SMA: Scopri Cosa Rivela Davvero l'Esame del Sangue e Perché è Cruciale

Gli screening neonatali sono test non invasivi che permettono di identificare precocemente diverse malattie, anche gravissime, entro i primi giorni di vita dei neonati. La diagnosi precoce di queste malattie permette di effettuare degli interventi terapeutici specifici prima della manifestazione dei sintomi e questo consente di migliorare la qualità di vita dei pazienti, evitando gravi disabilità o, in altri casi, la morte.

Screening Neonatale in Italia

In Italia lo screening neonatale è gratuito e obbligatorio dal 1992 (legge n. 104 del 5 febbraio 1992) per tre patologie: fenilchetonuria, ipotiroidismo congenito e fibrosi cistica. La legge n. 167 del 19 agosto 2016, regolamentata poi con il decreto n. 264 del 13 ottobre 2016, ha esteso lo screening a circa 40 malattie metaboliche ereditarie (screening neonatale esteso - SNE); il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 12 gennaio 2017 per l'aggiornamento dei Livelli essenziali di assistenza (LEA) garantisce, inoltre, lo screening uditivo e visivo per la sordità congenita e la cataratta congenita.

L’introduzione dello screening obbligatorio per la SMA in Puglia

Nel 2019 in Lazio e in Toscana è stato avviato un progetto pilota per lo screening neonatale dell’Atrofia muscolare spinale (SMA) mediante test genetico. L’adesione allo screening, su base volontaria, ha permesso di individuare circa 15 bambini e bambine con la malattia prima che questa si manifestasse su oltre 92mila test.

Partendo da questi dati, la Commissione regionale pugliese, su iniziativa di Fabiano Amati, ha avviato l’iter legislativo che ha portato all’approvazione unanime dell’obbligatorietà dello screening per la SMA in Puglia (legge n. 4 del 19 aprile 2021). La legge pugliese è un’importante apripista per altre regioni.

L’introduzione dello screening si basa su diversi criteri: costi ragionevoli, caratteristiche di sensibilità e specificità adeguate, efficacia dal punto di vista dell’intervento.

È importante che lo screening abbia un impatto reale sugli interventi terapeutici successivi: nel caso della SMA intervenire prima della comparsa dei sintomi significa far sopravvivere questi bambini e bambine e farli vivere in maniera quanto più simile ai loro coetanei. I dati scientifici disponibili dimostrano, inoltre, che la terapia è tanto più efficace quanto più è precoce. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati specifici trattamenti molto promettenti e regolarmente prescrivibili in Italia.

Per patologie come la SMA, che colpiscono una persona su 5/6 mila, è importante che l’analisi sia capillare per evitare che non sia testato proprio il bambino o la bambina con la malattia; è stato quindi introdotto come screening obbligatorio.

Come si è giunti alla fase operativa

Dopo l’approvazione della legge regionale, per passare alla fase operativa, ci si è mossi su due fronti: l’acquisizione dei test e l’organizzazione vera e propria dello screening. Per quanto concerne la fase di acquisizione dei test, la Direzione strategica Asl è stata rapida nell’avviare le procedure di acquisizione, i quali hanno costi rilevanti ma sono prerogativa di poche aziende.

Il principale punto critico sembrava l’organizzazione della fase operativa dello screening. Per velocizzare le procedure è stata sfruttata l’esperienza organizzativa della dottoressa Simonetta Simonetti e di tutto il laboratorio regionale di riferimento per lo screening delle malattie metaboliche ereditarie dell’Ospedale Pediatrico Giovanni XXIII.

I 26 punti nascita, infatti, hanno una cultura precisa su come si esegue il prelievo, come si compila l’anagrafica e su tutte le procedure collegate. È stata sfruttata, inoltre, anche la piattaforma di anagrafica già utilizzata dal laboratorio, inserendo una casella aggiuntiva per la SMA e un codice a barre dedicato.

A distanza di circa sei mesi dall’approvazione della legge sono state acquistate le attrezzature, è stato formato il personale già presente e organizzato l’intero servizio in modo che sia possibile svolgerlo in maniera rapida.

Come funziona lo screening per la SMA

Lo screening neonatale è un vero e proprio processo, che inizia con un prelievo di poche gocce di sangue dal tallone del neonato entro e non oltre l’arco temporale di 48-72 ore di vita. Il personale sanitario compila una scheda (il cartoncino) che contiene il codice identificativo del punto nascita, il nome e cognome del neonato, la data e l’ora di nascita e la data e l’ora del prelievo. L’anagrafica del paziente viene generata mediante acquisizione digitale dei dati riportati su questa scheda.

