировать на заболевание, если для него нет лечения? Необходимо ли тестирование новорожденных на болезни, которые манифестируют в позднем возрасте? Чьи интересы являются приоритетными: семьи или ребенка? Если стоимость лечения заболевания высока, но оно позволяет спасти жизнь ребенка, стоит ли включать его в программы скрининга? И это далеко не полный перечень вопросов, которые задают эксперты, представители общественных организаций и организаторы здравоохранения, но однозначных ответов на них пока нет. На основании возможностей системы здравоохранения, генетических особенностей популяции каждая страна должна выделять перечень приоритетных для массового скрининга заболеваний.

Возможности и ограничения новых технологий массового скринирования новорожденных

Высокопроизводительные мультиплексные технологии, появившиеся в последние десятилетия, позволяют определять маркеры множества заболеваний в одном анализе. Одна из них — тандемная масс-спектрометрия (МС/МС), с применением которой началась новая веха в массовом скрининге новорожденных. Она позволяет измерять концентрации метаболитов и активность ферментов с большой точностью в микроколичествах биоматериала, определять концентрации сотен различных соединений, в связи с чем завоевал лидирующие позиции в диагностике многих НБО [5].

Программы обследования новорожденных с применением МС/МС позволяют проводить скрининг более чем 40 форм НБО, относящихся к 3 группам (аминоацидопатии, органические ацидурии и дефекты митохондриального Р-окисления). В среднем, суммарная частота НБО, выявляемых МС/МС, составляет 1:2000-1:5000 новорожденных (включая фенилкетонурию), но в зависимости от генетических особенностей популяций она может различаться. С ростом числа метаболических заболеваний, выявляемых МС/МС, повышается и сложность подтверждающей диагностики, которая может включать дополнительное измерение концентрации метаболитов, ферментный анализ или молекулярно-генетическое тестирование.

Вторая технология - высокопроизводительное параллельное секвенирование (N08), позволяющее исследовать последовательность множества генов одновременно. Они значительно упростили ДНК-диагностику многих заболеваний, включая генетически гетерогенные состояния и крайне редкие болезни. Безусловно, увеличить число тестируемых заболеваний до нескольких тысяч, при одной и той же стоимости теста привлекательно. В ближайшие годы следует ожидать активное внедрение этого метода в клиническую практику.

Следует отметить, что чувствительность N08 для конкретных болезней не всегда может быть точно определена, и она может быть ниже, чем существующие биохимические тесты из-за особенностей спектра мутаций при конкретной патологии в конкретной популяции, поскольку далеко не все мутации одинаково эффективно выявляются этим методом. Даже при одном генотипе могут наблюдаться различные клинические фенотипы, что показано при ряде наследственных болезней. Также N08 позволяет выявлять не только больных, но и носителей болезней или комбинации вариантов последовательности ДНК, которые не приводят к развитию серьезных нарушений. В этой ситуации детям, имеющим положительные результаты тестирования, будут проведены дополнительные исследования или даже лечение, в которых они не нуждаются, что может иметь негативные последствия для всей семьи, приводя к необоснованной стрессовой ситуации. Также следует учитывать сложности, возникающие при медико-генетическом консультировании семьи. Врачу-генетику будет довольно сложно интерпретировать и объяснить семье значение всех найденных вариантов последовательности ДНК [6].

Также проблему представляет хранение большого объема данных, полученных в результате секвенирования методом N08. Необходимо предусматривать высокую степень их защиты и отрабатывать механизмы доступа к этим данным различных категорий исследователей. Решение этой проблемы может значительно повлиять на стоимость программ массового тестирования с применением N08 [7]. Кроме того, ограничение применения метода в программах массового скрининга связано с тем, что, несмотря на наметившиеся тенденции к снижению стоимости N08, эта технология все еще довольно дорогостоящая, особенно в сравнении с применяемыми биохимическими методами.

Несмотря на несомненную привлекательность таких мультиплексных технологий как МС/МС и N08, очевидно, что этими методами могут быть выявлены не все нарушения обмена. Методики диагностики методом МС/МС муковисцидоза, галактоземии и адреногенитального синдрома или не разработаны, сложны, или имеют низкую чувствительностью по сравнению с другими методами. Врожденный гипотиреоз не может быть диагностирован методом N08, так как большинство случаев этой болезни не наследственные.

Этические аспекты массового неонатального скрининга

Первостепенное значение при планировании внедрения программ массового обследования населения должна иметь оценка соотношения «вред-польза». К преимуществам скрининга можно отнести раннюю диагностику и своевременно начатое лечение заболевания, что намного улучшает прогноз жизни и здоровья пациента. При лечении заболеваний на ранней стадии патологического процесса, из-за экономии ресурсов в выигрыше оказывается и сама система здравоохранения. Несмотря на высокую чувствительность и специфичность, скрининг-тесты не достигают абсолютной достоверности, поскольку не исключены технические и человеческие ошибки и существуют объективные ограничения применяемых методов тестирования. В связи с этим, скрининг может нанести определенный вред. Прежде всего, речь идет о ложноположительных результатах скрининга, а расширение панели массового скрининга неизбежно приводит к увеличению количества таких результатов. Так проведенная в США оценка расширения программы массового скрининга на несколько десятков заболеваний свидетельствует о ложноположительных результатах более чем у 51 000 детей ежегодно даже при высокой специфичности теста (99,9%) [8].

