Vrodené anomálie alebo vrodené vývojové chyby predstavujú odchýlky od normálneho vývinu ľudského jedinca. Tieto odchýlky prekračujú bežnú variabilitu v populácii a sú pre jedinca patologické. Príčinou vrodených vývojových chýb sú genetické ochorenia, faktory vonkajšieho prostredia alebo kombinácia týchto príčin. Kombinácia príčin sa zvykne označovať aj ako multifaktoriálna dedičnosť.

Keď sa pozrieme na tieto príčiny z hľadiska relatívneho zastúpenia, asi 5 % tvoria faktory vonkajšieho prostredia, ktoré označujeme ako teratogény,
40 % je multifaktoriálna dedičnosť a 55 % sú genetické ochorenia (25 % chromozómové anomálie, 10 % mikrodelécie alebo mikroduplikácie, 20 % monogénové ochorenia). K teratogénom zaraďujeme lieky, infekcie, alkohol, rôzne chemické látky, radiáciu, dekompenzované metabolické ochorenia matky (maternálny diabetes mellitus, maternálna fenylketonúria a ďalšie). V tomto článku sa budeme podrobnejšie venovať genetickým ochoreniam diagnostikovaným prenatálne alebo krátko po narodení.

Neinvazívna prenatálna diagnostika

Keď si vezmeme vývin jedinca od okamihu počatia, diagnostikou genetických ochorení plodu sa zaoberá prenatálna genetická diagnostika. Prvým obdobím v tehotenstve, keď je možné začať s reálnou prenatálnou genetickou diagnostikou, je 10. – 12. gestačný týždeň. V tomto čase sa uskutočňuje prvý skríning, ošetrujúci gynekológ si vie zvoliť prvotrimestrový kombinovaný skríning alebo začína s integrovaným skríningom. Prvotrimestrový kombinovaný skríning pozostáva z kombinácie biochemických a USG markerov, ktoré vyhodnocuje špecializovaný software a vypočítava riziko častých chromozómových aneuploídií pre plod (trizómie chromozómov 13, 18 a 21). Súčasťou USG markerov je aj parameter NT, z angličtiny „nuchal translucency“, po slovensky šijové prejasnenie. Jeho zvýšenie môže signalizovať okrem chromozómových anomálií aj vrodené chyby srdca, prípadne iné genetické ochorenia. Druhým spomínaným skríningom je integrovaný skríning, kombinácia biochemických markerov v 1. a 2. trimestri + parameter NT slúžia na výpočet rizika častých chromozómových aneuploídií plodu, SLOS (Smith-Lemli-Opitzov syndróm) a NTD (rázštepov nervovej trubice).

Ďalším obdobím v tehotenstve, v ktorom je možné realizovať prenatálnu genetickú diagnostiku, je 2. trimester. V tomto období sa vykonáva už spomenutá druhá časť integrovaného skríningu. Pri neskôr zistených graviditách je možné realizovať aspoň druhotrimestrový biochemický skríning, keď sa vyhodnocujú biochemické markery v 2. trimestri a stanoví sa riziko častých trizómií plodu, SLOS a NTD. Súčasťou vyšetrení v 2. trimestri je aj podrobné morfologické USG vyšetrenie plodu, ktoré okrem vrodených vývojových chýb plodu hľadá aj takzvané „minor markery“ chromozómových anomálií, čo sú USG nálezy zvyšujúce riziko chromozómovej anomálie plodu.

V posledných rokoch sa do praxe zavádza nová metóda prenatálneho genetického skríningu, pre ktorý sa vžila skratka z anglického jazyka – NIPT, noninvasive prenatal testing. Tento skríning využíva skutočnosť, že v krvi tehotnej ženy cirkulujú malé čiastočky voľnej DNA, ktorá pochádza z placenty a je zvyčajne identická s DNA plodu. Komplikovaným postupom v laboratóriu lekárskej genetiky je možné zo vzorky periférnej krvi tehotnej ženy stanoviť riziko častých aneuploídií chromozómov, ako sú trizómia 13, 18, 21, monozómia chromozómu X. Presnosť v prípade skríningu týchto diagnóz je väčšia než pri biochemickom skríningu. V rámci rozvoja NIPT sa postupne zavádzajú aj skríningy ďalších ochorení, ako sú mikrodelečné a mikroduplikačné syndrómy (napríklad DiGeorgov syndróm), v pláne sú aj monogénové ochorenia. Napriek úspechom tejto novej metódy je dôležité si uvedomiť, že stále ide len o skríning, pozitívny výsledok treba potvrdiť alebo vylúčiť ďalšími vyšetreniami. Príkladom takéhoto testu je test TOMORROW, ktorý je možné realizovať prostredníctvom spoločnosti Unilabs Slovensko.

