BabyFox: Rychlé celogenomové sekvenování pro lepší péči o těžce nemocné děti a novorozence

Letos v září byl v rámci Centra precizní medicíny FN Brno zahájen projekt BabyFox. Jeho primárním cílem je získávat u pacientů s podezřením na geneticky podmíněné onemocnění, kteří jsou hospitalizováni na novorozeneckých a pediatrických jednotkách intenzivní péče, výsledky rapidního celogenomového sekvenování v co možná nejkratší době, nejpozději do sedmi dnů. Podobně zaměřené projekty již probíhají také v jiných zemích, např. BabyLion v Německu, BabyBambi v Izraeli nebo BabyBear v Kalifornii.

Řešitelský tým vede prof. RNDr. Ondřej Slabý, Ph.D., přednosta Biologického ústavu LF MU a vedoucí Centra precizní medicíny FN Brno, které se stalo koordinačním pracovištěm studie BabyFox spolu s Pediatrickou klinikou LF MU a FN Brno. Zde probíhá finální schvalovací proces zařazení pacienta do studie (MUDr. Kateřina Slabá), ve spolupráci s CEITEC MU potom rapidní celogenomové sekvenování, interpretace nálezů a příprava protokolů (Mgr. Petra Pokorná). Spoluřešiteli projektu jsou prof. MUDr. Milan Macek, DrSc., přednosta Ústavu biologie a lékařské genetiky 2. LF UK a FN Motol, a prof. MUDr. Tomáš Honzík, Ph.D., přednosta Kliniky pediatrie a dědičných poruch metabolismu 1. LF UK a VFN v Praze. Jedná se tedy o studii národní.

Vstupním kritériem je neznámá diagnóza

„Na projekt BabyFox se nám podařilo zajistit financování od společnosti Illumina, měl by trvat následujících 18 měsíců. Je plánováno zařazení 60 pacientů a jejich rodičů. Celkem tedy bude sekvenováno 180 genomů,“ vysvětluje Ondřej Slabý s tím, že výsledkový protokol rapidního celogenomového sekvenování (rWGS) musí být vydán do sedmi dnů od odběru biologického materiálu, tzn. od odběru krve pacienta a jeho rodičů. Cena takového vyšetření se pro jednoho pacienta a rodiče pohybuje okolo 250 000 korun.

„Po prvním měsíci studie jsme již zařadili pět pacientů. U všech byl výsledkový protokol vydán do sedmi dnů od odběru, ve čtyřech případech dokonce do pěti dnů, a u dvou z nich se podařilo stanovit diagnózu. Z hlediska proveditelnosti se zatím zdá, že bychom neměli narážet na zásadní překážky. Na rozdíl od většiny ostatních ‚baby projektů‘, které byly koncipovány výhradně pro novorozence, je naše studie určena i pro starší děti hospitalizované na jednotkách intenzivní péče,“ upřesňuje prof. Slabý a podotýká, že např. pokračovaní izraelského projektu BabyBambi 2 již také pokrývá pediatrickou populaci. „U pacientů dětského věku je ovšem z hlediska klinické využitelnosti tohoto přístupu zatím k dispozici méně klinické evidence,“ dodává s tím, že vstupní kritéria pro zařazování do studie jsou poměrně široká. Může jít o jakéhokoli novorozence nebo dítě hospitalizované na jednotce intenzivní péče s podezřením na monogenně podmíněné onemocnění. „V okamžiku vstupu do studie však musí jít o neznámou diagnózu,“ zdůrazňuje Ondřej Slabý.

Na rychlosti záleží

Rychlá genetická diagnostika, kterou si projekt klade za cíl, má podle něj významné klinické přínosy.

Diagnostická výtěžnost rWGS, tedy stanovení kauzální diagnózy, se na základě doposud publikovaných studií pohybuje okolo 40 procent případů, přičemž až u 80 procent z nich mělo stanovení diagnózy významný vliv na následnou péči. Dopad do následné péče je v projektu dělen do pěti hlavních kategorií – změna medikace, chirurgický výkon, paliativní péče, možnost klinického výzkumu nebo dietetická opatření –, a dále standardizovaně pomocí tzv. C‑Guide (Clinician‑reported Genetic testing Utility InDEx).

„Zásadní kvalitativní změnou oproti standardní genetické diagnostice je právě faktor času a také komplexnost vyšetření. Náš úhradový systém dosáhne u definované skupiny pacientů pouze na celoexomové sekvenování a jeho provedení a vyhodnocení se standardně počítá v řádu měsíců. To už ale může být, především v případě těžce nemocných novorozenců, pozdě. Celogenomové vyšetření oproti celoexomovému navíc zvyšuje diagnostickou výtěžnost, která je dále navýšena díky tzv. trio nastavení, kdy sekvenujeme současně s genomem dítěte také genomy obou rodičů, což je zásadní pro interpretaci získaných nálezů,“ zdůrazňuje prof. Slabý a vysvětluje přínos rWGS na praktickém příkladu: „Například novorozenecké encefalopatie, které mají často podobné příznaky, mohou být způsobeny až 1 500 různými genetickými onemocněními. Rychlé stanovení správné genetické diagnózy je zcela klíčové kvůli riziku trvalého neurologického poškození nebo úmrtí. Jednou z příčin může být třeba syndrom dysfunkce metabolismu thiaminu typu 2, což je vzácná genetická porucha související s transportem thiaminu v neuronech. Pokud je u novorozenců diagnóza stanovena včas, je možné ihned zahájit léčbu thiaminem a biotinem, obyčejným vitaminem B, a je šance, že děti mohou být zcela bez postižení. V opačném případě je průběh onemocnění většinou fatální již v kojeneckém nebo časném dětském věku.“

Desítky pacientů ročně

Mezi klíčové specializace projektu BabyFox se řadí především pediatři a neo­na­to­lo­go­vé, kteří vytipují vhodné kandidáty do studie, detailně popíší jejich fenotyp a ve výsledku zařadí dítě nebo novorozence do studie. Dále jsou to molekulární biologové a genetici, kteří provádějí celogenomové sekvenování a interpretaci získaných nálezů. A následně opět ošetřující lékaři, kteří tyto nálezy co nejrychleji zohlední v následné péči, pokud taková možnost existuje. U pozitivních nálezů a potvrzení genetického onemocnění přicházejí na řadu také lékařští genetici, kteří realizují genetické poradenství pro celou rodinu.

A o jaký počet novorozenců či dětí se může v Česku jednat? „V případě novorozenců to budou nízké desítky ročně. V pediatrické populaci je množství pacientů potenciálně zařaditelných do studie BabyFox významně vyšší. Často může jít o chronicky nemocné děti bez diagnózy, které jsou na svých diagnostických odyseách, pro zhoršení zdravotního stavu se mohou opakovaně vracet na JIP a ani po letech od projevu prvních symptomů se stále nedočkaly diagnózy. Kolik se jich v současnosti pohybuje v rámci zdravotního systému ČR, však neumíme odhadnout,“ konstatuje Ondřej Slabý a dodává, že pro tyto pacienty byla na Pediatrické klinice LF MU a FN Brno minulý rok otevřena první specializovaná ambulance v Česku. „Ve spolupráci s centrem CREATIC pro ně zakládáme klinický registr a chystáme řadu dalších návazných aktivit,“ naznačuje Ondřej Slabý a prozrazuje, že jako koordinátor studie si mohl do jejího názvu vybrat zvíře. „Nakonec to udělala naše dcera Veronika, která vybrala lištičku, takže v České republice máme BabyFox.“