Una parte della scheda, inoltre, è costituita da una speciale carta assorbente utilizzata per raccogliere il campione di sangue.

Lo screening per la SMA avviene contestualmente a quelli obbligatori ma con un cartoncino di colore diverso e un codice a barre dedicato; una volta raccolti i campioni presso il Centro regionale, questi vengono inviati al laboratorio di genomica del Presidio ospedaliero Di Venere per l’analisi.

Questo esame è di tipo genetico, cioè è un test di biologia molecolare che sfrutta l’estrazione dei DNA e la successiva amplificazione con tecnica PCR Real time e richiede 3-4 ore. Attualmente la strumentazione a nostra disposizione ci consente di analizzare circa 200 campioni in maniera quasi simultanea.

L’intero ciclo è concluso entro 4-5 giorni dalla nascita, come previsto dalla normativa.

Cosa succede se il test è positivo

Il protocollo prevede il tempestivo richiamo della famiglia per eseguire un prelievo finalizzato a confermare l’eventuale diagnosi e determinare le copie di un altro gene (SMN2) perché sulla base del numero di copie si procederà con la terapia o ad altre valutazioni. A differenza dello screening per le malattie metaboliche che necessita in alcuni casi di conferme e prevede l’esistenza di falsi positivi, il test per la SMA di tipo molecolare ha delle caratteristiche specifiche che lo rendono molto affidabile.

La famiglia del bambino o della bambina che ha come risultato un test positivo viene indirizzata nel reparto di Genetica medica del Policlinico di Bari che dopo la diagnosi allerta il gruppo di Neurologia del Giovanni XXIII per la somministrazione del farmaco.

I primi risultati

Lo screening è partito a inizio dicembre, ad oggi la patologia è stata diagnosticata solo una volta. Nella piccola pugliese la malattia non si è ancora manifestata e a due settimane dalla diagnosi e poco più di 20 dalla nascita le è stata somministrata la terapia genica (per la prima volta in Italia).

L’inizio del trattamento in fase presintomatica massimizza i risultati della terapia anche nelle forme gravi, garantendo uno sviluppo motorio quasi sovrapponibile a quello dei bambini senza la patologia.

Test alla nascita ma non solo

Gli screening per le malattie genetiche sono molto importanti, ma è bene ricordare che queste attività hanno rilevanza nella generalità. Quando in famiglia, ad esempio, ci sono casi o sospetti tali è il caso di effettuare un’attività di counselling genetico con l’aiuto di un genetista.

Quest’ultimo si occupa della redazione di una relazione suggerendo ai colleghi i passi migliori per seguire le coppie che intendono avere un figlio e renderle consapevoli dei rischi e delle azioni che, se necessario, è possibile intraprendere.

Diagnosi della SMA

Spesso è difficile diagnosticare l'atrofia muscolare spinale (SMA) solo sulla base dei sintomi. In un bambino i primi sintomi della SMA sono la diminuzione della forza (ipostenia) e riduzione della massa muscolare (ipotonia).

L’ipostenia muscolare è solitamente uguale o simile da entrambi i lati del corpo e generalmente gli arti inferiori sono maggiormente interessati rispetto agli arti superiori; i riflessi osteotendinei sono assenti o deboli, mentre le sensibilità sono conservate. Tutti questi sintomi conducono il medico a ipotizzare una diagnosi di SMA che dovrà essere confermata tramite test di laboratorio.

Il test di delezione del gene SMN viene eseguito da diversi laboratori diagnostici.

Iter diagnostico

Il primo test diagnostico che dovrebbe essere eseguito in un paziente con sospetto di SMA è l’analisi genetica per delezione nel gene SMN (gene per la Sopravvivenza del Motoneurone). Consiste in un semplice prelievo di sangue tramite il quale sarà possibile identificare, tramite indagini di laboratorio, una delezione in omozigosi nell’esone 7 del gene SMN1 (associato o non a delezioni nell’esone 8) che confermerà la diagnosi di SMA (SMA associata a SMN, 5q-SMA).

Nel 95% circa dei pazienti affetti da SMA vi è completa assenza del gene SMN1.

