ΔΙΑΒΑΖΟΝΤΑΣ ΤΟ DNA ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΟΥΝΙΑ: Η ΝΕΑ ΓΕΝΙΑ ΓΕΝΕΤΙΚΩΝ ΤΕΣΤ ΣΩΖΕΙ ΒΡΕΦΗ

Η πρόοδος της Γενετικής είναι πλέον τέτοια, που νέα τεστ έχουν αρχίσει να σκανάρουν το DNA των βρεφών για σοβαρές γενετικές παθήσεις. Αν και ο γονιδιωματικός έλεγχος άρχισε να εφαρμόζεται μόλις (και μόνο) στη Βρετανία, τα δημόσια συστήματα υγείας προετοιμάζονται για να τον ενσωματώσουν στις πρώτες εξετάσεις μετά τη γέννηση.

Όταν γεννιέται ένα παιδί, οι δυνατότητες που γεννιούνται μαζί του είναι άπειρες. Το ίδιο συμβαίνει και με την υγεία του. Το πόσα μπορούμε να γνωρίζουμε εκ των προτέρων για την προδιάθεση που ίσως έχει σε διάφορες ασθένειες, ενδέχεται να αποβεί σωτήριο στην πορεία της ζωής του.

Δυστυχώς, οι περισσότερες από τις γενετικές παθήσεις που συνήθως εκδηλώνονται κατά τα πρώτα χρόνια της ζωής δεν δείχνουν συμπτώματα κατά τη γέννηση. Αν όμως διαγνωστούν νωρίς, οι γιατροί μπορούν να ξεκινήσουν θεραπείες, ειδικές δίαιτες ή φαρμακευτική αγωγή πριν προκληθεί μη αναστρέψιμη βλάβη στο βρέφος.

Για τον σκοπό αυτό, τα νεογέννητα ήδη κάνουν μια εξέταση με λήψη αίματος από τη φτέρνα για περίπου 9 παθήσεις. Στην Ελλάδα, μέχρι πρόσφατα, το Εθνικό Πρόγραμμα Προληπτικού Ελέγχου Νεογνών (ΕΠΠΕΝ) έλεγχε υποχρεωτικά μόνο 4 νοσήματα (φαινυλκετονουρία, συγγενή υποθυρεοειδισμό, γαλακτοζαιμία και έλλειψη G6PD), όμως τα πράγματα σιγά-σιγά αλλάζουν.

Πρωτοπόρος αυτή τη φορά είναι η Μεγάλη Βρετανία, η οποία επιδιώκει να εισάγει μια νέα γενιά γενετικών τεστ που θα διερευνά το DNA των παιδιών κατά τη γέννηση και θα εντοπίζει έναν πολύ μεγαλύτερο αριθμό ασθενειών.

Δυο-τρεις ημέρες μετά τη γέννηση τα βρέφη υποβάλλονται σε βιοχημικό έλεγχο, με λήψη αίματος από τη φτέρνα. iStock

Ένα πρωτοποριακό πρόγραμμα γενετικών τεστ: Πού εφαρμόζεται;

Το πρωτοποριακό πρόγραμμα του βρετανικού Εθνικού Συστήματος Υγείας (NHS) σε συνεργασία με τον οργανισμό Genomics England (συχνά αναφέρεται ως The Generation Study) στοχεύει στο να προσφέρει σε νεογέννητα στη Βρετανία μια εξέταση ολόκληρου του γονιδιώματός τους.

Η γονιδιωματική αλληλούχηση νεογνών ψάχνει για περισσότερες από 200 σπάνιες αλλά αντιμετωπίσιμες γενετικές παθήσεις (όπως η νωτιαία μυϊκή ατροφία - SMA, ή διάφορες μεταβολικές διαταραχές), αυξάνοντας εντυπωσιακά τον αριθμό των ασθενειών που μπορούν να εντοπιστούν αμέσως μετά τη γέννηση.

Πρέπει να κάνουμε έναν σημαντικό διαχωρισμό: Όταν λέμε ότι αποφεύγουμε μια πάθηση μέσω του γενετικού ελέγχου των νεογνών, δεν εννοούμε ότι αλλάζουμε το DNA του παιδιού. Εννοούμε ότι αποφεύγουμε την εκδήλωση των καταστροφικών συμπτωμάτων της, επειδή επεμβαίνουμε προτού προκληθεί μη αναστρέψιμη βλάβη στα όργανα ή τον εγκέφαλο.

