TRIAGEM NEONATAL DE IMUNODEFICIÊNCIAS GRAVES COMBINADAS POR MEIO DE TRECS E KRECS: SEGUNDO ESTUDO PILOTO NO BRASIL / NEWBORN SCREENING FOR SEVERE COMBINED IMMUNODEFICIENCIES USING TRECS AND KRECS: SECOND PILOT STUDY IN BRAZIL

RESUMO Objetivo: Validar a quantificação de T-cell receptor excision circles (TRECs) e kappa-deleting recombination circles (KRECs) por reação em cadeia de polimerase (polymerase chain reaction, PCR) em tempo real (qRT-PCR), para triagem neonatal de imunodeficiências primárias que cursam com defeitos nas células T e/ou B no Brasil. Métodos: Amostras de sangue de recém-nascidos (RN) e controles foram coletadas em papel-filtro. O DNA foi extraído e os TRECs e KRECs foram quantificados por reação duplex de qRT-PCR. O valor de corte foi determinado pela análise de Receiver Operating Characteristics Curve, utilizando-se o programa Statistical Package for the Social Sciences (SSPS) (IBM®, Armonk, NY, EUA). Resultados: 6.881 amostras de RN foram analisadas quanto à concentração de TRECs e KRECs. Os valores de TRECs variaram entre 1 e 1.006 TRECs/µL, com média e mediana de 160 e 139 TRECs/µL, respectivamente. Três amostras de pacientes diagnosticados com imunodeficiência grave combinada (severe combined immunodeficiency, SCID) apresentaram valores de TRECs abaixo de 4/µL e um paciente com Síndrome de DiGeorge apresentou TRECs indetectáveis. Os valores de KRECs encontraram-se entre 10 e 1.097 KRECs/µL, com média e mediana de 130 e 108 KRECs/µL, e quatro pacientes com diagnóstico de agamaglobulinemia tiveram resultados abaixo de 4 KRECs/µL. Os valores de corte encontrados foram 15 TRECs/µL e 14 KRECs/µL, e foram estabelecidos de acordo com a análise da Receiver Operating Characteristics Curve, com sensibilidade de 100% para detecção de SCID e agamaglobulinemia, respectivamente. Conclusões: A quantificação de TRECs e KRECs foi capaz de diagnosticar crianças com linfopenias T e/ou B em nosso estudo, validando a técnica e dando o primeiro passo para a implementação da triagem neonatal em grande escala no Brasil.

ABSTRACT Objective: To validate the quantification of T-cell receptor excision circles (TRECs) and kappa-deleting recombination excision circles (KRECs) by real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) for newborn screening of primary immunodeficiencies with defects in T and/or B cells in Brazil. Methods: Blood samples from newborns and controls were collected on filter paper. DNA was extracted and TRECs, and KRECs were quantified by a duplex real-time PCR. The cutoff values were determined by receiver operating characteristic curve analysis using SPSS software (IBM®, Armonk, NY, USA). Results: Around 6,881 samples from newborns were collected and TRECs and KRECs were quantified. The TRECs values ranged between 1 and 1,006 TRECs/µL, with mean and median of 160 and 139 TRECs/µL, respectively. Three samples from patients with severe combined immunodeficiency (SCID) showed TRECs below 4/µL and a patient with DiGeorge syndrome showed undetectable TRECs. KRECs values ranged from 10 to 1,097 KRECs/µL, with mean and median of 130 and 108 KRECs/µL. Four patients with agammaglobulinemia had results below 4 KRECs/µL. The cutoff values were 15 TRECs/µL and 14 KRECs/µL and were established according to the receiver operating characteristic curve analysis, with 100% sensitivity for SCID and agammaglobulinemia detection, respectively. Conclusions: Quantification of TRECs and KRECs was able to diagnose children with T- and/or B-cell lymphopenia in our study, which validated the technique in Brazil and enabled us to implement the newborn screening program for SCID and agammaglobulinemia.

