Rare, ultrarare, non diagnosticate

RARE, ULTRARARE, NON DIAGNOSTICATE
Andrea Bartuli
UOC Malattie Rare e Genetica Medica
Ospedale Bambino Gesù IRCCS, Roma
NON DIAGNOSTICATE
800mila
Claudia
marzo 2006
Primogenita di genitori non consanguinei, anamnesi
familiare non significativa, gravidanza decorsa senza
problemi, Parto eutocico alla 40° settimana, PN 3,550 kg,
L 51 cm, cc 34 cm
Sviluppo neuromotorio con lieve ritardo delle tappe
evolutive, seduta a 9 mesi, cammina a 20 mesi
1 anno e 9 mesi
RMN encefalo NORMALE
(“Non evidenti aree di alterata intensità di segnale nei tessuti cerebrali in sede sovra e sottotentoriale. Non si rilevano aspetti patologici in regione ippocampale
paraippocampale. Non evidenza di alterazioni della migrazione né difetti della solcazione. Normale il grado di mielinizzazione in rapporto all’età. Normale visualizzazione
degli spazi sub aracnoidei della base e del mantello. Sistema ventricolare in asse, di regolari morfologia e dimensioni. Lieve dilatazione del IV ventricolo. Dilatazione della
porzione intracranica della cisterna magna per megacisterna magna. Normale rappresentazione del corpo calloso. Normoposizione delle tonsille cerebellari. Non aspetti
patologici in sede tronco-encefalica. La sequenza DWI non dimostra alterazioni della diffusione a carico dei tessuti cerebrali”)
2006-2015
Valutazioni cliniche:
6 Genetiche da 4 diversi Genetisti
4 Oculistiche da 3 diversi Oculisti
4 Neuropsichiatriche da 2 Nps
21 Neurologiche da 8 diversi Neurologi
6 Metaboliche da 3 diversi Pediatri
Ricoveri:
2 Ospedali (regionali)
2 Cliniche Universitarie (regionale, extraregionale)
Esami strumentali:
2 RMN encefalo (1 spettroscopica)
4 ecografie addome
1 radiografia mano e polso
3 Studi Neurofisiologici (BAEP, PEV, PEU)
Esami biochimici:
5 screening metabolici (3 Ospedali)
1 studio assetto vitaminico
47 prelievi per studio assetto immunitario, endocrino,
parametri biochimici, indici infiammatori, infettivi,
emocolture, etc
7 esami genetici (Cariotipo standard, CGH-array,
mutazione celiachia, gene SHANK3, MTHFR, pannello
epilessie, pannello cervelletto)
UDP15001
TELETHON UNDIAGNOSED
DISEASES PROGRAM
three clinical sites and a coordination center
• Coordinator
Vincenzo Nigro, Sandro Banfi
• Partner 1
Bruno Dallapiccola,
Marco Tartaglia
• Partner 2
Angelo Selicorni,
Andrea Biondi
• Partner 3
Nicola Brunetti Pierri,
Giancarlo Parenti
This program is an intramural effort of Telethon centered on the TIGEM (Pozzuoli)
where NGS activities will be converged and will rely on a core network of three
centers with great expertise in clinical genetics and pediatrics
è diretto…
a 350-400 famiglie con bambini senza diagnosi genetica né clinica
(malformazioni a carico di diversi organi ed apparati, difetti congeniti del metabolismo,
malattie neurologiche o neuromuscolari, disabilità intellettiva sindromica non nota, gravi
difetti della vista o dell’udito, ecc)
non è diretto…
• a chi non ha una malattia genetica
• a chi ha una malattia genetica nota, ma ha non ha ottenuto ancora una diagnosi
molecolare
• a chi ha una condizione parzialmente genetica (schizofrenia, autismo, ritardo di
crescita, sclerosi multipla, patologia neoplastica, epilessia, etc)
• a chi ha un’anomalia cromosomica
• a malattie dell’età avanzata o disabilità intellettiva isolata
La campagna sociale Vite Coraggiose, promossa dalla Fondazione Bambino Gesù
- e lanciata in occasione del Giubileo Straordinario della Misericordia indetto da Papa
Francesco - è un progetto teso a raccogliere fondi a sostegno della ricerca e cura delle
malattie rare e ultra rare, di cui l’Ospedale Bambino Gesù è centro di riferimento.
