פנילקטונוריה - איתור מוקדם ובדיקה גנטיות

א. כיצד פנילקטונוריה מאובחנת מיד לאחר הלידה? | ב. מועד לקיחת הבדיקה | ג. העברת תוצאות הבדיקות לידיעת ההורים | ד. בדיקת סקר חדשה - Tandem mass spectrometry | ה. בדיקת Tandem MS בישראל  | ו. מה הסיכוי ללדת ילד שני עם פנילקטונוריה? | ז. האם קיימות בדיקות גנטיות לאיתור פנילקטונוריה? | ח. האם קיים אבחון טרום לידה לפנילקטונוריה?

פֶנִילְקֶטוֹנוּרְיָה היא הפרעה מטבולית-תורשתית, שמאפייניה: אי-סבילות לתזונה של חומצת-אמינו חיונית פֵנִיל-אַלַנִין, הצטברות תמידית של החומצה בנוזלי הגוף (יתר-פניל-אלנין), וגם פיגור שכלי קשה, בהיעדר טיפול הולם ביילוד, עקב היחשפות מערכת העצבים המרכזית לרמות פניל-אלנין גבוהות, וסיבתה פגם בחילוף החומרים של הפניל-אלנין בגלל חסר באנזים פניל-אלנין הידרוקסילאז או בקופקטור טיטרה-הידרו-ביופטרין.

א. כיצד פנילקטונוריה מאובחנת מיד לאחר הלידה?

אין אפשרות לאבחן פנילקטונוריה מיד לאחר הלידה על סמך תסמינים גופניים,  וכשהאבחנה הקלינית מתבצעת הפיגור השכלי כבר בלתי הפיך. לרוב (באופן תיאורטי 100%) פנילקטונוריה מאותרת בקרב יילודים באמצעות תוכנית לסריקת יילודים המבוססת על בדיקת מעבדה לבדיקת רמות הפניל-אלנין בפלסמה. בארצות הברית החלו בביצוע בדיקת סקר לפנילקטונוריה בילודים מיד עם סיום הפיילוט שנערך בחסות הנשיא קנדי ובאמצעות ה-NIH בין השנים 1961 ל-1963. פרופ' אריה שיינברג החל בביצוע בדיקת הסקר במכון לכימיה פתולוגית של המרכז הרפואי ע"ש שיבא, תל השומר. ומשרד הבריאות בישראל ייסד בשנת 1963 בעקבות מדינות רבות בעולם מערכת סקר ביילודים המחייבת את כל בתי החולים ליטול דגימת דם מיילודים ולשלוח אותה לבדיקה למכון לכימיה פתולוגית. הניסיון שהצטבר במרכז הרפואי ע"ש שיבא היה ניכר והכנס הבינלאומי השני בנושא פנילקטונוריה התקיים בשנת 1969 בתל-אביב. התשתית לביצוע הסקר במרכז הרפואי ע"ש שיבא אפשרה לפרופסור יוסי ז"ק, שהיה בין מפתחי השיטה לבדיקת TSH מטיפות הדם היבשות, להרחיב את הסקר ולכלול בו גם את הבדיקה לתת-תריסיות ראשונית מלידה. ישראל הייתה מהמדינות הראשונות בעולם, בשנת 1976, שיישמו בדיקה זו בהיקף לאומי. תוכנית סקר לפנילקטונוריה ביילודים הוכנסה בקרב האוכלוסייה הערבית ביהודה ובשומרון ב-1987 ובחבל עזה במהלך 1988 תוך אספקת מזון תרופתי חינם.

