تاریخچه غربالگری نوزادان

تاریخچه غربالگری نوزادان ریشه در دهه ‌های 1950 و 1960 دارد. در آن زمان دکتر رابرت گاتری یک آزمایش خون برای غربالگری بیماری فنیل کتونوری (PKU) برای نوزادان تازه متولد شده ایجاد نمود و متعاقباً شروع به انجام مطالعات آزمایشی برای شناسایی نوزادان بدون نشانه ابتلا به بیماری PKU نمود. گاتری از روش مهار باکتری(BIA) برای اندازه گیری سطح فنیل آلانین در نمونه های خونی که از پاشنه یک نوزاد تازه متولد شده در روز دوم زندگی گرفته شده و بر روی کاغذ صافی قرار گرفته بود، استفاده نمود.

موفقیت این تلاش باعث شد سایر ایالت های آمریکا غربالگری نوزادان (NBS) را آغاز کنند و در اواسط دهه 1960، تقریباً همه ایالت ها آزمایش غربالگری نوزادان برای بیماری فنیل کتونوری را انجام می دادند. کم کاری مادرزادی تیروئید دومین بیماری بود که به طور گسترده به پنل غربالگری اضافه شد. همچنین گاتری و همکارانش روش سنجش مهار باکتریایی را برای تشخیص بیماری های ادرار شربت افرا و گالاکتوزمی به کار بردند.

بر اساس تاریخچه مدون غربالگری نوزادان همانطور که برنامه غربالگری نوزادان تکامل یافته است، بیماری های بیشتری ارزیابی شده و به پنل های آزمایش اضافه شده است تا زندگی نوزادان بیشتری را نجات یا بهبود بخشد. غربالگری نوزادان با استفاده از روش طیف سنجی جرمی پشت سر هم (MS/MS) در اوایل دهه 1990 توسعه داده شد. این روش منجر به گسترش غربالگری بیماریهای متابولیک مادرزادی شد که می توان آنها را با الگوهای شاخص اسیدهای آمینه و آسیل کارنیتین‌ها شناسایی نمود. در بسیاری از نقاط جهان، روش مهار باکتری(BIA) گاتری با روشMS/MS جایگزین شده است. با این حال کاغذ فیلتری که او توسعه داده است هنوز در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته و سالانه امکان غربالگری میلیون ها نوزاد را فراهم می آورد.

در ایالات متحده، کالج آمریکایی ژنتیک پزشکی یک پانل یکنواخت از بیماری ‌ها را توصیه کرد که همه نوزادان تازه متولد شده در هر ایالت باید بر مبنای آن غربالگری شوند. آنها همچنین یک فرآیند بررسی مبتنی بر شواهد را برای افزودن بیماری های جدید به این پانل در آینده ایجاد کردند. اجرای این پانل در سراسر ایالات متحده به این معنی است که همه نوزادان متولد شده برای تعداد یکسانی از بیماری ها غربالگری می شوند.

در سال 2008، قانون “غربالگری، نوزادان را نجات می دهد” در آمریکا به امضای رئیس جمهور رسید. این قانون برای افزایش آگاهی والدین، متخصصان بهداشت و عموم مردم در مورد غربالگری نوزادان جهت شناسایی اختلالات متابولیک به تصویب رسید. برنامه های غربالگری نوزادان (NBS) در سراسر ایالات متحده تعداد نوزادانی که در بدو تولد غربالگری می شوند را افزایش داده است. این افزایش منجر به نجات جان یا بهبود سلامت تعداد زیادی از نوزادان گردیده است. با مطالعه تاریخچه غربالگری نوزادان نیک می دانیم این برنامه به یکی از موثرترین و عادلانه ترین برنامه های بهداشت عمومی در ایالات متحده تبدیل شده است.