Circa il 5% di tutti malati rari registrati in Italia viene diagnosticato al Bambino Gesù.
Parliamo di oltre 10.000 bambini ogni anno, la più ampia casistica nazionale in ambito
pediatrico.
Queste cifre, di per sé significative, non registrano tuttavia la parte sommersa dei malati
ultra-rari, circa la metà dei casi, rappresentata da quei bambini la cui condizione resta
senza ipotesi diagnostica.
Vite Coraggiose è una campagna nazionale di sensibilizzazione tematica che parla del
coraggio, della forza e della determinazione che accomuna ricercatori, medici, famiglie e
bambini nella medesima battaglia per la qualità della vita. Se non per la vita stessa.
Tanto più quando si parla di malattie di cui a volte non si conosce nemmeno il nome.
Obiettivo: costruire per migliaia di bambini ultra-rari, orfani di diagnosi, l’inizio di un
percorso in grado di accompagnarli dalla definizione della loro condizione clinica alla
cura della loro patologia.
Fondazione Bambino Gesù
Workflow del progetto OPBG:
reclutamento della casistica
Selezione clinica della casistica
GENETICA MEDICA/MALATTIE RARE
raccolta anamnestica e implementazione delle informazioni cliniche mediante la
richiesta di indagini strumentali, morfologiche e cognitivo-comportamentali
Discussione casi clinici non diagnosticati
REVISIONE INTERNA
Assicurare che il paziente soddisfa i criteri per essere inserito nel progetto Exome,
Diagnosi differenziale, analisi di geni malattia etc
INVIO CAMPIONE PER ANALISI
GENI CANDIDATI
INVIO CAMPIONE PER
ANALISI ESOMICA
Il sequenziamento dell’Esoma
• Analizza la parte del genoma meglio compreso
(esoni – gene-- proteina)
• Esoni comprendono circa 1% del genoma
• ~ 85% di tutte le malattie conosciute causate da
mutazioni si trovano su esoni
• Costo di sequenziamento dell'esoma: 1/6 del costo del
sequenziamento dell'intero genoma
Patologie per cui applicare l’analisi Esomica
• Anomalie congenite multiple
• Disabilità intellettiva
• Regressione
Analisi di sequenziamento e workflow bioinformatico
~ 60 000 ÷ 70 000
DNA VARIANTS
Discrete filtering
NONSYNONYMOUS, NONSENSE,
FRAMESHIFT, SPLICE SITE
Discrete filtering
ABSENT IN UNAFFECTED
POPULATION CONTROLS
Discrete filtering
in-house DB
FUNCTIONAL ANNOTATION
Discrete filtering
SEGREGATION ANALYSIS
~1÷5
(pedigree information, models of inheritance)
Prioritization
Making Sense of Data
Prioritization
A PRIORI
KNOWLEDGE
Sequenziamento dell’Esoma nella Pratica Clinica
- Diagnosi ottenuta nel 25- 28% dei casi esaminati
50% NON DIAGNOSTICATI
+ 12 % DIAGNOSTICATI
Claudia viene proposta nel gennaio 2015, ha 9 anni e 10 mesi
Studio esomico:
presenza di mutazione sul cromosoma 22 significativa per gene
dell’Adenilsuccinato liasi (ADSL) OMIM #103050, *608222
Studio genetico:
Mutazione missense (a) = c.926 G>A esone 9, p.R309H (trasmessa dalla madre)
Mutazione di splice ( b) = IVS11+5 G>C (trasmessa dal padre)
Studio enzimatico:
Attività ADSL Claudia Roma = 80.95 UI/l eritrociti
Attività ADSL controlli = 320 – 550 UI/l eritrociti
Esami Metabolici per ADSL:
AICAr 1.72 assente
SAICAr 57.59 assente
SUCCINILADENINA 4.11 assente
COSTO RITARDO DIAGNOSTICO IN 8 anni
Economico
- costo indagini diagnostiche/ricoveri 72mila euro
- Costo studio esomico 800 euro
Emotivo
Rischio riproduttivo
- 1 gravidanza
What is the Undiagnosed Diseases Network?
