Test von 3

Genauigkeit bei der Verwendung getrockneter Blutproben, die für das Neugeborenen-Screening entnommen wurden

von Patricia Inácio, PhD | 30. August 2023

Die Messung des 3-O-Methyldopa (3-OMD)-Spiegels in getrockneten Blutflecken, die in Neugeborenen-Screening-Programmen verwendet werden, könnte bei der Diagnose eines Mangels an aromatischer L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC) in jungen Jahren helfen, so eine Studie in Taiwan.

Ergebnisse von 157.371 Neugeborenen zeigten, dass sechs der acht Babys, bei denen über dem Normalwert liegende 3-OMD-Werte festgestellt wurden, krankheitsverursachende Mutationen trugen und anschließend Symptome eines AADC-Mangels entwickelten.

Der Test „könnte leicht in die bestehenden Neugeborenen-Screening-Programme integriert werden und die zukünftige Anwendung für eine frühzeitige Diagnose und wirksame Behandlung erleichtern“, schreiben die Forscher.

Die Studie „Optimierte Bestimmung von 3-O-Methyldopa in getrockneten Blutflecken: Prospektives Screening auf Mangel an aromatischer L-Aminosäure-Decarboxylase“ wurde in der Zeitschrift Molecular Genetics and Metabolism veröffentlicht.

Typischerweise wird ein AADC-Mangel durch Mutationen in beiden Kopien des DDC-Gens verursacht, das die Informationen für die Produktion der aromatischen L-Aminosäure-Decarboxylase liefert, einem Enzym, das auch als AADC bekannt ist.

Dieses Enzym wird benötigt, um zwei wichtige Neurotransmitter herzustellen: Dopamin und Serotonin. Neurotransmitter sind chemische Substanzen, mit denen Nervenzellen miteinander kommunizieren.

Mutationen führen dazu, dass das Enzym fehlerhaft ist oder in Mengen produziert wird, die unter dem Bedarf liegen. Dies führt zu Symptomen, die sich am häufigsten in den ersten sechs Lebensmonaten manifestieren, darunter ein geringer Muskeltonus und das Nichterreichen von Entwicklungsmeilensteinen.

Allerdings werde eine AADC-Mangeldiagnose „oft durch ein geringes Krankheitsbewusstsein und [fehlende] spezifische Laboruntersuchungen verzögert“, schreiben die Forscher.

Auch die weitverbreitete Anwendung einer relativ einfachen und schnellen Methode zur Diagnose dieser Krankheit gewinnt zunehmend an Bedeutung, wobei eine erste krankheitsmodifizierende Behandlung, die Gentherapie Upstaza (Eladocagene Exuparvovec), in der Europäischen Union und im Vereinigten Königreich zugelassen wurde

Studien haben gezeigt, dass die Messung des 3-OMD-Spiegels in getrockneten Blutflecken bei der Diagnose eines AADC-Mangels hilfreich sein könnte. Ohne ein funktionierendes AADC-Enzym sammeln sich Dopaminvorläufer wie L-Dopa in den Zellen an und werden in 3-OMD abgebaut, sodass es auch bei Patienten mit AADC-Mangel in hohen Konzentrationen vorhanden ist.

Forscher in Taiwan haben zuvor gezeigt, dass 3-OMD-Messungen in Neugeborenen-Screening-Programme integriert werden könnten, indem ein einzelner getrockneter Blutfleck verwendet wird, der innerhalb weniger Tage nach der Geburt entnommen wird.

Die 3-OMD-Werte halfen dabei, vier Neugeborene mit AADC-Mangel von insgesamt 127.987 Neugeborenen zu identifizieren, und diese Babys konnten an Gentherapieversuchen teilnehmen, „was zu einer erheblichen motorischen und kognitiven Verbesserung führte“, schrieb das Team.