דיגום הדם במרבית הארצות היא בדיקה מיקרוביולוגית הנקראת בדיקת גותרי  (Guthrie test) ע"ש ממציאה,הרופא והמיקרוביולוג רוברט גותרי (Robert Guthrie). הבדיקה פשוטה וזולה והיא מהווה כבר 40 שנה כלי עיקרי לאיתור פנילקטונוריה. תהליך בדיקת גותרי מתחיל בבית החולים, שם טיפות הדם נלקחות על-ידי דקירה בעקב רגלו של היילוד ומושמות על גבי כרטיס גותרי. במכון לכימיה פתולוגית בבית חולים "שיבא" מחוררים מעט מהכרטיס באמצעות מחורר משרדי ואת את העיגול שמים על גבי צלחת פטרי של תרבית החיידק בסילוס סאבטיליס  (Bacillus subtilis). חיידק זה גדל על גבי מצע מעכב (B-2-thienylalanine) שאינו מאפשר לו להתרבו, ועל כן בדיקה זו מכונה גם Bacterial Inhibition Assay. החיידק המקבל אספקת פניל-אלנין ותוצריו מטיפות הדם מצליח להתגבר על החסימה ומתחיל להתרבות. דגירה של לילה אחת מספיקה לקבלת תשובה חיובית, כאשר קוטר מושבת החיידקים מהווה אינדיקטור לריכוז הפניל-אלנין בדם היילוד.

הרגישות של בדיקת גותרי גבוה מאוד (אין פיספוסים), מאידך הסגוליות (הספציפיות) נמוכה, דהיינו יש מספר רב מדי של תוצאות חיוביות שגויות (אזעקות שווא). המשמעות היא צורך בבדיקה חוזרת שמלחיצה מאוד את ההורים. הסיבות לתוצאות חיוביות שגויות יכלה להיות תקלה בלקיחת הדגימה (טיפת דם גדולה מאוד) או תקלה בבדיקה עצמה. כמו כן, יכול להיות שילוב של סיבות נוספות כמו: אי-בשלות הכבד (שם מיוצר האנזים), העמסת חלבון (היילודים ניזונו מחלב פרה), ואפשרות להטרוזיגוטיות לאנזים או לקופקטור (אלל אחד תקין ואילו השני לא). במרבית המעבדות האיכותיות מתבצעת בדיקה לטירוזינמיה (יתר-טירוזין). טירוזין מתחת לנורמה בד בבד עם יתר-פניל-אלנין מעלה את הסבירות לפנילקטונוריה.

במידה ותוצאת הבדיקה השנייה אף היא חיובית אז הבדיקות שלאחריה חייבות לכלול בדיקות לשלילת חסר BH4 לצורך אבחנה מבדלת וטיפול שונה. יש לשקול בחיוב ביצוע בדיקה מולקולרית של הדנ"א לאישוש ההשערה.

בדיקה ב-48 שעות לאחר הלידה אינה מהימנה כלל וכלל, ואין לעשותה אלא בדוחק רב, כי הפניל-אלנין לא מספיק להיאגר בדם. מקרים נדירים במיוחד של פנילקטונוריה, שאותרו בגילאים מאוחרים בקרב בני אדם עם עיכוב התפתחותי או פיגור שכלי, מיוחסים תמיד לתקלה בתוכנית סקר ביילודים.

ב. מועד לקיחת הבדיקה

אחריות לביצוע דיגום הדם, משלוח כרטיסי הבדיקה והעברת המידע למעבדה לבדיקות סקר ביילודים הינם האחריות בית החולים בו נולד היילוד או הועבר אליו בתחום הזמן שבין 48 ל-72 שעות מהלידה. בדרך כלל הדגימה נלקחת מהיילוד (כולל פג) 48 עד 72 שעות לאחר הלידה לפני שחרורו. במקרה והיילוד משתחרר לאחר 10 ימים ממועד הלידה, נלקחת דגימה שניה לקראת השחרור מבית החולים או עד גיל 30 יום, לפי המוקדם מבין השניים.

מבצעים דיגום הדם בטרם חלפו 48 שעות מהלידה אם היילוד מתוכנן לעבור ניתוח או לקבל עירוי דם או לעבור לבית חולים אחר. במקרים בהם נלקחה הדגימה בין 36 עד 48 שעות לאחר הלידה, מציינים זאת על גבי כרטיס הבדיקה בנוסף לציון שעת הלידה ושעת ביצוע הדגימה. הבדיקה השניה ליילוד שעבר ניתוח או קבל עירוי דם לפני גיל 48 שעות תיעשה לפי  של הרופא המטפל. ליילוד שהתקבל מבית חולים אחר יש לבצע בדיקה שנייה מוקדם ככל האפשר אך לא לפני גיל 48 שעות.