The Undiagnosed Diseases Network (UDN) is a research study
that is funded by the National Institutes of Health Common
Fund . Its purpose is to bring together clinical and research
experts from across the United States to solve the most
challenging medical mysteries using advanced technologies.
Through this study, we hope to both help individual patients
and families and contribute to the understanding of how the
human body works.
“At the age of 2 years old, Asia began our medical journey with 2 tonic-clonic seizures. Over
the next several years, her list of medical symptoms grew and grew. We were often told by
her doctors that she would “grow out” of many of her symptoms but we felt it was more
than that, so we kept testing her for a “diagnosis”. Asia had every test available to us
including lumbar punctures, biopsies, MRI’s, & blood work. We also saw several different
types of doctors including specialists and natural healing. No diagnosis could be found. Five
years later at the age of 7, her neurologist put in a request for a genetic test called Whole
Exome Sequencing study. He was very reluctant that this test would be approved by our
insurance company but it was and we went forward. After a simple blood draw, we had our
answer just a few short days later. Asia was diagnosed with a rare genetic disorder.
I was confused and angry when I received this result. I had put
her through so much pain & discomfort looking for this answer
and it came with a single test. Why did I do that to her, why was
this not an option earlier on, why won’t insurance companies pay
for genetic testing, and why is this not available to everyone
needing it when it could save lives and so much heartache?
Now we had the diagnosis, what do we do?
In 2014, the NIH Undiagnosed Diseases Program will expand to include a network of
major academic medical centers across the U.S. The Genzyme/NORD NIH
Undiagnosed Diseases Fund will support testing for patients applying to all clinical
sites and, in particular, the new satellite centers. Patients applying to the NIH
program who need assistance to pay for the required testing will be referred to NORD
by the NIH centers.
Nel 2015 stabilisce che
“ogni paziente non diagnosticato dopo 6 mesi in carico a
struttura di III livello, dovrebbe essere sottoposto a studio
esomico”.
Nuovo sottotipo di sindrome con Blefarofimosi-Ptosi e Disabilità Intellettiva
Am J Med Genet, 2011
Am J Human Genet 2012; 91:998-1010
Blefarofimosi, Ptosi, telecanto, rime palpebrali vs l’alto
Microcefalia (pre-natale), Ritardo mentale di tipo
grave
Capelli radi e sottili
Ipotonia/ iperlassità
Difficoltà nell’alimentazione/ scarso accrescimento
Anomalie congenite multiple (cardiaco, GI, renale)
Ipoplasia del corpo calloso
Bassi livelli di colesterolo
Sindrome di Zimmermann- Laband
Malattia rara caratterizzata da deficit cognitivo, fibromatosi gengivale, assenza/ipoplasia delle unghie e delle
falangi terminali delle mani e dei piedi, ipertricosi, e in alcuni pazienti, da epilessia
Nat Genet. 2015 Jun;47(6):661-7
Sindrome di Aymè- Gripp
Malattia rara caratterizzata da cataratta congenita, sordità neurosensoriale, ritardo mentale, bassa statura,
epilessia e da una facies caratteristica
Gene MAF
Am J Hum Genet. 2015 May 7;96(5):816-25
Sindrome di Noonan
In corso analisi
esomica su
pazienti
selezionati con
diagnosi di
RASopatia,
negativi ai geni
noti
ULTRARARE
1:1milione
Giulia 5 anni
Genitori non consanguinei, anamnesi familiare non
significativa
Dall’età di 2 anni congiuntiviti ricorrenti con comparsa
di lesioni palpebrali (calazio?)
Trattamento: antibiotici e steroidi topici e 2 escissioni
chirurgiche con recidiva dopo poche settimane e
peggioramento delle lesioni.