Veľmi dôležitou časťou prenatálneho skríningu je USG vyšetrenie plodu. Ultrazvukové vyšetrenie môže priamo diagnostikovať vrodenú vývojovú chybu plodu, ktorá môže byť spôsobená genetickým ochorením plodu alebo faktormi vonkajšieho prostredia. Prípadne môže odhaliť tzv. minor markery, ktoré majú využitie vo výpočte rizika niektorých ochorení v procese skríningu.

Invazívna prenatálna diagnostika

Všetky dosiaľ spomínané metódy skríningu, s výnimkou priameho stanovenia vrodenej vývojovej chyby plodu ultrazvukovým vyšetrením, majú spoločné to, že pozitívny výsledok hovorí len o zvýšenom riziku ochorenia/ochorení. S týmto zvýšeným rizikom sa následne treba vysporiadať a riziko potvrdiť, alebo vylúčiť. Pokiaľ nálezy signalizujú zvýšené riziko genetických ochorení, treba plánovať invazívny odber materiálu, a to odber choriových klkov v prvom trimestri alebo odber plodovej vody v druhom trimestri. Tento odber je spojený so zvýšeným rizikom abortu. Veľkosť rizika závisí od skúseností odoberajúceho lekára, literárne údaje sa pohybujú v rozpätí 0 – 1 %. Odobratý materiál sa použije na genetické laboratórne vyšetrenie. Konkrétne genetické laboratórne vyšetrenie plánuje lekársky genetik na ambulancii lekárskej genetiky. V minulosti bolo možné realizovať len vyšetrenie karyotypu plodu, ale súčasné možnosti diagnostiky sú podstatne širšie. Často využívanou možnosťou je rýchla diagnostika častých aneuploídií, ktorá umožní stanoviť najčastejšie chromozómové anomálie plodu za 1 – 2 dni od odberu. Pri patologických ultrazvukových nálezoch plodu je niekedy možné použiť vyšetrenie arrayCGH, ktoré dokáže diagnostikovať mikrodelečné a mikroduplikačné syndrómy plodu. Tieto spomínané vyšetrenia sa používajú aj na spresnenie nálezov z NIPT vyšetrení. V poslednom čase sa do prenatálnej diagnostiky dostávajú aj analýzy využívané v postnatálnej genetickej diagnostike pacientov ako celoexómová analýza (WES) alebo analýza klinického exómu (CES). Tento typ analýz nám umožňuje zistiť u plodu veľké množstvo monogénových ochorení.

Novorodenecký skríning

Po narodení sa už neoddeliteľnou súčasťou zdravotnej starostlivosti stal novorodenecký skríning. Pri tomto vyšetrení sa 3. až 5. deň po narodení odoberie z pätičky dieťaťa tzv. suchá kvapka krvi, z ktorej sa v Skríningovom centre novorodencov testuje toho času 23 zriedkavých chorôb. Ide o ochorenia, pri ktorých dokážeme liečbou a/alebo diétou výrazne zlepšiť život pacientov a oneskorená diagnostika by viedla k nenávratnému poškodeniu. K testovaným ochoreniam patria kongenitálna hypotyreóza, kongenitálna adrenálna hyperplázia, cystická fibróza, fenylketonúria a ďalšie dedičné metabolické poruchy (leucinóza, organické acidúrie, mitochondriálne poruchy oxidácie mastných kyselín). Prakticky všetky testované ochorenia okrem niektorých foriem kongenitálnej hypotyreózy sú genetické ochorenia. Pozitívny skríning sa definitívne dotiahne diagnosticky v tzv. recall centrách pre jednotlivé ochorenia v Bratislave, Banskej Bystrici a v Košiciach. Ochorenia zachytávané novorodeneckým skríningom nie sú regulované celosvetovo, ani na európskej úrovni, ide vždy o rozhodnutie každej krajiny, ako si novorodenecký skríning naplánuje. Počet ochorení je rôzny a mení sa v čase, v rámci Európy sa pohybuje podľa dostupných informácií od 0 po viac než 30 ochorení. Slovensko sa v rámci novorodeneckého skríningu radí k vyspelým krajinám, a to aj počtom zachytávaných ochorení, aj celkovým nastavením systému pokrývajúcim celú krajinu.