בלידת בית מתוכננת בה נוכחים רופא או מיילדת האחריות למתן הסבר ומעקב אחר היילוד וביצוע הבדיקה בזמן מוטלת על הרופא או המיילדת. האחריות לביצוע הבדיקות הינה של ההורים ועליהם לדאוג לדיגום הדם עבור הבדיקה. ניתן לבצע את הבדיקה בכל מחלקת יילודים של בית חולים, בטיפת חלב או על ידי רופא או אחות מיילדת בבית. במידה ודיגום הדם יבוצע על ידי הרופא או האחות המיילדת בבית, אחריותם ללמשלוח כרטיסי הבדיקה והעברת המידע למעבדה לבדיקות סקר ביילודים. בנוסף, אחריותם מורחבת, וכוללת גם אחריות לאיתור היילוד בביתו במקרה של תוצאה חריגה וצורך לביצוע בדיקה חוזרת לפי דרישת המעבדה.

ג. העברת תוצאות הבדיקות לידיעת ההורים

למרבית בני האדם ערכי פניל-אלנין הם 1 מ"ג%. הסימול מ"ג% משמעותו כמות הפניל-אלנין באלפית הגרם (מיליגרם, mg) לכל 100 סמ"ק (דציליטר, dl) של דגימת דם. שיטה נוספת לקביעת ערכים היא המילי-מול לליטר ואז 1mg/dl = 60 mol/l.

1. במידה והערך פחות מ-2 מ"ג% פניל-אלנין בדגימה ראשונה הרי הבדיקה תקינה.
2. במידה וערכי פניל-אלנין 2 עד 6 מ"ג% אז תשלח לאם הזמנה לבדיקה חוזרת, באמצעות לשכת הבריאות באזור מגורי האם.
3. במידה וערכי פניל-אלנין 6 עד 10 מ"ג% אז תשלח לאם הזמנה לבדיקה חוזרת בציון דחוף, באמצעות לשכת הבריאות באזור מגורי האם.
4. במידה וערכי פניל-אלנין מעל 10 מ"ג% התינוק יופנה לאשפוז באופן מידי.

הזמנה לבדיקת דם חוזרת אינה רומזת בהכרח שהתינוק אובחן כחולה, אלא כדי לוודא שלא הייתה תקלה בלקיחת הדגימה או בבדיקה עצמה.

יילודים עם רמות פניל-אנלין מעל 2 מ"ג% וגם ילדים גדולים יותר ללא יתר-פנילאלנין עם תסמינים נוירולוגיים המרמזים למחסור במעבירים עצביים חייבים לעבור מספר בדיקות עוקבות כדי לשלול Tetrahydrobiopterin deficiency ובעברית חסר BH4.

בישראל, יילודים שבשלוש דגימות עוקבות, רמות הפניל-אלנין שלהם עדיין גבוהות, מופנים למרפאת הפנילקטונוריה במכון להתפתחות הילד במרכז רפואי ע"ש שיבא לברור.

ד. בדיקת סקר חדשה - Tandem mass spectrometry

ההתקדמות הטכנית בתחום האנליזה בשיטה המשלבת גז כרומטוגרפיה עם מס ספקטרומטריה כפולה, הידועה בשם - Tandem MS או GC/MS/MS הביאה למהפכה בבדיקות סקר של יילודים ובכללם פנילקטונוריה. בדיקה ביוכימית זו מספקת בבת אחת נתונים לגבי כ-30 עד 50 פגמים שונים, ללא כל הפעלת שיקול דעת לגבי הנחיצות של האינפורמציה לגבי כל פגם בנפרד.