[email protected]
Occhio destro
Pseudomembrana: colorito bianco-giallo, consistenza morbida
localizzata congiuntiva tarsale superiore.
Piccola area di disepitelizzazione corneale con opacità stromale
paracentrale (fluoresceina+)
[email protected]
Occhio sinistro
Pseudomembrana colorito rosso, consistenza lignea, 9 mm
altezza, adesa al bordo palpebrale superiore e alla congiuntiva
tarsale, ectropion palpebrale. Membrana di colorito giallo-bianco,
congiuntiva bulbare, fornici e cornea. Tisi bulbare.
RMN: Distacco retinico (secondario a endoftamite)
Sospetto diagnostico:
Congiuntivite lignea/Deficit Plasminogeno
• Trasmissione autosomica recessiva
• Malattia ULTRARARA SISTEMICA
(>1/1milione in omozigosi o eterozigosi composta)
• Ridotta sintesi di plasminogeno con ridotta FIBRINOLISI
e formazione di PSEUDO-MEMBRANE di consistenza
LIGNEA durante il processo di RIPARAZIONE delle lesioni
mucosali
Diagnosi biochimica
• giulia plasminogeno plasmatico < 29% (vn > 70%)
• madre 72%
• padre 115%
Diagnosi Genetica (Lipsia University)
singola mutazione (K19E) gene PLG ereditato dal padre
Trattamento sperimentale
Plasminogeno umano topico (Kedrion, Lucca) veicolato in
acido ialuronico (Watts P et al. Am J Ophthalmol. 2002 Apr;133(4):451-5)
2 gocce ogni 2 ore in entrambi gli occhi
[email protected]
Follow-up a 12 mesi
Assenza di membrane e di recidive anche dopo
trauma chirurgico e di protesizzazione
[email protected]
Follow-up a 6 anni
Assenza di comparsa di nuove lesioni sia nell’occhio protesizzato che in quello sano
Schema posologico e costi
1 gtt ogni 2 ore Plasminogeno Kedrion uso compassionevole
Acido ialuronico (Biolon) 25 euro a fiala, 3 fl/die, 55.000 euro/anno
(consegna mensile, ricovero ordinario 24.000, euro anno)
1 gtt ogni 4 ore Plasminogeno Kedrion uso compassionevole
Acido ialuronico (Biolon) 25 euro a fiala, 3 fl/die, 27.350 euro/anno
(consegna mensile, ricovero diurno, 3,600 anno)
1 gtt ogni 4 ore
Plasminogeno Kedrion uso compassionevole
Acido ialuronico (Dropstar) 0,47 a fiala, 2 fl/die, 353 euro/anno
(consegna mensile, ambulatorio, 240 euro anno)
Conforti FM, Di Felice G, Bernaschi P, Bartuli A, Bianco G, Simonetti A, Buzzonetti L, Valente P, Corsetti T.
Novel plasminogen and hyaluronate sodium eye drop formulation for a patient with ligneous conjunctivitis.
Am J Health Syst Pharm. 2016 Apr 15;73(8):556-61.
- PDTA solo per le MR più frequenti
- Evidence Based Medicine
Hope Based Medicine
- Ricoveri inappropriati, Ambulatori non remunerati
- Assenza di collegamento ospedale/territorio
- Copertura assistenziale dei bisogni delle famiglie con
disabilità del 30% (55% Nord Italia -8% Sud Italia)
- Disparità intraregionale
RARE
>1:2mila
Filippo
3 anni
- Anamnesi familiare positiva ipercolesterolemia e MCVp
- Ai 2 aa, presso altro centro, C-LDL di 607 mg/dl. Studio genetico
dimostrativo di eterozigosi FH.
- Trattato con inibitori dell’assorbimento del colesterolo senza
miglioramento.
- A 3 aa valutazione OPBG.