Ako všetky odvetvia medicíny, aj novorodenecký skríning sa vyvíja, v súčasnosti je snaha o zavedenie skríningu spinálnej svalovej atrofie a SCID (závažná primárna imunodeficiencia). Spinálna svalová atrofia je monogénové, autozómovo recesívne ochorenie vyskytujúce sa na Slovensku približne u jedného z 10 000 novorodencov. Ochorenie sa pri jeho závažných formách prejavuje svalovou slabosťou, postupnou stratou pohybových schopností ako lezenie, sedenie, chodenie, objavujú sa ortopedické komplikácie ako osteoporóza, skolióza, problémy s prehĺtaním a jedením, respiračné infekcie, zlyhanie dýchania a kardiovaskulárneho systému. V súčasnosti ide o liečiteľné ochorenie, na Slovensku sa používajú 3 lieky – podľa firemných názvov Spinraza, Evrysdi a Zolgensma. Výber lieku závisí od ďalších genetických testov a klinického nálezu, o liečbe rozhoduje detský neurológ v jednom z centier. Dôvodom na zaradenie ochorenia do skríningu je skutočnosť, že prevažná väčšina prípadov spinálnej svalovej atrofie je spôsobená jedným patogénnym genetickým nálezom – homozygotnou deléciou exónu 7 v géne SMN1, čo je možné relatívne jednoducho diagnostikovať. Ďalším dôvodom je fakt, že liečba dosahuje najlepšie výsledky pri začatí už v presymptomatickom štádiu, keď dieťa ešte nemá žiadne príznaky ochorenia.

SCID alebo ťažká primárna imunodeficiencia je skupina niekoľkých genetických ochorení, ktorá sa prejavuje ťažkou poruchou funkcie T a B lymfocytov. Presnú frekvenciu výskytu je ťažké odhadnúť, ide o veľmi heterogénnu skupinu ochorení patriacich k primárnym imunodeficienciam. Dostupné informácie zo zahraničia hovoria o výskyte u jedného zo 60 000 novorodencov (USA), ale v iných populáciách môže byť frekvencia rozdielna. Test zachytáva tzv. TREC a KREC, čo sú častice vznikajúce počas vývoja lymfocytov, ich výrazný deficit sa vyskytuje pri závažných formách primárnej imunodeficiencie.

V termíne od októbra 2022 do marca 2023 prebehla pilotná štúdia novorodeneckého skríningu SMA a SCID. Počas pilotnej štúdie bolo vyšetrených 24 816 vzoriek, pozitívny skríning mali 2 vzorky pre SMA a 7 vzoriek pre SCID. V pláne je zavedenie tohto skríningu do celoplošného skríningu, v čase prípravy článku (jún 2023) v tomto smere prebieha legislatívny proces.

Do obdobia zavedenia celoplošného skríningu SMA a SCID majú rodiny, ktoré by chceli takýto skríning pre svoje dieťa, možnosť využiť ponuku spoločnosti Unilabs Slovensko, ktorá tento skríning ponúka (www.unilabs.sk/specialne-vysetrenia).