הבדיקה פותחה בראשית שנות התשעים לזיהוי של פגמים מטבוליים במטבוליזם חומצות אמינו, חומצות אורגניות, חומצות שומן והפרעות במעגל האוריאה . Millington וחבריו באוניברסיטת Duke ב-North Carolina פיתחו מערכת המשלבת הפרדה ראשונית על ידי גז כרומטוגרפיה עם מס ספקטרומטריה דו-שלבית. השיטה מאפשרת בשלב ראשון מעבר רק למטבוליטים עם קבוצה פונקציונלית ספציפית (כמו נגזרות קרניטין או בעלי קבוצה אמינית) ובשלב השני מתקבלת הפרדה של המטבוליטים השייכים לקבוצה הנבחרת לפי משקלם המולקולרי. השיטה מאפשרת קביעת הריכוז של מרבית חומצות האמינו (ללא הפרדה של איזומרים בעלי אותו משקל כמו לויצין ואיזולויצין) וכן של אצילקרניטינים הנוצרים במסלול הפירוק של חומצות שומן ושל חומצות אורגניות רבות. הצטברות אצילקרניטינים ספציפיים משמשת לזיהוי מדויק של מיקום הפגם המטבולי.

הייחוד של שיטה זו הוא בבדיקה הבו-זמנית של מספר רב של מטבוליטים המביאה לאפשרות לבדוק כ-30 מחלות הנגרמות על ידי פגמים אנזימטיים מולדים. בין אלה – הפגמים השונים במעגל האוריאה ופגמים אחרים במטבוליזם של חומצות אמינו כמו Non-ketotic hyperglycinemia (NKH), הומוציסטינוריה, MSUD וטירוזינמיה על צורותיה וכן מספר רב של פגמים במטבוליזם של חומצות אורגניות וחומצות שומן.

ההתלהבות הראשונית מהשיטה החדשה נבעה מהאפשרות לאבחן את אחד הפגמים השכיחים בארצות דוברות אנגלית – חוסר medium chain acylCoA dehydrogenase (MCAD). פגם זה נמצא אחראי למספר משמעותי של מקרים של מות עריסה ובמקרים אחרים גרם לנזק מוחי קשה בגלל היפוגליקמיה בתקופות של משברים מטבוליים. אבחנה מוקדמת מסייעת במקרים אלה במניעת משברים מטבוליים. בישראל, כצפוי, הפגם נדיר אולם קיימים פגמים קשים אחרים במטבוליזם חומצות שומן שגם הם מאובחנים באותה שיטה.

ה. בדיקת - Tandem MS בישראל

במקביל, הודות לתרומה שניתנה למרכז הרפואי ע"ש שיבא, חודשה המעבדה המבצעת את בדיקות הסקר וצוידה במכשירי Tandem MS המתאימים להרחבת בדיקות הסקר בילודים. ועדת מומחים המליצה למשרד הבריאות על הרחבה הדרגתית של התוכנית הקיימת, בהתאם לשכיחות המחלות באוכלוסייה בישראל. החל מדצמבר 2007 נבדק כל ילוד, במסגרת פיילוט, גם עבור שגשוג מלידה של יותרת הכליה Congenital adrenal hyperplasia - 21 hydroxylase deficiency. במהלך השנה הראשונה לפיילוט אותרו 7 ילודים עם המחלה. החל מחודש מאי 2008 הורחב הפיילוט לעשר הפרעות שונות. משרד הבריאות פרסם באפריל 2009, על הרחבת מספר הבדיקות על כל הארץ.

ו. מה הסיכוי ללדת ילד שני עם פנילקטונוריה?

פנילקטונוריה בין אם סיבתה חסר PAH או BH4 עוברת בתורשה אוטוזומלית רצסיבית. דהיינו, זוג הורים בריאים שילדו ילד עם פנילקטונוריה חייבים שניהם להיות נשאים וסיכוייהם ללדת ילד נוסף עם המחלה הוא 25%. במילים אחרות כל הורה בריא לילד עם פנילקטונוריה הוא בהכרח היטרוזיגוט - כל הורה נושא לפחות גן אחד לא תקין. הורים אילו לעולם לא ייפתחו יתר-פניל-אלנין ושני שליש מילדיהם הבריאים עלולים להיות נשאים כמותם.
אם אחד ההורים עם פנילקטונוריה והשני נשא הרי סיכוייהם ללדת ילד נוסף עם המחלה עולה ל-50%.
אם ואחד ההורים עם פנילקטונוריה (דהיינו הוא נושא שני אללים פגומים) והשני בריא ואינו נשא אז כל ילדיהם יהיו נשאים בלבד.
אם שני ההורים גם יחד עם פנילקטונוריה אז כל ילדיהם ילקו במחלה.