Neonatal screening for severe combined immunodeficiency in Brazil / Triagem neonatal para imunodeficiência combinada grave no Brasil

Abstract Objective To apply, in Brazil, the T-cell receptor excision circles (TRECs) quantification technique using real-time polymerase chain reaction in newborn screening for severe combined immunodeficiency and assess the feasibility of implementing it on a large scale in Brazil. Methods 8715 newborn blood samples were collected on filter paper and, after DNA elution, TRECs were quantified by real-time polymerase chain reaction. The cutoff value to determine whether a sample was abnormal was determined by ROC curve analysis, using SSPS. Results The concentration of TRECs in 8,682 samples ranged from 2 to 2,181 TRECs/µL of blood, with mean and median of 324 and 259 TRECs/µL, respectively. Forty-nine (0.56%) samples were below the cutoff (30 TRECs/µL) and were reanalyzed. Four (0.05%) samples had abnormal results (between 16 and 29 TRECs/µL). Samples from patients previously identified as having severe combined immunodeficiency or DiGeorge syndrome were used to validate the assay and all of them showed TRECs below the cutoff. Preterm infants had lower levels of TRECs than full-term neonates. The ROC curve showed a cutoff of 26 TRECs/µL, with 100% sensitivity for detecting severe combined immunodeficiency. Using this value, retest and referral rates were 0.43% (37 samples) and 0.03% (3 samples), respectively. Conclusion The technique is reliable and can be applied on a large scale after the training of technical teams throughout Brazil.

Resumo Objetivo Aplicar no Brasil a técnica de quantificação de T-cell Receptor Excision Circles (TRECs) por PCR em tempo real para triagem neonatal de imunodeficiência combinada grave (SCID) e avaliar se é possível fazê-la em grande escala em nosso país. Métodos Foram coletadas em papel filtro 8.715 amostras de sangue de recém-nascidos e, após eluição do DNA, os TRECs foram quantificados por PCR em tempo real. O valor de corte para determinar se uma amostra é anormal foi determinado pela análise de curva ROC com o programa SSPS. Resultados A concentração de TRECs em 8.682 amostras analisadas variou entre 2 e 2.181 TRECs/µL de sangue, com média e mediana de 324 e 259 TRECs/µL, respectivamente. Das amostras, 49 (0,56%) ficaram abaixo do valor de corte (30 TRECs/µL) e foram requantificadas. Quatro (0,05%) mantiveram resultados anormais (entre 16 e 29 TRECs/µL). Amostras de pacientes com diagnóstico clínico prévio de SCID e síndrome de DiGeorge foram usadas para validar o ensaio e todas apresentaram concentração de TRECs abaixo do valor de corte. Recém-nascidos prematuros apresentaram menores níveis de TRECs comparados com os nascidos a termo. Com o uso da curva ROC em nossos dados, chegamos ao valor de corte de 26 TRECs/µL, com sensibilidade de 100% para detecção de SCID. Com o uso desse valor, as taxas de repetição e encaminhamento ficaram em 0,43% (37 amostras) e 0,03% (3 amostras), respectivamente. Conclusão A técnica é factível e pode ser implantada em grande escala, após treinamento técnico das equipes envolvidas.

Imunodeficiência combinada grave: uma revisão da literatura / Severe combined immunodeficiency: review of the literature

A imunodeficiência combinada grave (SCID) é uma condição clínica caracterizada por marcante comprometimento da resposta imune envolvendo linfócitos T e/ou B e/ou células NK, que conduza aumento da susceptibilidade a infecções e alta taxa de mortalidade em crianças acometidas. Dificuldades na interpretação dos sintomas clínicos e na identificação de mutações genéticas, devido à ampla variedade fenotípica e genotípica da doença, representam obstáculos para o diagnóstico. Por outro lado, o tratamento é realizado de forma independente da identificação de mutação genética. O objetivo do presente trabalho foi revisar aspectos fisiopatológicos, métodos diagnósticos e tratamentos utilizados em pacientes com SCID. A revisão foi realizada com base em levantamento bibliográfico de banco de dados indexados disponíveis na Internet incluindo LILACS, MEDLINE, PubMed, SciELO Brasil, periódicos CAPES e Cochrane, e foi conduzida com os seguintes critérios de inclusão: artigos científicos publicados nos idiomas português e inglês, dentro do período de 1963 a 2014 e que possuíam as palavras-chave “Imunodeficiência Combinada Grave”, “SCID”, “Leucopenia”, “Diagnóstico”, “Tratamento” e “Transplante de medula óssea”. O levantamento bibliográfico revelou dificuldades no diagnóstico clínico, laboratorial e genético-molecular, e ressaltou a importância do diagnóstico precoce conduzindo ao tratamento adequado. O diagnóstico precoce da SCID tem papel crucial na melhora da qualidade de vida e na sobrevida dos pacientes, além de favorecer intervenções terapêuticas que previnem o surgimento de infecções e complicações clínicas subsequentes...