Γενετική: Μια νέα εποχή για την προληπτική ιατρική

Για να καταλάβουμε καλύτερα τη διαφορά, αξίζει να πούμε ότι ο βιοχημικός έλεγχος, το κλασικό δηλαδή τσίμπημα στη φτέρνα που εφαρμόζεται ευρέως σήμερα, γίνεται 2-3 μέρες μετά τη γέννηση και  μετράει ουσίες στο αίμα (π.χ. ένζυμα). Ο γονιδιωματικός έλεγχος, από την άλλη, ενώ χρησιμοποιεί το ίδιο δείγμα αίματος, διαβάζει απευθείας τον γενετικό κώδικα για να βρει μεταλλάξεις, προσφέροντας ασύγκριτα μεγαλύτερη ακρίβεια και εύρος στον εντοπισμό δυνητικών ασθενειών.

Τα νέα γενετικά τεστ θα ελέγχουν συγκεκριμένα γονίδια στο αίμα των νεογέννητων, με στόχο την πρόληψη πολύ περισσότερων ασθενειών σε σχέση με σήμερα. Τα τεστ έχουν ξεκινήσει στη Βρετανία. iStock

Ουσιαστικά, η είδηση αυτή σηματοδοτεί τη μετάβαση της ιατρικής σε μια νέα εποχή, όπου η γενετική πληροφορία χρησιμοποιείται προληπτικά από την πρώτη μέρα της ζωής ενός ανθρώπου. Η μετάβαση από τον απλό βιοχημικό έλεγχο στη γονιδιωματική αλληλούχηση των νεογνών αποτελεί ίσως τη μεγαλύτερη επανάσταση στη σύγχρονη προληπτική ιατρική. Όμως, το πώς οι επιστήμονες θα οργανώσουν και θα τυποποιήσουν αυτές τις γενετικές εξετάσεις στα νεογέννητα παγκοσμίως αποτελεί μια τεράστια πρόκληση για την ιατρική κοινότητα.

Ποια είναι τα προβλήματα;

Αξίζει να δούμε εν τάχει πώς άρχισε η προσπάθεια. Το 2013, ερευνητές ξεκίνησαν στις ΗΠΑ το BabySeq Project, ένα πιλοτικό πρόγραμμα με σκοπό να επιστρέψει τα αποτελέσματα της γονιδιωματικής αλληλούχησης των νεογνών στους γονείς και να μετρήσει τις επιπτώσεις στη φροντίδα τους. Το 2015 άρχισε η ένταξη νεογνών στην πρώτη τυχαιοποιημένη κλινική μελέτη του προγράμματος.

Σήμερα, περισσότερες από 30 διεθνείς πρωτοβουλίες διερευνούν την επέκταση του προληπτικού ελέγχου των νεογνών μέσω της γονιδιωματικής αλληλούχησης (NBSeq). Ωστόσο, μια νέα μελέτη από ερευνητές του δικτύου Mass General Brigham αναδεικνύει τη σημαντική ανομοιογένεια που υπάρχει στην επιλογή των γονιδίων μεταξύ αυτών των προγραμμάτων.

Στη μελέτη. που δημοσιεύτηκε στο Genetics in Medicine (το επίσημο περιοδικό του Αμερικανικού Κολλεγίου Ιατρικής Γενετικής και Γονιδιωματικής), οι ερευνητές προτείνουν μια νέα, βασισμένη σε δεδομένα προσέγγιση για την ιεράρχηση των γονιδίων για λογαριασμό της δημόσιας υγείας.

«Πρέπει να σκεφτούμε πολύ προσεκτικά ποια γονίδια και ποιες παθήσεις περιλαμβάνονται στα προγράμματα γονιδιωματικού ελέγχου των νεογνών», δήλωσε μία εκ των επικεφαλής συγγραφέων, η Nina Gold, MD, διευθύντρια Προγεννητικής Ιατρικής Γενετικής και Μεταβολισμού στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης.