ז. האם קיימות בדיקות גנטיות לאיתור פנילקטונוריה?

קיימים בדיקות גנטיות לאיתור 400 מוטציות בגן PAH. כיום הבדיקות הגנטיות נועדו בעיקרן לאשש תוצאות חיוביות שהתקבלו בסריקת היילודים, לאתר נשאים, לקבוע צורך באבחון טרום לידתי ולהעריך את חומרת המחלה או סיכויי החלמה (Prognostication). בתקופה האחרונה הבדיקות הגנטיות מסייעות לרופאים בקביעת דרכי טיפול הולמות בהתאם לסוג המוטציה. קיימות מספר שיטות בדיקה גנטיות עיקריות ואילו הן:

• בדיקת מוטציות (Mutation analysis) - בבדיקה זו מחפשים מוטציות ידועות בגן מסוים. חלק מהמעבדות מציעות בדיקה של 15-4 מוטציות נפוצות עם שיעור הצלחה של 30-50%. הן חושפות מוטציות נקודתיות ומוטציות השמט. בדיקה זאת טובה במיוחד לאיתור נשאים במידה וסוג המוטציה ומקומה נלמדו מבן המשפחה החולה.
• סריקת מוטציות (Mutation scanning)- בבדיקה זו סורקים את הגן בכל מיני שיטות כדי לאתר אזורים בהם יש שינויים. בהמשך ניתן לבצע בדיקת רצף הבסיסים כדי לקבוע בוודאות את סוג המוטציה, מקומה וכדומה. רגישות הבדיקה היא 99%.
• בדיקת רצף הבסיסים (sequence analysis) - בבדיקה זו בודקים את רצף הבסיסים (הנוקלואוטידים) ב-13 האקסונים בגן ומשווים את הרצף לזה שבגן תקין. ניתן לבדוק חלק מן האקסונים. אם בודקים את כל הגן רגישות הבדיקה היא 99%.
• ניתוח תאחיזת גנים (Linkage analysis) - ניתוח עקיף של הדנ"א נעשה במקרה שלא ניתן לבצע את הבדיקות המולקולרית שתוארו למעלה או שבבדיקות אילו לא אותר שום מוטציה. בדיקה זאת מאפשרת איתור נשאים במשפחה וקבלת החלטה לביצוע אבחון טרום לידה. מהימנות הניתוח היא מעל 99% במקרה של חסר PAH.

ח. האם קיים אבחון טרום לידה לפנילקטונוריה?

כשם שמבדק דנ"א לזיהוי מוטציה בגנים זמינה לצורך אישוש קיומה של פנילקטונוריה ולאיתור נשאים, כך היא זמינה גם במהלך ההיריון. בישראל בדיקה זו לא כלולה בסל הבריאות. ברוב המכונים הגנטיים ניתנת להורים מידע אודות המחלה וההחלטה על הפסקת הריון נתונה כמו תמיד בידי ההורים. במקרה של פנילקטונוריה התלבטות ההורים קשה יותר בגלל סיכוי ההצלחה הגבוהים של הטיפול המונע. במידה וידוע שזוג ההורים נשאים ניתן לבצע בדיקה סיסי שליה בשבוע 10 עד 12 או בדיקת מי-שפיר בשבוע 16 עד 18 להריון. במידה ובדיקות אילו לא נעשו או תוצאותיהם אינן מוחלטות אז רצוי לאזן את רמת הפניל-אלנין כבר לאחר יומיים או שלשה של תזונה רגילה.