تحولات عمده علمی در زمینه غربالگری نوزادان

در سال 1900، گارود (Garrod) نشان داد که بیماری ادرار سیاه یا آلکاپتونوری (alkaptonuria) به علت یک عامل ژنی نادر با توارث مندلی رخ می‌دهد. در همین سال، بیماری گالاکتوزومی که یک اختلال مادرزادی در متابولیسم کربوهیدرات‌ها است، اولین بار توسط فون راس (von Reuss) تشریح شد.
در سال 1934، فولینگ (Følling) بیماری فنیل کتونوری (PKU) را کشف کرد. این بیماری یک نقص متابولیکی مادرزادی نادر است. این بیماری به دلیل تجمع اسید آمینه فنیل آلانین در مایعات بدن و سیستم عصبی ایجاد می شود.
در سال 1949، پاولینگ (Pauling) بر روی زیست شناسی مولکولی بیماری کم خونی داسی شکل مطالعاتی را انجام داد.
در سال 1953، فولینگ (Følling) آزمایشی را برای تشخیص بیماری فنیل کتونوری (PKU) توسعه داد.
همزمان در سال 1953، دکتر بیکل (Bickel) برای بیماری فنیل کتونوری (PKU)، درمان از طریق رژیم غذایی را تعیین می کند. در همین سال، واتسون و کریک (Watson and Crick) ساختار مولکول DNA را تشریح می نمایند.
در سال 1954، بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) برای اولین بار توسط منکس و همکاران (.Menkes et al) به عنوان یک اختلال دژنراتیو پیش رونده سیستم عصبی توصیف گردید.
در سال 1960، دانسیس و همکاران (.Dancis et al) نشان دادند که بلوک متابولیک در بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) در دکربوکسیلاسیون آلفا کتو اسیدهای شاخه دار مشتق شده از لوسین، ایزولوسین و والین است.
در سال 1961، گاتری اولین آزمایش غربالگری نوزادان (NBS) را برای بیماری فنیل کتونوری (PKU) ایجاد نمود و این نقطه ی آغازین تاریخچه غربالگری نوزادان به شمار می رود.
در سال 1963، بیماری گالاکتوزمی (GAL) دومین اختلالی بود که با روش های غربالگری نوزادان (NBS) توسعه یافته توسط رابرت گاتری (Robert Guthrie) و کن پیگن (Ken Paigen) قابل تشخیص گردید.
در سال 1965، سی و دو ایالت آمریکا قوانین غربالگری را وضع نمودند که همه آنها به جز 5 ایالت، غربالگری نوزادان (NBS) را برای بیماری فنیل کتونوری (PKU) اجباری کرده بودند.
در سال 1968، نیویورک غربالگری نوزادان را بصورت آزمایشی برای بیماری های گالاکتوزمی (GAL) و بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) آغاز نمود. در طی همین سال، اصول ویلسون (Wilson) و یونگنر (Jungner) در خصوص غربالگری بیماری ها منتشر شد.
در سال 1970، در آمریکا چهل و پنج ایالت قوانین غربالگری نوزادان را وضع نمودند.
در سال 1973، روش های غربالکری برای بیماری کم ‌کاری مادرزادی تیروئید (CH) و بیماری سلول داسی شکل (SCD) توسعه یافتند.
در سال 1990، طیف سنجی جرمی متوالی (MS/MS) در غربالگری نوزادان مورد استفاده قرار گرفت.

تحولات عمده علمی پس از سال 2000

در سال 2010، همه ایالت های آمریکا غربالگری نوزادان برای بیش از 30 اختلال متابولیک را انجام دادند که بسیاری از آن ها با استفاده از روش طیف سنجی جرمی پشت سرهم صورت می پذیرفت.
در سال 2012، سیستم های ویرایش ژن CRISPR/Cas9 کشف شد.
در سال 2017، برنامه توالی یابی نوزادان در پزشکی ژنومیک و بهداشت عمومی (NSIGHT) نقش تعیین توالی ژنوم در غربالگری نوزادان را تشریح نمود. این برنامه، پیامدها، چالش ها و فرصت های مرتبط با استفاده احتمالی از اطلاعات توالی ژنومی در دوره نوزادی را بررسی می کند.
در سال 2018، اولین مجوز ژن درمانی برای یک اختلال غربالگری نوزادان توسط FDA صادر شد. این مجوز برای Zolgensma که یک داروی ژن درمانی جهت درمان آتروفی عضلانی ستون فقرات (SMA) است، صادر گردید.
در سال 2019، در نیویورک موسسه ملی بهداشت کودک و توسعه انسانی (NICHD) برنامه مطالعاتی آزمایشی ScreenPlus را تامین مالی نمود. ScreenPlus یک مطالعه تحقیقاتی داوطلبانه در زمینه غربالگری نوزادان است که می تواند به شناسایی زود هنگام برخی بیماری های نادر در نوزادان کمک کند.
در سال 2021، FDA بیش از صد درمان هدفمند ژنی که در مراحل پایانی آزمایشات بالینی قرار دارند را گزارش نمود.