К возможным негативным последствиям генетического скрининга можно отнести психологический стресс у родителей, вызванный информацией о ребенке, которую нельзя использовать для определенного личного выбора или которую трудно понять и интерпретировать; чрезмерное давление на их личный выбор со стороны общества, врачей, членов семьи; социальную стигматизацию пар с повышенным генетическим риском или уклоняющихся от предлагаемого генетического скрининга; раскрытие генетической информации о других членах семьи; неправомерное использование информации и дискриминацию на основании результатов теста при использовании данных третьими сторонами. В этой связи экспертами обсуждаются следующие этические проблемы генетического скрининга: добровольность (обязательность), проблемы личного выбора и различных форм принуждения, защиты конфиденциальности полученных данных, дискриминации и стигматизации по генетическим признакам [9].

По мнению большинства экспертов, информация является одним из центральных элементов современной медико-санитарной помощи вообще и скрининга, в частности. Адекватная и своевременная информация является наиболее этичным подходом при внедрении программ массового обследования [10]. Скринингу должна предшествовать информация о его целях, задачах и возможных альтернативах для семьи. При неблагоприятных результатах тестов необходимо проводить медико-генетическое консультирование. Информация должна быть представлена семьям в доступной и понятной форме и описывать весь скрининговый процесс, включая последующие тесты, некоторые из которых могут носить инвазивный характер или требовать госпитализации в стационар (повторный забор крови для проведения подтверждающей диагностики, проведение нагрузочных тестов в условиях стационара и т.д.), а также некоторые аспекты последующей терапии, медико-генетические вопросы.

По мнению экспертов, информация о тестировании должна предоставляться не для того, чтобы способствовать участию пациента в программе скрининга, а чтобы пояснить значение этого тестирования и дать полную картину возможных последствий в случае отказа от скрининга и в случае его проведения. В результате должно быть подписано согласие семьи на участие в тестировании, что принято в большинстве стран Европы и штатов США. Во многих странах в информированном согласии упоминается возможность длительного хранения пятен высушенной крови и их использования в дальнейшем для научных исследований [11].

Заключение

В течение второй половины XX века концепция скрининга в здравоохранении быстро распространилась и в настоящее время широко принята в большинстве развитых стран. Среди наследственных заболеваний, которые включаются в программы скрининга, особенно важны НБО из-за достаточно высокой частоты, при отсутствии своевременного лечения инвалидности и ранней смертности больных, высокого риска повторения в отягощенных семьях. Особенно важно, что появляются новые терапевтические возможности для лечения НБО, обусловливающие необходимость выявления больных на доклинической стадии. Благодаря развитию генетики и технологическому прогрессу, сегодня весь мир обладает огромным накопленным потенциалом тестирования. Однако, важно не упускать ключевые принципы, в том числе этические, на которых должен основываться скрининг, так как технические возможности скрининга не гарантируют его приемлемости для общества. На сегодняшний день остается актуальным вопрос сложности организации системы скрининга и необходимости принятия решения о проведении скрининга и предоставления ясной и доступной для понимания информации о его последствиях. Очевидно, что для обеспечения и эффективного функционирования службы здравоохранения необходим также продуманный подход к постепенному расширению программ скрининга.

Список литературы:

1. Мамедова Р.Ф. Генетический скрининг новорожденных на наследственные заболевания. Ранняя диагностика гемоглобинопатии, Г6ФД и гипотиреоз. Изд.: LAP LAMBERT Acad. Publ. Монография, 2012, 144 с.
2. Захарова Е.Ю., Ижевская В.Л. и др. Массовый скрининг на наследственные болезни: ключевые вопросы. // Медицинская генетика, №10 - 2017, 11 стр.
3. Массовое обследование новорожденных (скрининг) на наследственные болезни обмена веществ. URL: https://xn--80a9al.xn--p1ai/all/b1/ 50vem 01_sbmhk92ozq69.pdf
4. Wilson JM, Jungner YG, Principles and practice of screening for disease.// Public health papers, №34, Geneva: WHO, 1968, p. 168
5. MilSington S., N. Kodo, D.L. Norwood, C.R. Roe Tandem mass spectrometry: A new method for acylcarnitine profiling with potential for neonatal screening for inborn errors of metabolism J Inherit Metab Dis, 13 (1990), pp. 321-324
6. Frebourg T. The challenge for the next generation of medical geneticists. Hum Mutat. 2014;35: pp. 909-911
7. Friedman JM, Cornel MC, Goldenberg AJ, et al. Genomic newborn screening: public health policy considerations and recom-mendations. BMC Medical Genomics. 2017; 10: p. 9.
8. Beth A. Tarini, Dimitri A. Christakis, H. Gilbert Welch State Newborn Screening in the Tandem Mass Spectrometry Era: More Tests, More False-Positive Results Pediatrics Aug 2006, 118 (2) c. 448-456;
9. Наследственные болезни: национальное руководство / под ред. Акад. РАМН Н.П. Бочкова, акад. РАМН Е.К. Гинтера, акад РАМН В.П. Пузырева. - М/: ГЭОТАР-медиа, 2012. - с. 888-927
10. Дерябина C.C. Неонатальный скрининг: этические вопросы расширения спектра скринируемых заболеваний. Вопросы современной педиатрии. 2015; 14(6): c. 714-723.).
11. Tarini BA, Burke W, Scott CR, Wilfond BS. Waiving infor- med consent in newborn screening research: balancing social value and   respect.   Am   J   Med   Genet   C   Semin   Med   Genet. 2008;148 p. 23-30.