Criticità dello screening uditivo neonatale: prospettive razionali dello screening genetico dell'ipoacusia

REVIEW OF UNIVERSAL NEWBORN HEARING SCREENING: RATIONAL PROSPECTS OF GENETIC SCREENING FOR DFNB1 RELATED DEAFNESS Introduction: Hearing loss (HL) is the most common human birth defect occuring in 1 to 3 per thousand infants. Recent evidence for a critical period for language acquisition promoted the adoption of Universal Newborn Hearing Screening (UNHS) in many countries. In Italy UNHS was first introduced in 1997; in 2002, some hospitals of Veneto region were involved in a pilot project on UNHS and now almost all hospital birth centers has adopted it. Concurrent with the enforcement of UNHS programs, an explosion of knowledge occurred in the field of genetics with the identification of over 100 genes associated with hearing loss. However, more than half of infants with nonsyndromic sensorineural hearing loss have identifiable mutations in only two genes: GJB2 and GJB6, located on DFNB1 locus. As GJB2 and GJB6 mutations are responsible up to 50% of autosomal recessively inherited hearing loss (the so called: DFNB1 sensorineural hearing loss, DFNB1 SNHL), even if with changes in prevalence and in specific mutation frequencies in different populations, the association of genetic screening for DFNB1 SNHL to UNHS may have several clinical and financial advantages. The use of genetic testing for DFNB1 SNHL as an adjunct to bedside UNHS has been discussed but there are open questions limiting its implementation: what type of testing should be done: common mutations or sequencing the entire gene? How will the results be explained (e.g. the genetic test finds out a single GJB2 mutation)? What is the cost/benefit ratio? Purpose: The aim of this thesis is to perform a critical analysis of the UNHS done in five hospitals in the region of Veneto and to discuss the advantages of the possible implementation of genetic screening for DFNB1 SNHL. Methods: Between 2008 and 2010, a survey of five well-baby nurseries in Veneto region has been conducted to evaluate the progress of the UNHS in achieving goals established by the Joint Committee on Infant Hearing (JCIH) and to identify critical aspects of the UNHS program. Particulary, the analysis aims to describe: percentage screening coverage, type of UNHS methodological protocol, number of infants affected by SNHL identified and cases of DFNB1 SNHL, extent of the population “lost to follow up”. The hospitals envolved were Padova, Thiene (VI), Castelfranco Veneto (TV), Abano Terme (PD) and Monselice (PD). The UNHS program in these centers is organized as follows: all the nurseries screened newborns by automated transient evoked otoacoustic emissions (A-TEOAEs), the ones resulted REFER at A-TEOAEs are evaluated by automated auditory brainstem response (A-ABR) in the Pediatric Clinic of Padova within the first three months of life, if this test confirms the suspicion of hearing loss, at five months of age, the infant undergo the audiological evaluation at the Pediatric Audiology Unit of Padova Hospital. Cases of SNHL identified are addressed to the Rare Disease Laboratory of the Pediatric Clinic of Padova to perform genetic testing consisting of the complete sequencing of GJB2 and GJB6. Results: .The coverage rate for all the centers is about 100%. Each hospital has his own UNHS protocol based on JCIH guidelines, adapted to the characteristics of the birth center (birthrate, personnel responsible for the UNHS, neonatal intensive care level). The prevalence of HL detected is 0.8%. About a half of patients with SNHL underwent DFNB1 SNHL genetic test. The percentage of patients “lost to follow up” is about 30% for infants born in the Pediatric Clinic of Padova and about 46% for the ones born in Thiene and Castelfranco Veneto. Conclusions: All the centers perform UNHS according to JCIH guidelines, the prevalence of HL detected is concordant with the one reported in Italian infants. Characteristics of the HL as the degree of hearing loss and the bilaterality are concordant with literature. Patients affected by DFNB1 SNHL present the phenotypic variability reported by literature. Percentage of infants “lost to follow up” is considerable but slightly lower in comparison to the American reality of UNHS. Newborn genetic testing in this setting may be helpful in reducing the percentage of patients “lost to follow up”. However, as the above mentioned questions on DFNB1 SNHL genetic testing have not yet univocal answers, before its implementation, further studies are needed.