Οι συγγραφείς παρουσιάζουν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης που διαμορφώνει δομή και συνέπεια στην επιλογή των γονιδίων για τα προγράμματα NBSeq. Πρόκειται για την πρώτη δημοσίευση από τη Διεθνή Κοινοπραξία Αλληλούχησης Νεογνών (ICoNS), η οποία ιδρύθηκε το 2021 από τον επικεφαλής συγγραφέα Robert C. Green και τον David Bick της Genomics England (Ηνωμένο Βασίλειο).

Η ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΑΠΛΟ ΒΙΟΧΗΜΙΚΟ ΕΛΕΓΧΟ ΣΤΗ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΗΛΟΥΧΗΣΗ ΤΩΝ ΝΕΟΓΝΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΙΣΩΣ ΤΗ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ ΕΠΑΝΑΣΤΑΣΗ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ.

Ποια γονίδια πρέπει να εξετάζονται; Οι ερευνητές απαντούν

Οι ερευνητές ανέλυσαν 4.390 γονίδια που περιλαμβάνονταν σε 27 διαφορετικά προγράμματα NBSeq, εντοπίζοντας τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή τους. Τα ευρήματα έδειξαν τεράστιες αποκλίσεις:

• Ο αριθμός των γονιδίων που ανέλυε το κάθε πρόγραμμα κυμαινόταν από 134 έως 4.299.
• Μόνο 74 γονίδια (ποσοστό 1,7%) συμπεριλαμβάνονταν σταθερά σε πάνω από το 80% των προγραμμάτων.
• Οι ισχυρότεροι δείκτες (κριτήρια) για να συμπεριληφθεί ένα γονίδιο ήταν το αν η πάθηση βρίσκεται στο Συνιστώμενο Ενιαίο Πάνελ Ελέγχου των ΗΠΑ, αν υπάρχουν ισχυρά δεδομένα για τη φυσική εξέλιξη της νόσου,και αν υπάρχουν ισχυρές αποδείξεις για την αποτελεσματικότητα της θεραπείας.

Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η ομάδα ανέπτυξε ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης που ενσωματώνει 13 μεταβλητές, επιτυγχάνοντας υψηλή ακρίβεια στην πρόβλεψη της επιλογής γονιδίων μεταξύ των προγραμμάτων. Το μοντέλο παρέχει μια ιεραρχημένη λίστα γονιδίων που μπορεί να προσαρμόζεται στα νέα επιστημονικά δεδομένα και τις περιφερειακές ανάγκες, επιτρέποντας τη λήψη πιο συνεπών και τεκμηριωμένων αποφάσεων στις πρωτοβουλίες NBSeq παγκοσμίως.

Tο πώς οι επιστήμονες θα οργανώσουν και θα τυποποιήσουν αυτές τις γενετικές εξετάσεις στα νεογέννητα παγκοσμίως αποτελεί μια τεράστια πρόκληση για την ιατρική κοινότητα. iStock

«Αυτή η έρευνα αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς την εναρμόνιση των προγραμμάτων NBSeq και τη διασφάλιση ότι η επιλογή των γονιδίων αντανακλά τα πιο πρόσφατα επιστημονικά δεδομένα και τις προτεραιότητες της δημόσιας υγείας», δήλωσε ο Dr. Green.

Γονιδιακός έλεγχος στην Ευρώπη: Η εικόνα σήμερα

Στην Ευρώπη, η πρόοδος είναι ραγδαία, αλλά δεν υπάρχει ακόμα ενιαία πολιτική. Η μετάβαση γίνεται σταδιακά. Το μεγάλο στοίχημα στην Ευρώπη σήμερα δεν είναι αν μπορεί να γίνει η εξέταση, αλλά ποια γονίδια πρέπει να ελέγχονται. Οι χώρες προσπαθούν να συμφωνήσουν σε μια κοινή λίστα παθήσεων που είναι όντως ιάσιμες.

Η Βρετανία είναι η πρώτη χώρα που δοκιμάζει τον πλήρη γονιδιωματικό έλεγχο (WGS) σε τόσο μεγάλη κλίμακα στο δημόσιο σύστημα υγείας. Παράλληλα, η Ευρωπαϊκή Ένωση χρηματοδοτεί αυτή τη στιγμή το τεράστιο ερευνητικό πρόγραμμα Screen4Care, το οποίο στοχεύει ακριβώς στο να επιταχύνει τη διάγνωση σπάνιων παθήσεων στα νεογνά μέσω της Γενετικής σε διάφορες ευρωπαϊκές χώρες (συμπεριλαμβανομένης της Γερμανίας και της Ιταλίας).

