Dysmorfologia i diagnostyka genetyczna w neonatologii praktyka, nowe wyzwania i kontrowersje.

Transkrypt

1 Dysmorfologia i diagnostyka genetyczna w neonatologii praktyka, nowe wyzwania i kontrowersje. dr hab. Robert Śmigiel, prof. nadzw. dr n. med. Krzysztof Szczałuba

2 Wskazania do konsultacji genetyka w oddziałach neonatologicznych obecność wad rozwojowych i/lub cech dysmorficznych ciała obecność nietypowych cech fenotypowych, cech dysmorficznych ciała nieprawidłowe napięcie mięśniowe: hipotonia (dziecko wiotkie), hipertonia, szczególnie w połączeniu z innymi cechami dysmorfii objawy chorób nerwowo-mięśniowych (min. dziecko wiotkie), objawy chorób neurometabolicznych, neurodegeneracyjnych drgawki / padaczka o nieokreślonym pochodzeniu, szczególnie oporna na leczenie nieprawidłowa budowa zewnętrznych narządów płciowych obecność trudnych do wyjaśnienia objawów przy braku efektów standardowego leczenia Dziwne dziecko

3 Genetyk kliniczny Dziecko jest dziwne, genetyk coś wymyśli

4 Diagnostyka zaburzeń rozwojowych właściwe rozpoznanie (fenotypowe i genotypowe) Wczesne i właściwe leczenie chorego dziecka - właściwe postępowanie terapeutyczne, rehabilitacyjne i edukacyjne, wczesna interwencja, Ustalenie rokowania Rozpoznanie innych towarzyszących problemów medycznych, profilaktyka Unikanie znanych powikłań Ustalenie ryzyka powtórzenia się choroby/wady - porada rodzinna, wskazania do badań u innych członków rodziny Ustalenie wskazań do badań prenatalnych

5 Dziecko wiotkie Zespół Pradera i Williego Efekt wczesnej diagnozy Rozpoznanie po okresie dojrzewania Niemożliwa terapia hormonem wzrostu Julia z zespołem Pradera i Williego Rozpoznanie w okresie niemowlęcym Możliwa terapia hormonem wzrostu

6

7 Niezdiagnozowane dzieci z zaburzeniem rozwoju / chorobą rzadką Spędzają wiele czasu w szpitalach Poddawane są licznym testom, niejednokrotnie inwazyjnym i bolesnym Stosowane są kosztowne procedury Rodziny czują frustrację nie wiedząc, co czeka ich dzieci w przyszłości Pretensje do służby zdrowia, aspekty prawne Fundacja SWAN dla dzieci niezdiagnozowanych

8 Kluczowa rola lekarza neonatologa w procesie diagnozowania rzadkich chorób wczesna identyfikacja dziecka z gr. ryzyka konsultacja genetyka (najlepiej przy łóżku pacjenta) zlecenie określonego specjalistycznego badania diagnostycznego potwierdzającego postawione podejrzenie choroby skierowanie pacjenta do specjalistycznej poradni genetycznej i/lub metabolicznej Delecja 9p

9 Jak osiągnąć cel jakim jest poprawa opieki nad dzieckiem z choroba rzadką? Współpraca pomiędzy specjalistami: np.: na linii położnik /neonatolog /pediatra / anestezjolog / neurolog / genetyk kliniczny Konsultacje przy łóżku pacjenta Współpraca pomiędzy lekarzami i rodzicami rola stowarzyszeń pacjentów i ich rodzin Współpraca pomiędzy lekarzami i naukowcami Wsparcie instytucjonalne i proceduralne (NFZ)

10 Podstawa właściwej diagnozy Van Karnebeek, Am J Ment Retard 2005;110:253

11 CO SIĘ KRYJE ZA TWARZĄ DZIECKA?

12 p16.1 p23.1 t(4;8)(p16.1;p23.1) nie zbadana 4 der(4) der(8) 8 Krystyna Nowak t(4;8) zgon po urodzeniu Tadeusz Ciborowski t(4;8) t(4;8)(p16.1;p23.1) Aneta Golawska t(4;8) death - 3 m.z. Marek Nowak der(8) Witek Nowak der(8) Wojciech Nowak t(4;8) Ciborowski t(4;8) Mariusz Ciborowski nie badany Wojciech Ciborowski der(8) T4p Szymon Golawski 18 lat der(8) Kuba Golawski 14 lat t(4;8) nie zbadany Alicja Ciborowska der(8) Ola Ciborowska del4p Proband M4pT8p T4pM8p T4pM8p T4pM8p T4pM8p T4pM8p