CRITICITA’ DELLO SCREENING UDITIVO NEONATALE: PROSPETTIVE RAZIONALI DELLO SCREENING GENETICO DELL’IPOACUSIA Introduzione: L’ipoacusia è il deficit neurosensoriale più comune alla nascita, la sua prevalenza è stimata 1-3 ogni 1000 nati vivi. Da studi recenti emerge come vi sia un periodo critico per l’acquisizione del linguaggio, tale evidenza ha sostenuto l’adozione dello screening uditivo neonatale universale (Universal Newborn Hearing Screening, UNHS) in molti paesi. In Italia lo UNHS è stato introdotto per la prima volta nel 1997; in 2002, alcuni ospedali della regione Veneto hanno aderito a un progetto pilota sullo UNHS e oggi la quasi totalità dei centri nascita veneti lo ha adottato. Parallelamente all’adozione dei programmi di UNHS e all’identificazione precoce dei casi di ipoacusia, si è verificato un corrispondente ampliamento delle conoscenze nel campo della genetica dell’ipoacusia preverbale. In alcune popolazioni, più della metà dei casi di deficit uditivo è dovuta a mutazioni unicamente a carico di GJB2 e GJB6, poste sul locus DFNB1. Il fatto che mutazioni dei geni GJB2 e GJB6 rendono conto di almeno il 50% delle perdite uditive autosomiche recessive (chiamate DFNB1 sensorineural hearing loss, DFNB1 SNHL), benché con variazioni di prevalenza e variazioni nella frequenza di mutazioni specifiche nelle diverse popolazioni studiate, ha indotto a considerare che l’associazione dello screening genetico di DFNB1 a UNHS può presentare numerosi vantaggi da un punto di vista clinico ed economico-sanitario. Molti studi hanno valutato l’opportunità di affiancare lo screening genetico di DFNB1 a UNHS, ma vi sono ancora molte questioni non risolte: che tipo di test andrebbe eseguito: la ricerca delle mutazioni più comuni o il sequenziamento completo? Come verrebbero interpretati determinati risultati (nel caso, per esempio lo screening genetico individuasse solo una mutazione di GJB2) Il rapporto costo beneficio è favorevole? Scopo: lo scopo di questa tesi è di analizzare la modalità di esecuzione di UNHS in cinque centri nascita della regione Veneto e di valutare il razionale dell’eventuale attuazione dello screening genetico di DFNB1 SNHL. Metodi: tra il 2008 e iI 2010, è stata condotta un’indagine in 5 punti nascita della regione Veneto al fine di valutare se le modalità di esecuzione di UNHS rispondevano ai criteri stabiliti dalle linee guida internazionali stese dal Joint Committee on Infant Hearing (JCIH) e di identificare le criticità del programma di UNHS. In particolare sono stati valutati i seguenti parametri: copertura dello screening, tipo di protocollo per l’esecuzione di UNHS, numero di soggetti con ipoacusia neurosensoriale identificati e casi di DFNB1 SNHL, percentuale di pazienti che non hanno interrotto l’iter di valutazioni audiologiche (lost to follow up). I centri nascita coinvolti nello studio sono stati Padova, Thiene (VI), Castelfranco Veneto (TV), Abano Terme (PD) and Monselice (PD). Il programma di UNHS in questi ospedali è così organizzato: presso ciascun centro di accoglienza neonatale, il personale paramedico eseguiva lo screening su tutti i neonati mediante le emissioni otocusiche transienti automatiche (A-TEOAEs), coloro che risultano REFER vengono sottoposti al test dei potenziali evocati uditivi del tronco (A-ABR) presso gli ambulatori della Clinica Pediatrica di Padova entro i tre mesi di vita, se questo test conferma il sospetto di un deficit uditivo, attorno al quinto mese di vita, il bambino esegue una valutazione audiologica presso il servizio di Audiologia pediatrica dell’Ospedale di Padova. I casi di ipoacusia identificati vengono inviati al Laboratorio di Malattie Rare della Clinica Pediatrica di Padova per eseguire il test genetico che consiste nel sequenziamento completo di GJB2 e GJB6. Risultati: la copertura in tutti i centri raggiunge circa il 100%. Ogni ospedale ha redatto un protocollo per l’esecuzione del UNHS basandosi sulle linee guida internazionali del JCIH e adattandole alle peculiarità della propria realtà (natalità, personale addetto all’esecuzione di UNHS, livello di terapia intensiva neonatale). La prevalenza di ipoacusia è stata stimata 0,8%. Circa la metà dei soggetti si è sottoposta al test genetico per mutazioni di DFNB1. La percentule di pazienti che non ha seguito l’iter delle valutazioni audiologiche è circa del 30% nella popolazione nata presso la Clinica Pediatrica di Padova e di circa il 46% di coloro che provengono dai centri di Thiene e Castelfranco Veneto Conclusioni: tutti i centri eseguono UNHS secondo le linee guida interazionali di JCIH, la prevalenza di ipoacusia rilevata è nel range di quella riportata in alcuni lavori sulla popolazione italiana. Anche le caratteristiche della perdita uditiva in termini di entità del deficit e bilateralità sono concordi con quanto riportato in letteratura. Per quanto riguarda i soggetti affetti da DFNB1 SNHL, possiamo affermare che, come riportato in numerosi studi vi è variabilità fenotipica per quanto concerne la gravità della perdita. La percentuale di pazienti che interrompono il percorso diagnostico-terapeutico è importante ma minore rispetto a quella rilevata nella realtà americana. L’introduzione dello screening genetico neonatale potrebbe ridurre tale percentuale. Tuttavia, poiché le questioni precedentemente sollevate in merito allo screening genetico di DFNB1 SNHL non hanno ancora ottenuto risposte univoche, prima della sua attuazione, sono necessari ulteriori studi.