Severe combined immunodeficiency (SCID) is a clinical condition characterized by marked impairment of immune responses involving T and/or B lymphocytes and/or NK cells, leading to increased susceptibility to infections and a high mortality rate among affected infants. Difficulties in the interpretation of clinical symptoms and in the detection of genetic mutations make diagnosis a challenge because of the phenotypic and genotypic heterogeneity associated with the disease. Treatment is performed regardless of the detection of a genetic mutation. The objective of the present study was to review pathophysiological aspects, diagnostic methods, and therapies used in patients with SCID. The review included papers available in online databases, including LILACS, MEDLINE, PubMed, SciELO Brazil, Periódicos CAPES, and Cochrane. Papers were searched considering the following inclusion criteria: research articles published in Portuguese or English, between years 1963 and 2014, containing the keywords "Severe Combined Immunodeficiency," "SCID," "Leukopenia," "Diagnosis," "Treatment," and "Bone Marrow Transplantation." The review revealed difficulties in clinical, biochemical, and molecular genetic diagnosis, and emphasized the importance of early diagnosis leading to appropriate treatment. Early diagnosis of SCID is crucial to improve the quality of life and survival of patients, and it allows the use of therapeutic interventions that prevent the onset of infections and subsequent clinical complications...

Triagem neonatal para imunodeficiência combinada grave / Newborn screening for severe combined immunodeficiency

As imunodeficiências primárias (IDP) são uma área recente e aindapouco conhecida da medicina. Pacientes com IDP apresentam, na maior parte dos casos, infecções graves e recorrentes de início precoce, elevada morbidade e mortalidade, resultando frequentemente em sequelas,elevado custo social e sofrimento dos familiares. Embora na Américado Norte e Europa se estime que sua incidência seja semelhante à dafenilcetonúria e do hipotireoidismo congênito (afecções congênitas quecontam com triagem neonatal), ainda faltam dados quanto à sua real incidência na população brasileira.O projeto em desenvolvimento no Instituto de Ciências Biomédicasda USP e Escola Paulista de Medicina da UNIFESP, visa contribuir para o avanço na implementação de testes de triagem neonatal para asimunodeficiências primárias, mais especificamente, ImunodeficiênciasCombinadas Graves, que constituem um grupo de doenças com diferentesdefeitos genéticos, que evoluem para o óbito precoce se não foremdiagnosticadas e tratadas a tempo e a Síndrome de DiGeorge, que seestima ser a síndrome genética de deleção mais prevalente (1:3.000nascidos vivos).Seguindo esta linha de pensamento, nossa hipótese é que no Brasilexiste um número desconhecido de pacientes com IDP não diagnosticadosou subdiagnosticados que após a implementação de técnicas de detecção molecular por triagem neonatal para a SCID e síndrome de DiGeorge, passarão a ser contabilizados e tratados corretamente, diminuindo portanto,a morbidade e mortalidade.

Primary immunodeficiency disorders (PIDD) are a recently-recognizedand relatively unstudied area of medicine. Patients with PIDD frequentlypresent with the early onset of severe recurrent infections, high morbidityand mortality, frequently resulting in sequelae, high social cost, andfamily burden. While in North America and Europe it is estimated thatits incidence is similar to phenylketonuria and congenital hypothyroidism(congenital disorders that rely on neonatal screening), there is a lack ofdata on its actual incidence in Brazil.The project being developed at Institute of Biomedical Sciences,University of São Paulo and Federal University of São Paulo MedicalSchool, aims to contribute to the implementation of neonatal screeningtests for primary immunodeficiencies. More specifically, severe combinedimmunodeficiencies, a group of diseases with several genetic defects,may progress to early death if not diagnosed and treated early in life;and DiGeorge Syndrome, which is estimated to be the most prevalentgenetic deletion syndrome (1:3,000).Our hypothesis is that, in Brazil there is an unknown number ofpatients with undiagnosed or underdiagnosed disease, which, after theimplementation of detection techniques through newborn screening forSCID and DiGeorge Syndrome, will be accounted for and treated properly,reducing therefore, the morbidity and mortality.