13 Badany pacjent

14 Zdjęcie z albumu rodzinnego

15 Badanie dysmorfologiczne dzieci z zaburzeniem rozwoju first look, don t touch zanim zaczniesz badać, obserwuj, patrz, analizuj koordynacja, zachowanie dziecka, kontakt z otoczeniem, facial gestalt - czasem objawy fenotypowe twarzy układają się w bardzo charakterystyczny wzór cech, które można wyłonić z obrazu twarzy i od pierwszego wejrzenia postawić rozpoznanie. antropometryczna ocena cech somatycznych (podstawowe: pomiar masy i długości ciała, obwodu głowy, ponadto m.in. rozstawu oczu, długości kończyn i inne, w zależności od potrzeb i budowy ciała) objaw wiodący klucz do rozpoznania objawy zmieniające się wraz z wiekiem - jedne cechy zanikają, inne się pojawiają WATCHING AND WAITING obserwacja, oczekiwanie i kontrolna konsultacja

16 Pearls of dysmorphology whs 16

17 Badanie dysmorfologiczne Objaw wiodący Klucz diagnostyczny

18 Czyje to oczy?

19 Czyje to oczy?

20 KLASYFIKACJA WAD / ZABURZEŃ ROZWOJOWYCH Wady duże: Ciężki zaburzenia w rozwoju embrionalnym, wymagają interwencji i z reguły dają długotrwały efekt medyczny lub/i psychologiczny Np.: rozszczep kręgosłupa, wytrzewienie, wada serca, zarośnięcie przelyku Wady małe: Zaburzenia w rozwoju embrionalnym i/lub płodowym, nie wymagają leczenia lub mogą wzmagać mniejszej lub większej korekcji Np.: pozaosiowa polidaktylia, brak bruzdy zgięciowej palców, nisko-osadzone małżowiny usze, wyrośla przeduszne

21 Małe / prawidłowe warianty cechy 1% - 5% cech wrodzonych spotyka się w normalnej populacji lub jest częścią wielu wrodzonych zespołów Np.: syndaktylia 2 i 3 palca stopy, zmarszczka nakątna bruzda poprzeczna dodatkowe brodawki sutkowe dodatkowe wiry włosów klinodaktylia V palca Zmarszczki nakątne

22 Większość zespołów dysmorficznych zawiera więcej małych cech dysmorficznych niż dużych wad Np.: zespół Downa

23 ocena subiektywna cech dysmorficznych np. profil twarzy, mała żuchwa, kształt i ułożenie małżowin usznych PORÓWNANIE Z WYGLĄDEM POZOSTAŁYCH, ZDROWYCH CZŁONKÓW RODZINY CECHY DYSMORFICZNE - ocena wielkogłowie małogłowie nadmierny wzrost niskorosłość ocena obiektywna cech dysmorficznych (antropometryczna) np. wzrost, masa ciała, rozstaw źrenic

24 Standardy Medyczne - Pediatria

25 Międzynarodowa grupa lekarzy pracujących w dziedzinie dysmorfologii zainicjowała standaryzację terminów używanych do opisu morfologii człowieka. Celem jest ujednolicenie (standaryzacja) tych terminów i osiągnięcie konsensusu odnośnie ich definicji. W ten sposób wzrośnie użyteczność nazewnictwa cech fenotypowych, a porównywanie ich u pacjentów stanie się łatwiejsze.

26 Cechy dysmorfii u wcześniaka m.ur g m.ur g

27 Trudności w ocenie dysmorficznej u noworodka z zespołem Edwardsa poddanego interwencji medycznej (rurka intubacyjna, cewniki dożołądkowe wprowadzone przez nos).