Ulteriori test diagnostici, quali elettromiografia (EMG) e/o biopsia muscolare, dovrebbero essere eseguiti solo nei pazienti in cui la ricerca di delezioni nel gene SMN sia risultata negativa:

L’Elettromiografia (EMG) misura l’attività elettrica del muscolo. Piccoli elettrodi di misurazione (aghi) vengono inseriti nei muscoli del paziente, solitamente nelle braccia o nelle cosce, mentre una risposta elettrica viene osservata e registrata su di un grafico (elettromiogramma).
Il Test di velocità di conduzione nervosa (NCV) viene eseguito per valutare se i nervi stanno funzionando bene in risposta ad uno stimolo elettrico. Piccole scosse sono ripetutamente somministrate per valutare l’integrità e la funzione del nervo.
Un esame del sangue specifico per verificare la presenza dell’enzima muscolare “creatina kinasi”. Un risultato positivo può indicare una distrofia muscolare.
Occasionalmente, i medici possono richiedere una biopsia muscolare.

Portatori sani

Entrambi i genitori di figli con SMA sono generalmente portatori sani, ovvero non manifestano nessun sintomo ma possono trasmettere il difetto genetico ai figli. Nel caso della SMA la probabilità che il bambino di una coppia di portatori sani possa ereditare la malattia è 1 su 4.

Anche i fratelli e sorelle delle persone con SMA potrebbero essere portatori sani pure non manifestando alcun sintomo.

In caso che si sospetti di essere portatore sano per la SMA è necessario consultare un genetista che aiuterà i genitori a comprendere l’ereditarietà di questa patologia e i rischi e le probabilità di far nascere un altro bambino malato.

Screening sperimentale al Burlo Garofolo di Trieste

Dal novembre 2023 l’Irccs Materno Infantile “Burlo Garofolo” di Trieste ha avviato lo screening sperimentale della Atrofia Muscolare Spinale (SMA) che si aggiunge a quello sulla Fibrosi Cistica. Responsabile dello screening, fortemente voluto dal direttore scientifico Massimo Zeviani, è la dottoressa Sheila Ulivi.

L’atrofia muscolare spinale è dovuta alla presenza di mutazioni in un gene, denominato SMN1 (dove SMN è l’acronimo inglese per Survival of Motor Neurons). Nell’uomo esiste una duplicazione di questo gene. C’è, infatti, un gene SMN2, vicinissimo al gene SMN1, che produce una proteina identica a quella prodotta da SMN1.

Purtroppo, vi è la differenza di una singola base nel gene SMN2, rispetto al gene SMN1, che è in grado di formare un sito di splicing anomalo nel gene SMN2. Questo determina l’esclusione nel 75-85% dell’esone 7 nell’RNA messaggero maturo di SMN2 (lo splicing è un meccanismo di taglia-e-cuci dell’RNA messaggero nativo, che ne elimina gli introni, non traducibili in proteina). Il gene SMN2 produce pertanto una quantità residua di proteina SMN. Un individuo può avere da zero a 4 copie del gene SMN2.

La scoperta di SMN1 e 2 e di questo meccanismo di splicing alternativo è avvenuta nel 1995 nel laboratorio di una giovane ricercatrice, la dottoressa Judith Melki, all’Hôpital Necker-Enfants Malades di Parigi, da un team (nel quale era presente anche il professor Zeviani.).

Se, dunque, in un individuo SMN1 è assente e ci sono una o due copie di SMN2, si manifesta la forma più severa di SMA (SMA1), nota anche come malattia di Werdnig-Hoffmann. Quando sono presenti più di due copie di SMN2, si manifestano forme più lievi di SMA (SMA2-4).

Tipi di SMA

Se nel caso della malattia di Werdnig-Hoffmann (SMA1), il bambino muore entro il primo anno di vita senza mai aver sollevato la testa e senza mai essersi seduto.
Nella SMA tipo 2, il bambino riesce, con qualche difficoltà a sedersi e a tenere la testa ritta, ma muore invariabilmente prima dei cinque anni di età, senza essere riuscito a camminare.
Nel terzo tipo di SMA, detta malattia di Kugelberg-Welander, la progressiva paralisi per mancata innervazione dei muscoli scheletrici si manifesta in età preadolescenziale e porta questi ragazzi ad avere problemi motori sempre più severi, che fanno loro perdere la mobilità autonoma, per confinarli alla sedia a rotelle.

