El papel histórico de la espectrometría de masas en el cribado de los recién nacidos
Del Test de Guthrie a una colaboración tecnológica única
La detección de trastornos metabólicos hereditarios en los recién nacidos se remonta a principios de los años 60, cuando el Dr. Robert Guthrie, de Buffalo (Nueva York), desarrolló la primera prueba de detección de la fenilcetonuria (o PKU), una enfermedad metabólica en la que los pacientes no pueden metabolizar el aminoácido fenilalanina. La llamada "prueba de Guthrie" era sencilla, barata y capaz de detectar a poblaciones enteras de recién nacidos antes de que apareciera la enfermedad, que puede ser mortal.
Estos atributos del "Test de Guthrie" se han convertido en las señas de identidad de todas las pruebas de cribado neonatal (NBS). Es, en parte, debido a estos atributos requeridos, que la espectrometría de masas cuádruple en tándem se ha aplicado con éxito en el campo del cribado neonatal desde mediados de la década de 1990.
Waters ha participado en la historia del cribado de recién nacidos basado en la espectrometría de masas. A finales de 1994, el Dr. Mike Morris comenzó a trabajar con el Dr. David Millington y el Dr. Donald Chace en la Universidad de Duke, quienes habían estado experimentando con la medición de aminoácidos y acilcarnitinas mediante la espectrometría de masas de bombardeo rápido de átomos (FAB).
El Dr. Millington se inspiró en el relato de un clínico(el Dr. Charles "Charlie" Roe) sobre un niño rescatado de la muerte por una intervención terapéutica revolucionaria. Fue su aplicación de la espectrometría de masas al análisis de la acilcarnitina lo que condujo a la primera prueba diagnóstica de primera línea realizada por espectrometría de masas, el análisis de manchas de sangre seca para detectar en los recién nacidos trastornos hereditarios del catabolismo de los ácidos grasos y los aminoácidos de cadena ramificada. (Por cierto, el Dr. Millington comenzó su carrera en Micromass, Ltd, la empresa de espectrometría de masas con sede en el Reino Unido que fue adquirida por Waters Corporation en 1997).
En 2002, el Dr. Chace fue galardonado con el premio Sigi Ziering de la Asociación Americana de Química Clínica (AACC) por su contribución sobresaliente a una publicación en el Journal Clinical Chemistry por su trabajo sobre las mediciones de acilcarnitina en bebés con causa de muerte inexplicable. El Dr. Millington ha recibido una serie de premios por su investigación, incluido el premio Robert Guthrie de la Sociedad Internacional para el Cribado de Recién Nacidos (ISNS) en 2006 y el premio inaugural de la MSACL a la Contribución Distinguida a la Espectrometría de Masas Clínica en 2015.
La ampliación del cribado de los recién nacidos para incluir un panel unificado de 34 trastornos hereditarios tuvo tanto éxito en Estados Unidos que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades lo han calificado como uno de los 10 mayores logros en materia de salud pública de la primera década del siglo XXI . Esta ampliación del cribado de los recién nacidos sólo podía lograrse mediante la tecnología de espectrometría de masas, ya que esta técnica ofrece una forma relativamente sencilla, rápida y económica de detectar un panel tan amplio de trastornos metabólicos congénitos en un único análisis.
Los aspectos analíticos del cribado neonatal de los trastornos metabólicos hereditarios requerían un software especial de reducción de datos. Esta necesidad, reconocida por primera vez por el Dr. Morris, dio lugar al desarrollo del NeoLynx Application Manager en VG Biotech. Este módulo de software se desarrolló en estrecha interacción con los líderes de opinión en el campo en ese momento, incluyendo la Universidad de Duke (Durham, NC), NeoGen (Pittsburgh, PA), el Instituto de Salud Infantil (Londres, Reino Unido), y el Hospital Especializado Rey Faisal (Riyadh, Arabia Saudita). En 2001, NeoLynx recibió la autorización para su comercialización por parte de la FDA de EE.UU., otra de las muchas primicias de Waters en materia de diagnóstico clínico basado en la espectrometría de masas.
La aplicación de la espectrometría de masas al cribado neonatal se aceleró rápidamente. El primer programa de cribado de recién nacidos que incluía esta técnica se puso en marcha en Westmead, Sydney, Australia, a principios de 1997. A esto le siguió rápidamente la expansión de los programas de cribado de recién nacidos de Estados Unidos en Nueva Inglaterra (Boston) y Carolina del Norte (Raleigh) en 1998; los tres laboratorios utilizaron la tecnología de EM cuadrupolar en tándem de Waters.
En la actualidad, las pruebas de cribado neonatal basadas en la espectrometría de masas para más de 30 trastornos metabólicos hereditarios son obligatorias en gran parte del mundo desarrollado, y están experimentando un rápido crecimiento en los países de Asia.
Se ha convertido rápidamente en el estándar de medida para esta función tan importante de la salud pública.
En 2004, el estado de California se disponía a ampliar su programa de cribado de recién nacidos para incluir la espectrometría de masas. Debido al tamaño geográfico del estado y a su gran población de recién nacidos, se tomó la decisión de equipar con instrumentos a múltiples laboratorios en todo el estado. Para mantener la coherencia de los resultados del cribado en los distintos centros, el estado decidió aplicar un enfoque basado en kits y optó por trabajar con PerkinElmer, la única empresa que en ese momento tenía kits de cribado neonatal en el mercado en los Estados Unidos.
Sólo había un inconveniente. Los responsables del laboratorio de salud pública de California preferían trabajar con los productos de espectrometría de masas de Waters. Retaron a las dos empresas a trabajar juntas para llevar una solución al mercado. Así nació una asociación global de más de 12 años entre Waters y PerkinElmer.
A lo largo de estos doce años, se han instalado cientos de sistemas de espectrometría de masas de Waters en los laboratorios de NBS de todo el mundo y miles de bebés han visto sus vidas afectadas positivamente por el cribado neonatal. Para Waters es un honor participar en esta iniciativa que ha tenido un impacto tan positivo en muchas vidas jóvenes.
Referencias
- Sección especial: Metabolismo y función neuronal - Charles Roe - Edición especial de honor. Neuroscience Letters 637. (2017) 1-3.
- Diez grandes logros de la salud pública - Estados Unidos, 2001 - 2010. Informe Semanal de Morbilidad y Mortalidad (MMWR). 20 de mayo de 2011; 60 (19); 619-623.
Entradas anteriores del blog sobre el cribado neonatal basado en la espectrometría de masas:
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