C-tot
C-HDL
C-LDL
594 mg/dl
39 mg/dl
533 mg/dl
(v.n. 120-200)
(v.n. 50-150)
Indagini strumentali (ecocardiogramma, ecografia tendinea,
ecografia epatica, ecodoppler vasi collo, coronarografia) negative
[email protected]
Ipercolesterolemia Familiare
Ridotto catabolismo o aumentata sintesi di LDL-C con
aumento della sua concentrazione ematica e deposito
progressivo nei vasi e nei tessuti
Trasmissione autosomica dominante
ETEROZIGOSI 1:380 (malattia comune)
OMOZIGOSI 1:780000 (malattia rara)
Maiorana A, Nobili V, Calandra S, Francalanci P, Bernabei S, El Hachem M,
Monti L, Gennari F, Torre G, de Ville de Goyet J, Bartuli A.
Preemptive liver transplantation in a child with familial hypercholesterolemia.
Pediatr Transplant. 2011 Mar;15(2):E25-9.
Ipercolesterolemia Familiare-Eterozigosi
Sintomatologia clinica:
- xantomi a comparsa dopo l’età pediatrica, malattia
CV dopo 30 anni (♂ 42-46 aa, ♀ 51-52aa)
Esami biochimici, LDL-C:
- <20 aa
≥190 mg/dl
- 20-29aa
≥220 mg/dl
- >30 aa
≥250 mg/dl
Ipercolesterolemia Familiare-Omozigosi
Sintomatologia clinica:
- xantomi a partire dai 18 mesi (osservazione personale),
arcus cornealis
- 20 aa età media di comparsa di MCV (5 anni,
osservazione personale)
Esami biochimici
LDL-C >600 mg/dl
Macchiaiolo M, Gagliardi MG, Toscano A, Guccione P, Bartuli A.
Homozygous familial hypercholesterolaemia.
Lancet. 2012 Apr 7;379(9823):1330.
Studi genetici (Prof. S.Calandra, Università di Modena):
Fenotipo omozigote (eterocomposto) dovuto alla presenza di due
mutazioni
la sostituzione della Valina in posizione 502 con una
Metionina su un allele nell’esone 10 (ereditata dalla madre)
la delezione degli esoni 13 e 14 sull’altro allele (ereditata dal
padre).
PIANO DI CURA:
1. Plasmaferesi
2. Terapia farmacologica
[email protected]
DEPURAZIONE EXTRACORPOREA
COSTI
- mantenimento accesso venoso
- rischi CVC (trombosi, sepsi)
- assenza di trials, comparsa di MCV
- qualità di vita
BENEFICI
ritardo comparsa di MCV
FREQUENZA LDL-A
10 giorni
7 giorni
C-LDL medio mg/dl
197±30
149±8
FOLLOW-UP di 8 anni (3-11 aa):
- Coronarie indenni
- Assenza di xantomi
- 1 episodio di occlusione del CVC con
necessità di rimozione
- 1 episodio di sepsi
Prognosi: sviluppo di MCV a partire dalla
terza decade di vita
una Malattia è Rara se ha frequenza non > 1:2000
sono più di 8000 ma l’80% sono rappresentate dalle prime 400 per
frequenza
ITALIA 2 milioni di pazienti affetti (1700000 < 16 aa)
EUROPA 20 milioni di pazienti affetti
80 % eziologia genetica
45% sono noti i meccanismi eziopatogenetici e i geni responsabili
50 % esordio prima dei due anni
70 % esordio in età pediatrica
65 % esiti invalidanti
< 12 mesi sono 33 % delle cause di morte, 10 % 1 - 5 anni, 12 %
5 -15 anni
malattie complesse, evolutive, multiorgano
70% dei pazienti non riceve una diagnosi prima di due anni
40% dei pazienti resta senza diagnosi
30% dei pazienti è disponibile un trattamento in grado di
modificarne significativamente la storia clinica
ogni paziente ha bisogno nella sua vita di 5 specialisti diversi
La presa in carico del
bambino e della famiglia
con MR richiede
l’integrazione coordinata
di aspetti medici,
riabilitativi, sociali ed
emotivi che non può
prescindere da una
strategia aziendale,
regionale, nazionale ed
europea formalmente
dedicata a queste
persone.