28 Fenotyp chromosomowy Nieprawidłowe napięcie mięśniowe, opóźnienie psychoruchowe Strukturalna/-e wada/-y wrodzona/-e pre-/ postnatalne opóźnienie rozwoju somatycznego cechy dysmorfii ciała, szczególnie twarzy zaburzenia zachowania (spektrum cech autystycznych) zaburzenia dermatoglifów, niezwykły wzór owłosienia obciążony wywiad rodzinny Z.Jocobsena (del 11qter), Z. De Grouchy (del 18qter), Z. delecji 5p (cri du chat)

29 Zespół Edwardsa Sympozjum Neonatologiczne Stronie Śląskie

30 Kondycja dziecka podczas badania

31 SLO

32 Zespól Smitha, Lemli ego i Opitza, gen DHRC7 dziedziczenie autosomalne rec. niedobór reduktazy 7- dehydrocholesterolowej poziom cholesterolu w sur Ocena poziomu 7- dehydrocholesterolu w sur. i w moczu ciężarnych Objawy: niska masa urodzeniowa rozszczep podniebienia małogłowie syndaktylia 2 i 3 palca u stopy polidaktylia wada serca, zwężenie odźwiernika spodziectwo, niedorozwój moszny

33 Zespół Mowata i Wilson Cechy fenotypowe zmieniające się wraz z wiekiem 33

34 Zespół Mowata i Wilson gen ZEB2 Typowa dysmorfia twarzy Niepełnosprawność intelektualna Małogłowie Drgawki HSCR Zaparcia, bez HSCR Wada serca Wady uk.moczowego Spodziectwo Wnętrostwo Niskorosłość Hipo- agenezja ciała modzelowatego Przerostowe zwężenie odźwiernika Strukturalne wady gałki ocznej Rozszczep podniebienia 97% 100% 81% 73% ,7 4,1 2,9

35 Wiodące objawy CII, PII, przedwczesnego (36hbd) z masą ciała 1720g (IUGR), w stanie średnim (7pkt Apgar). Matka wyklucza wpływ wszelkich znanych teratogenów i infekcji w okresie ciąży. Po urodzeniu: zarośnięcie przełyku, rozszczep podniebienia, dysmorfię twarzy i uszu. Karmiona przez gastrostomię (zaburzenia połykania), słabo przybiera na wadze, tracheostomia. Badanie słuchu niedosłuch przewodzeniowy.

36 Wiodące objawy Zarośnięcie przełyku Rozszczep podniebienia Mikrotia, wyroślę przeduszne, niesymetryczna twarz Mikrosomia Opóźniony rozwój psychoruchowy

37

38 Wiodące objawy Mikrotia, wyroślę przeduszne, niesymetryczna twarz Mikrosomia Cofnięta żuchwa Rozszczep podniebienia Zarośnięcie przełyku

39 MFD with microcephaly Gen EFTUD2 Aut.dom.

40 Co się kryje za twarzą dziecka?

41 Zespół Nonnan pogrubiały obrąbek ucha 80% krótka szeroka szyja (NT ) 78% nisko osadzone uszy 76% skośne ku dołowi szpary powiek. 60% hiperteloryzm 58% trójkątna twarz 53% opadanie powiek 48% płetwiastość szyi 44% zmarszczka nakątna 39% Wady serca (68%), w tym kardiomiopatia Wady uk.kostno-szkieletowego (niskorosłość, wady klatki piersiowej. - 51%) Obrzęki limfatyczne Wnętrostwo u chłopców, wady nerek, Zaburzenia hematologiczne Opóźniony rozwój psychoruch., mowy, intelektualny 41

42 S. Wyspiański Dziewczynka w stroju ludowym Opis dziewczynki przez krytyków malarstwa: intensywnie niebieskie oczy dorosła poza poważna mina drobna twarzyczka Genetyk dodał: skośnie w dół ustawione szpary powiekowe

43 Zespół Noonan dziedziczenie autosomalne, dominujące PTPN11 - Tartaglia i wsp KRAS - Schubbert i wsp SOS1 - Roberts i wsp. oraz Tartaglia i wsp RAF1 - Pandit i wsp dup 12q24.11q24.23 Shchelochkov i wsp BRAF 2011 NRAS 2012 MEK RIT SHOC2, CBL