Οι παθήσεις που προλαμβάνονται

Οι πιο χαρακτηριστικές ασθένειες που στοχεύουν σήμερα να προλάβουν οι επιστήμονες είναι οι:

1. Νωτιαία Μυϊκή Ατροφία (SMA). Μια γενετική ασθένεια που προκαλεί ραγδαία παράλυση. Αν διαγνωστεί στη γέννηση (μέσω DNA), χορηγείται άμεσα γονιδιακή θεραπεία (ονασεμνογένη αμπεπαρβοβέκη) και το παιδί μπορεί να αναπτυχθεί απολύτως φυσιολογικά, χωρίς να καθηλωθεί σε αμαξίδιο.
2. Σοβαρή Συνδυασμένη Ανοσοανεπάρκεια (SCID). Γνωστή και ως η «νόσος του παιδιού στη φούσκα». Το παιδί γεννιέται χωρίς ανοσοποιητικό. Αν βρεθεί νωρίς, θεραπεύεται πλήρως με μεταμόσχευση μυελού των οστών πριν κολλήσει την πρώτη του μοιραία λοίμωξη.
3. Κυστική ίνωση. Η έγκαιρη διάγνωση επιτρέπει άμεση φυσικοθεραπεία και χορήγηση ειδικών φαρμάκων που προστατεύουν τους πνεύμονες από τις μόνιμες βλάβες.
4. Μεταβολικά νοσήματα (π.χ. Φαινυλκετονουρία - PKU). Ορισμένοι οργανισμοί δεν μπορούν να διασπάσουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες. Αν το βρέφος πιει κανονικό γάλα, υφίσταται σοβαρή νοητική υστέρηση. Αν διαγνωστεί νωρίς, του δίνεται απλώς μια ειδική δίαιτα και ζει απολύτως φυσιολογικά.

ΤΟ ΜΕΓΑΛΟ ΣΤΟΙΧΗΜΑ ΣΤΗΝ ΕΥΡΩΠΗ ΕΙΝΑΙ ΝΑ ΣΥΜΦΩΝΗΣΟΥΝ ΟΙ ΧΩΡΕΣ ΣΤΟ ΠΟΙΑ ΓΟΝΙΔΙΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΕΛΕΓΧΟΝΤΑΙ, ΩΣΤΕ ΝΑ ΔΙΑΜΟΡΦΩΘΕΙ ΜΙΑ ΚΟΙΝΗ ΛΙΣΤΑ ΠΑΘΗΣΕΩΝ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΟΝΤΩΣ ΙΑΣΙΜΕΣ.

Πού βρίσκεται η Ελλάδα;

Η αλήθεια είναι πως για πολλές δεκαετίες η Ελλάδα είχε μείνει δραματικά πίσω. Ενώ άλλες ευρωπαϊκές χώρες έλεγχαν τα νεογέννητα για 20 ή 30 νοσήματα, το Εθνικό Πρόγραμμα Προληπτικού Ελέγχου Νεογνών (ΕΠΠΕΝ) στην Ελλάδα έλεγχε υποχρεωτικά μόνο τα 4 νοσήματα που προαναφέραμε.

Πρόσφατα, το πακέτο των εξετάσεων αποφασίστηκε να διευρυνθεί (με χρήση φασματομετρίας μάζας), ώστε να ελέγχει περίπου 30 μεταβολικά νοσήματα δωρεάν για κάθε παιδί που γεννιέται στη χώρα. Μάλιστα, ξεκίνησε ήδη η πιλοτική και σταδιακή ένταξη της Νωτιαίας Μυϊκής Ατροφίας (SMA), της κυστικής ίνωσης και της ανοσοανεπάρκειας (SCID) στον δημόσιο έλεγχο, χρησιμοποιώντας πλέον και μοριακές (γενετικές) τεχνικές, κατά τα ευρωπαϊκά πρότυπα.

Φυσικά, απέχουμε πολύ από την πλήρη Αλληλούχηση Ολόκληρου Γονιδιώματος (WGS) σε κάθε νεογέννητο μέσω του δημόσιου συστήματος, όπως δοκιμάζει τώρα η Βρετανία, αλλά η αρχή έχει γίνει και αυτό είναι ένα σπουδαίο νέο.