Terapie per la SMA

La terapia attualmente più diffusa per la SMA consiste nel “nascondere” il sito di splicing anomalo di SMN2 attraverso un oligonucleotide, cioè un “pezzettino” di DNA, che viene iniettato nel paziente affetto. Ciò permette la produzione di un RNA messaggero maturo normale, identico a quello proveniente da SMN1, e quindi la produzione di normali livelli di proteina SMN.

Con questa terapia genetica, che si effettua mediante punture lombari periodiche dell’oligonucleotide mascheratore, bambini che prima erano inevitabilmente destinanti a morte precoce, adesso possono camminare e vivere normalmente fino a oltre 5-8 anni di vita (la terapia è molto recente, quindi non sappiamo come evolverà la storia clinica dei pazienti trattati finora).

Un'altra terapia esplorata con successo consiste nell’iniettare nel sistema vascolare e mediante puntura lombare del paziente affetto, il gene SMN1 normale. Ciò si fa attraverso l’uso di vettori virali adenoassociati che permettono l’invio di DNA nel nucleo cellulare senza, tuttavia, interferire con il DNA endogeno presente nei cromosomi della cellula stessa.

Lo screening della SMA non è obbligatorio in Italia e al momento si effettua solo in dodici regioni. Certo la SMA1 non è comune, ma neanche rarissima, un caso ogni 5-10mila nati (a seconda delle diverse zone geografiche e dell’accuratezza diagnostica), il che vuol dire che abbiamo un portatore sano ogni 50 persone (ossia mancante di uno degli alleli del gene SMN1).

Lo screening oggi in sperimentazione al Burlo, avviato nel novembre scorso, è fatto su tutti i neonati nati al Burlo e a Monfalcone, con una goccia di sangue che viene posta su un cartoncino di carta bibula, detto cartoncino di Guthrie.

Processo di Screening al Burlo

Dopo il primo screening, per vedere se al bambino mancano entrambi gli alleli del gene SMN1, si fa un ulteriore analisi per capire quante coppie di gene SMN2 abbia il neonato affetto e, quindi, prognosticare la gravità della patologia.
Accertata la patologia, inizia immediatamente il percorso per accedere alla cura.

L’attesa, su circa 4mila nati all’anno, è di un caso di positività ogni due anni. Certo, in un mondo ideale, sarebbe utile fare uno screening sulla popolazione generale per evitare che si “incrocino” due portatori sani, rischiando di generare bambini ammalati di SMA. Ciò però, richiederebbe un dispendio di risorse economiche e di ricerca che attualmente non sono proponibili.

Fibrosi Cistica e SMA

La fibrosi cistica è dovuta a mutazioni di un gene codificante un canale del cloro. Per sviluppare la fibrosi cistica (analogamente alla SMA), un bambino deve nascere da due genitori entrambi portatori sani (cioè portatori di una mutazione genetica in un allele ma con il secondo allele normale, e che quindi non hanno sviluppato la malattia).

La probabilità che ciascuno di due portatori sani possano trasmettere un gene mutato, determinando l’insorgenza della malattia (autosomica recessiva) nella progenie, è il 25%. Nella popolazione generale i portatori sani di fibrosi cistica sono circa 1 su 34, le persone affette da fibrosi cistica sono circa 1 su 4000. Non è una malattia rara, ma con gli esami disponibili oggi, sviluppare la fibrosi cistica è più difficile perché la si può prevedere in fase prenatale.

Screening per la Fibrosi Cistica al Burlo

Al Burlo eseguiamo un primo livello di screening con il dosaggio del tripsinogeno immunoreattivo (Irt). Se il risultato supera un valore soglia, l’esame Irt è positivo e in questo caso il campione passa all’analisi genetica (quando i bambini hanno circa due giorni di vita).
L’eventuale analisi genetica del gene della fibrosi cistica è effettuata sfruttando sempre la goccia di sangue prelevata dal tallone del bambino e depositata sul cartoncino di Guthrie.
Se l’esame dà come risultato che il bambino è portatore di due mutazioni, il bambino segue tutto il percorso con la clinica pediatrica e la struttura dedicata alla fibrosi cistica, diretta dal dottor Maschio, per verificare conclusivamente la presenza della malattia attraverso il test del sudore (giacché l’alterazione del canale del cloro tipica della fibrosi cistica genera secrezioni sudorifere molto dense e differenziabili rispetto al sudore di un individuo normale).
I genetisti al contempo valutano la situazione dei genitori, in modo effettuare la diagnosi genetica prenatale durante una seconda gravidanza.