44 Przykład

45 Zespół delecji 22q11.2 Zespół DiGeorge a/vcfs C wady serca (stożka i pnia naczyniowego) (ToF, ToF/PA, TAC, TGA, DORV, IAA typ B, VSD) A dyskretne cechy dysmorfii twarzy (długi nos z bulwiastym czubkiem i hipoplazją skrzydełek, małe usta, mikrognacja, krótkie szpary powiekowe, dysmorfia małż. uszne) T hipoplazja lub aplazja grasicy z zaburzeniami odporności komórkowej C rozszczep lub zaburzenia funkcji podniebienia (ulewanie przez nos, mowa nosowa) H hipoplazja przytarczyc z hipokalcemią 45

46 Fenotyp zespołu delecji 22q11.2 bez wady serca 46

47 Przykład 47

48 Zespół Goltza i Gorlina wrodzona hipoplazja ogniskowa skóry dziedziczenie dom., sprzężone z płcią gen PORCN Zmiany skórne Zmiany kostne Dysmorfia twarzy Dysmorfia dłoni i stóp Niedosłuch Małoocze Wady wewnętrzne Sprawność intelektualna jest z reguły prawidłowa 48

49 Ogromna liczba oraz różnorodność zespołów genetycznych Niska częstość poszczególnych zespołów Trudności w ocenie objawów, szczególnie u noworodka Zmieniające się cechy fenotypowe wraz z wiekiem dziecka TRUDNOŚCI W POSTAWIENIU OSTATECZNEGO ROZPOZNANIA

50 metoda Prokrustesa - naciąganie i dopasowanie diagnozy Mózgowe porażenie dziecięce Encefalopatia niedotlenieniowo-niedokrwienna

51 Źródła nieporozumień i błędów w poradnictwie genetycznym Brak rozpoznania choroby u probanta Nieprawidłowe lub niepełne rozpoznanie choroby Heterogenność genetyczna Obniżona penetracja Zmienna ekspresja Brak wiedzy Choroba dotychczas nieopisana Mozaikowatość gonadalna BRAK PIENIĘDZY Zesp. Menkesa

52 Czy istnieje szybki i uniwersalny genetyczny algorytm diagnostyczny w neonatologii?

53 Obraz kliniczny aberracji vs. Obraz mutacji genowej Poziom chromosomowy: aberracje/mikroaberracje Poziom DNA: mutacje genowe Tradycyjnie fenotyp chromosomowy (de Vries, 2007): hipotrofia pourodzeniowa, opóźnienie rozwoju psychoruchowego, wady rozwojowe, dysmorfia ALE mogą być różne kombinacje Fenotyp mutacji genowej: może być taki sam!

54 Techniki diagnostyczne chromosomowe Technika Efektywność kariotyp trisomie, monosomie, duże aberracje FISH badania celowane niektóre małe i duże aberracje MLPA niektóre małe i duże aberracje acgh (mikromacierz) x mniejsze aberracje niż kariotyp

55 Array CGH CGH do mikromacierzy DNA pacjenta Cot-1 DNA DNA kontrolne

56

57 Mikromacierze (acgh) przełom w diagnostyce mnogich wad rozwojowych u noworodków 179 noworodków z mnogimi wadami rozwojowymi: 18% + dysmorfia: 27% znane zespoły mikrodelecyjne (m.in. z. DiGeorge a) oraz nowe, dotychczas nieopisywane w piśmiennictwie, zmiany o nieznanych skutkach klinicznych Pediatrics 2008; 122: Hum Genet 2008; 124: 1-17 Am J Med Genet 2007; 143:

58 Mikromacierze (acgh) wyniki (Szczałuba i wsp., 2016) 54 noworodków z mnogimi wadami rozwojowymi: 17% znane i nowe aberracje chromosomowe w pozostałej grupie noworodków rozpoznanie lub podejrzenie zespołu jednogenowego = wskazania do sekwencjonowania pojedynczego genu lub sekwencjonowania genomowego Adv Exp Med. Biol 2016