Dasselbe Team beschrieb nun eine schnelle und hochspezifische Methode zum Screening auf AADC-Mangel als Teil des routinemäßigen Neugeborenen-Screenings auf angeborene Stoffwechselstörungen in Taiwan.

Getrocknete Blutproben, die 48 Stunden nach der Geburt entnommen wurden, wurden zunächst mit dem NeoBase 2-Kit auf 3-OMD und andere Metaboliten analysiert, das eine Technik namens Flussinjektionsanalyse-Tandem-Massenspektrometrie zur Identifizierung und Quantifizierung von Molekülen verwendet.

Die Verwendung eines Kits reduziert den Zeitaufwand und die Probenvorbereitung und ermöglicht es Forschern, Hunderte von Tests pro Tag durchzuführen.

Proben mit 3-OMD-Werten außerhalb des Normalbereichs wurden erneut mit einer spezifischeren Technik analysiert, der sogenannten Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie.

Wenn festgestellt wurde, dass der 3-OMD-Spiegel erneut höher als normal war (500 Nanogramm pro Milliliter oder ng/ml), wurde das Neugeborene zur körperlichen Untersuchung und Gentests zur Bestätigung des AADC-Mangels an das Krankenhaus der Forscher überwiesen.

Zwischen Februar 2020 und Dezember 2022 wurden getrocknete Blutflecken von 157.371 Neugeborenen mit dem NeoBase 2-Kit analysiert. Insgesamt 114 Proben (0,1 %) wurden mit der spezifischeren Technik getestet und acht von ihnen zeigten abnormale 3-OMD-Werte im Bereich zwischen 839 und 5.170 ng/ml.

Genetische Analysen bestätigten, dass sechs der acht Fälle (75 %) Mutationen in beiden DDC-Genkopien aufwiesen, am häufigsten c.714+4A>T, und dass bei diesen Säuglingen ein AADC-Mangel diagnostiziert wurde. Alle sechs entwickelten anschließend etwa im Alter von sechs Monaten Symptome eines AADC-Mangels.

Diese Ergebnisse führten zu einer Erkrankungsinzidenz von 1 von 26.229 Neugeborenen.

Bei einem der beiden verbleibenden Neugeborenen mit ungewöhnlich hohen 3-OMD-Werten wurde festgestellt, dass nur in einer DDC-Kopie eine krankheitsverursachende Mutation auftrat, während die andere Kopie eine Mutation mit unbekannter Wirkung trug.

Da dieses Baby eine normale Entwicklung zeigte und die 3-OMD-Werte während der Nachuntersuchung nahezu auf den Normalwert sanken, wurden keine weiteren Analysen oder Behandlungen für den AADC-Mangel durchgeführt.

Das andere Neugeborene hatte keine krankheitsverursachenden DDC-Mutationen und im Verlauf der Nachuntersuchung wurden nahezu normale 3-OMD-Werte erreicht.

Zwei weitere Neugeborene, deren 3-OMD-Spiegel beim ersten Test sehr nahe an der oberen Normgrenze lagen, wurden anschließend einem Gentest unterzogen. Sie waren negativ für Mutationen in DDC und anderen Genen, die die 3-OMD-Werte erhöhen könnten, und schließlich sanken diese Werte

Diese letzten drei Fälle wurden als falsch positive Ergebnisse angesehen.

„Zusammenfassend haben wir eine praktische und optimierte Bestimmung von 3-OMD in [getrockneten Blut-]Proben demonstriert, die nahtlos in unser erweitertes Neugeborenen-Screening-Programm integriert wurde, ohne den bestehenden Arbeitsablauf zu stören“, schrieb das Team.

„Die Ausweitung des Einsatzes dieses schnellen und bequemen Tests auf andere Zentren … kann durch Neugeborenen-Screening oder Hochrisikogruppenprogramme mehr Patienten identifizieren, was zu einer verbesserten Patientenversorgung und Ergebnissen führt“, schlussfolgerten die Forscher.