Va ricordato che lo screening per la fibrosi cistica è obbligatorio in Italia dal 1992.

Il caso del Gaslini di Genova

Quando diciamo che il sangue è fondamentale per sostenere la ricerca ci riferiamo proprio a casi come quello avvenuto nei giorni scorsi all’ospedale Gaslini di Genova.

La SMA è una patologia neuromuscolare che porta a una graduale morte dei motoneuroni, le cellule nervose del midollo spinale che impartiscono ai muscoli il comando di movimento: colpisce circa un neonato ogni 10.000 e costituisce la più comune causa genetica di morte infantile.

La 1: è la più grave e interessa circa la metà dei pazienti.
La 2: è detta anche forma intermedia. In questo caso i piccoli acquisiscono la capacità di stare seduti, ma non di camminare autonomamente.
La 3: è la meno grave.

Il bimbo protagonista di questa storia straordinaria è stato sottoposto allo screening pochi giorni dopo la nascita e, grazie alla diagnosi precoce, potrà essere trattato con terapia genica in modo tale da sviluppare sintomi modesti, o comunque meno invasivi, rispetto a chi non riesce a capire subito se è affetto o meno da SMA. Il programma è stato avviato in Liguria lo scorso settembre e proseguirà gratuitamente per i prossimi due anni per tutta la popolazione neonatale della regione: una strategia di prevenzione finalizzata a individuare anche altre forme come le immunodeficienze combinate gravi (SCID).

Aspetti genetici della SMA

La forma più comune di atrofia muscolare spinale (SMA) si manifesta nell'infanzia ed é detta “SMA 5q”, in quanto il difetto genetico è localizzato nel cromosoma 5. Sono alterate sia il gene ereditato dalla mamma sia il gene ereditato dal papà.

Il termine "recessivo" significa che l'alterazione di una sola delle due copie di geni non è sufficiente per provocare la malattia. I genitori sono portatori di una copia sola del gene alterato (l'altra copia è normale) quindi non sono malati: sono portatori sani.

In una piccola percentuale di pazienti (5%) almeno uno dei due geni SMN1 (quello di origine materna o quello di origine paterna) presenta invece mutazioni: tipicamente questi pazienti hanno una delezione su un cromosoma e una mutazione puntiforme sull'altro cromosoma.

Occorre inoltre considerare che ognuno di noi ha sul cromosoma numero 5, accanto a una copia del gene SMN1 un numero variabile di copie del gene SMN2.

SMA Tipo 3

La SMA tipo 3 rappresenta la forma clinica relativamente più lieve. Nella forma SMA3a è prevedibile una perdita della deambulazione autonoma nella prima decade di vita. La debolezza muscolare colpisce soprattutto le gambe e i muscoli pelvici (del bacino), per poi progredire verso le spalle e le braccia.

La diagnosi di atrofia muscolare spinale (SMA) è soprattutto clinica e deve essere confermata dai test genetici. A questo test sfugge quel 5% dei pazienti che è portatore di una mutazione all'interno di uno dei due geni.

Inoltre, il test MLPA permette di contare il numero di copie di SMN2, il gene il cui numero di copie determina la gravità del quadro clinico della malattia (SMA tipo 1, tipo 2, tipo 3 e tipo 4). Si tratta di un esame che viene effettuato tra le 48 e le 72 ore di vita, con una puntura eseguita sul tallone del neonato e la raccolta di una goccia di sangue su un apposito cartoncino (DBS, dall’inglese Dried Blod Spot).

Le Regioni in cui al momento lo screening neonatale per la SMA risulta attivo sono Lazio, Toscana, Puglia, Campania, Friuli Venezia Giulia, Liguria, Piemonte, Valle d’Aosta, Sardegna.

Terapie farmacologiche

Il Nusinersen è stato il primo farmaco approvato (novembre 2017) per la cura dei vari tipi di Atrofia Muscolare Spinale. Il Risdiplam è una di queste molecole, è stato approvato negli USA (FDA) ad agosto 2020 poi stato autorizzato per l’immissione in commercio in Italia dall’Agenzia del Farmaco nel 2022.

La terapia genica, basata sull'uso di vettori virali (vettori virali adeno associati - - AAV), che permettono di introdurre il gene SMN1 nel nucleo delle cellule del paziente.