59 Zespół Pallistera i Killiana mozaikowa postać tetrasomii i/lub trisomii chrom. 12p badanie z fibroblastów skóry

60 Techniki diagnostyczne w zespołach jednogenowych Technika Efektywność PCR bad jeden, wybrany gen Sekwencjonowanie celowane jeden, wybrany gen pojedynczego genu Sekwencjonowanie genomowe w odmianie WES eksony (sekwencje wszystkich genów)

61 Sanger sequencing vs. NGS Czytane liczby nukleotydów : ~10 2 vs. ~10 9????

62 Wartość konsultacji w neonatologii 3/365: Mnogie wady rozwojowe, Dysmorfia Rozpoznanie kliniczne zespołu monogenowego (z. Robinowa) Diagnostyka molekularna pojedynczego genu (ALE W PRAKTYCE NAJISTOTNIEJSZE ROZPOZNANIE PRZYŁÓŻKOWE)

63 Dysmorfia twarzoczaszki

64 Sekwencja Pierre a Robina próba podejścia praktycznego (1) Hipotezy etiopatogenetyczne: Izolowana PRS: efekt wwmacicznego zatrzymania prawidłowego rozwoju żuchwy = spontaniczny catch-up po urodzeniu (bez wskazań do agresywnej terapii) PRS jako część zespołu genetycznego: od początku nieprawidłowa, dysplastyczna tkanka kostna = agresywna terapia chirurgiczna Gdy PRS jest częścią choroby nerwowo-mięśniowej, czy zajęte są mm. oddechowe? Am J Med Genet 2015; 167A

65 Sekwencja Pierre a Robina próba podejścia praktycznego (2) Efektywność diagnostyczna: Basart i wsp., 2015: 73/191 przyczyna genetyczna 32/73 choroba tkanki łącznej ( dysplazja ), w tym 27 z. Sticklera; 17/73 aberracje chromosomowe (acgh); 4/73 choroba nerwowo-mięśniowa (mm. oddechowe?) Gomez-Ospina i wsp., 2016: 66 dzieci: 11% z. Sticklera, 6% z. Treachera-Collinsa, 20% aberracje chromosomowe (acgh) Am J Med Genet 2015; 167A Am J Med Genet 2016; 170A

66 Dziękuję za uwagę

67 QUIZ (1) - CO SIĘ KRYJE ZA TWARZĄ DZIECKA?

68 Odpowiedzi 1 A. zespół Downa B. zespół Edwardsa C. zespół Wolfa i Hirschhorna D. zespół Pataua

69 Odpowiedzi 2 A. zespół DiGerogea B. zespół Noonan C. zespół Smitha, Lemliego i Opitza D. zespół Cornelia de Lange

70 Odpowiedzi 3 A. zespół Noonan B. zespół Pallistera i Killiana C. zespół Pradera i Williego D. zespół Silvera i Russella

71 Odpowiedzi 4 A. zespół Downa B. zespół Noonan C. zespół Williamsa D. zespół Silvera i Russella

72 QUIZ (5) Wybierz prawdziwe zdania: Mikromacierz acgh oraz MLPA należą do szybkich testów diagnostycznych, ponieważ wynik badania można uzyskać w ciągu 7 dni Obie techniki służą rozpoznaniu zespołów jednogenowych MLPA nie ocenia całych chromosomów Koszt badania MLPA wynosi około 500zł a badania mikromacierzowego acgh około 1800zł

73 QUIZ (6) Wybierz prawdziwe zdania: Sekwencjonowanie genomowe jest testem pierwszego wyboru u noworodka z wadami rozwojowymi Przyłóżkowa konsultacja genetyczna bywa najszybszym testem genetycznym Mail do genetyka zastępuje konsultację przyłóżkową Właściwy sposób postępowania u noworodka z mnogimi wadami rozwojowymi polega na 1. konsultacji genetycznej, 2. badaniu mikromacierzowym acgh (lub rzadziej kariotypu), 3. ewentualnym badaniu metodą sekwencjonowania eksomowego WES