Postnatálna diagnostika

Novorodenecké obdobie predstavuje prvých 28 dní v živote človeka. V tomto období sa prejaví väčšina vrodených vývojových chýb. O niečo vyššia incidencia je u chlapcov – asi 40/1 000 živonarodených detí, dievčatá majú incidenciu asi 28/1 000 živonarodených detí. Keďže väčšina vrodených vývojových chýb signalizuje možnosť genetického ochorenia, deti sú odosielané na ambulancie lekárskej genetiky, kde prebieha diagnostika. Diagnosticky proces na ambulancii lekárskej genetiky má oproti bežnému vyšetreniu na špecializovanej ambulancii svoje špecifiká. V prvom kroku prebieha podrobná genealogická analýza, pri ktorej sa analyzuje minimálne trojgeneračný rodokmeň celej rodiny. K vyšetreniu je potrebné mať čo najviac informácií o nálezoch a výsledkoch konziliárnych vyšetrení, dieťa je taktiež štandardne vyšetrené bežnými fyzikálnymi vyšetrovacími metódami. Na základe týchto vstupných informácií plánuje lekár genetik genetické laboratórne vyšetrenia. Kvôli veľkej heterogenite genetických ochorení je v súčasnosti zriedkavejšia priama analýza konkrétneho génu alebo konkrétneho patogénneho variantu. Pri vrodenej vývojovej chybe novorodenca je často prvým krokom vyšetrenie karyotypu, a to bežné, na úrovni rozlíšenia počtu a hrubej štruktúry chromozómov, a podrobnejšie, na submikroskopickej úrovni, ktorá rozlišuje malé delécie a duplikácie chromozómov. Ak tento typ vyšetrenia nevedie k odhaleniu presnej diagnózy alebo sú príznaky charakteristické pre iný typ diagnózy, použije lekár genetik molekulárno-genetické vyšetrenie, ktoré analyzuje konkrétny patogénny variant génu, konkrétny gén alebo skupinu génov. Ako už bolo spomínané, čoraz častejšie sa využíva analýza skupiny génov. Technicky sa tento typ analýzy nazýva masívne paralelné sekvenovanie (MPS), niekedy ho môžeme vidieť pod anglickým názvom „next generation sequencing“ – sekvenovanie novej generácie (NGS). Dôvodom pre jeho použitie je skutočnosť, že konkrétna vrodená vývojová chyba zistená u novorodenca, napríklad leukodystrofia, je spájaná s veľkým množstvom génov a genetických ochorení. Pri postupnej analýze jednotlivých génov je vyšetrenie veľmi náročné finančne aj časovo. Omnoho výhodnejšie je analyzovať zároveň veľké množstvo génov, čo táto nová metóda dokáže. Dobrým príkladom sú nové, zavádzané skríningy novorodencov. Už spomínaný skríning SCID u novorodenca zistí, že novorodenec má závažný primárny imunodeficit. Následné imunologické laboratórne vyšetrenie a NGS panel primárnych imunodeficiencií spresní, o aké ochorenie presne ide, čo umožní nasadiť optimálnu liečbu. Metóda sekvenovania novej generácie je už v rutinnej praxi zavedená a využíva sa. Má svoje limity, dôležitým obmedzením je finančná dostupnosť regulovaná zdravotnými poisťovňami, ďalším obmedzením je časový faktor, vyšetrenie trvá dlho, rádovo niekoľko mesiacov. Hlavne v prípade novorodenca s vrodenou vývojovou chybou a s akútnym priebehom klinických ťažkostí by rýchla diagnostika umožnila dospieť skôr k presnej diagnóze.

Záver

Genetická diagnostika prináša postupne presnejšie stanovenie príčin u väčšieho množstva vrodených chýb a genetických ochorení. Ruka v ruke s tým ale prichádzajú aj eticky komplikované momenty, ako sú prenatálne diagnózy s nejasným klinickým obrazom, stanovenie závažnej diagnózy u dieťaťa ešte pred nástupom najzávažnejších prejavov a mnohé iné. Aj to sú niektoré z dôvodov, prečo je diagnostika týchto ochorení naviazaná na centrá a špecialistov s adekvátnou prípravou.

Literatúra

1. Šípek, A. 2008 – 2022. Vrozené vady – informační portál o vrozených vývojových vadách [online]. Dostupné na internete: http://www.vrozene-vady.cz
2. Thompson & Thompson GENETICS IN MEDICINE EIGHT EDITION, 2016, Elsevier
3. Zdravotná ročenka Slovenskej republiky 2021, NCZI, Bratislava, 2022
4. Čižnár, P. Nový pohľad na primárne imunodeficiencie. Pediatr. prax, 2012; 13(6): 249 – 252
5. Balážová, P., Kolníková, M. Spinálna muskulárna atrofia, diagnostické možnosti a liečba. Pediatr. prax, 2019; 20(6): 239 – 242
6. Kolníková, M. a kol. Spinálna muskulárna atrofia – prvé skúsenosti s liečbou nusinersenom na Slovensku. Neurol. praxi, 2021; 22(2): 114 – 120