Polimorfizmy genu MTHFR a szczepienia ochronne – analiza problemu

Skróty: MTHFR – reduktaza metylenotetrahydrofolianowa, NOP – niepożądany odczyn poszczepienny

SPECJALNIE dla „Medycyny Praktycznej – Szczepienia”

lek. Mateusz Biela Katedra Pediatrii, Zakład Propedeutyki Pediatrii i Chorób Rzadkich Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

dr n. med. Agnieszka Matkowska-Kocjan Klinika Pediatrii i Chorób Infekcyjnych Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, zastępca Redaktora Naczelnego „Medycyny Praktycznej – Szczepienia”

prof. dr hab. n. med. Robert Śmigiel Katedra Pediatrii, Zakład Propedeutyki Pediatrii i Chorób Rzadkich Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, Poradnia Genetyczna Fundacji Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

Wprowadzenie

Lekarze prowadzący szczepienia ochronne u dzieci coraz częściej spotykają się z nowym zjawiskiem wśród osób prezentujących postawy antyszczepionkowe lub wątpiących w bezpieczeństwo szczepień – wykonywaniem badań oceniających wybrane polimorfizmy genu MTHFR w celu sprawdzenia, czy dziecko może być szczepione. W przypadku potwierdzenia obecności polimorfizmu w tym genie rodzice żądają zwolnienia z wykonywania szczepień lub ułożenia indywidualnego schematu, który będzie bezpieczny dla ich dziecka w aspekcie tego wariantu genetycznego. Pierwsze spotkanie z taką sytuacją zazwyczaj budzi u lekarzy zaskoczenie, które jest jak najbardziej uzasadnione. W oficjalnych wytycznych dotyczących szczepień ochronnych, charakterystykach produktów leczniczych szczepionek, dokumentach prawnych dotyczących immunizacji czynnej czy formularzach kwalifikacji do szczepień nie ma bowiem żadnej wzmianki o genie MTHFR i jego polimorfizmach. Wystarczy jednak wpisać do przeglądarki internetowej kombinację słów „MTHFR szczepienia”, aby zrozumieć źródło niepokoju pacjentów. W internecie istnieje wiele niemedycznych i nienaukowych stron, na których można znaleźć informacje o rzekomym zwiększonym ryzyku wystąpienia niepożądanych odczynów poszczepiennych (NOP) u osób z polimorfizmem w genie MTHFR, na przykład: „Bezpieczeństwo szczepionek nie jest sprawdzane na osobach z polimorfizmami odpowiedzialnymi za detoksykację organizmu ani na osobach z mutacjami genu MTHFR”, „Osoby, które mają polimorfizmy genetyczne (np. genu MTHFR), są na całym świecie zwolnione ze szczepień w normalnym kalendarzu”, „W innych krajach szczepienia dzieci, które rodzą się z mutacją MTHFR, są zabronione, gdyż w wielu przypadkach powodują autyzm”. Autorka jednego z blogów powołuje się na tezy amerykańskiego lekarza medycyny alternatywnej, który twierdzi, że polimorfizm genu MTHFR wpływa na detoksykację i jego obecność zwiększa podatność na toksyczność (np. „toksyn bakteryjnych”) znajdujących się w szczepionkach. Biorąc pod uwagę, że przeciętny rodzic jest w stanie znaleźć w komputerze lub smartfonie wszystkie te informacje w ciągu kilku sekund, jasne jest, skąd się biorą obawy pacjentów. Dodatkowo, oprócz znanych laboratoriów oferujących oznaczenie polimorfizmów w genie MTHFR, istnieją również laboratoria działające przez internet, które umożliwiają pacjentowi samodzielne pobranie materiału do badań (próbka krwi lub wymaz z policzka) i wysyłkę do laboratorium, a następnie uzyskanie wyniku badania za pośrednictwem poczty. Jednoznacznie można stwierdzić, że biznes prywatnych laboratoriów genetycznych rozwija się w wyniku tzw. marketingu szeptanego (rozpowszechnianie w internecie informacji, których nie można łatwo zweryfikować). Znamienne jest również, że na stronach laboratoriów nie ma informacji na temat przydatności takiego oznaczenia w aspekcie bezpieczeństwa szczepień (wśród celów tego badania wymienia się uzyskanie informacji na temat metabolizmu kwasu foliowego, profilaktykę wad cewy nerwowej, profilaktykę miażdżycy i zakrzepicy oraz uzyskanie informacji o wskazaniach do zwiększenia zawartości choliny w diecie).

Jaką funkcję pełni gen MTHFR?

Gen MTHFR znajdujący się na chromosomie 1. koduje enzym o tej samej nazwie – reduktazę metylenotetrahydrofolianową.¹ Enzym ten katalizuje reakcję redukcji 5,10-metylenotetrahydrofolianu do 5-metylotetrahydrofolianu, a produkt tej reakcji jest potrzebny do kolejnej reakcji, czyli przekształcenia aminokwasu homocysteiny do metioniny.^1,2 S-adenozylometionina, która jest konwertowana z metioniny, stanowi w organizmie ludzkim bardzo ważne źródło grup metylowych niezbędnych w procesach regulacji funkcji kwasów nukleinowych, białek i innych cząsteczek biologicznych, które mają istotne znaczenie w procesie rozwoju prenatalnego, a potem całego życia.^1,2

Jakie jest znaczenie kliniczne polimorfizmów w genie MTHFR?

Na początku warto przypomnieć, co to jest polimorfizm. Polimorfizm sekwencji nukleotydowej danego genu oznacza zmienność alleliczną w populacji, a inaczej mówiąc, występowanie różnych odmian tego samego genu z częstością >1% w populacji ogólnej. 90% całej zmienności allelicznej występującej w ludzkim genomie stanowią polimorfizmy pojedynczego nukleotydu (z takim mamy do czynienia w przypadku genu MTHFR). W częściach kodujących genów człowieka (eksony) występuje około 20 000 takich wariantów allelicznych. Wariant polimorficzny może prowadzić do zmiany sekwencji aminokwasowej białka, ale nie zmienia funkcji białka i pozostaje zmianą niesynonimiczną.

W genie MTHFR najczęściej oznacza się dwa dominujące warianty polimorficzne:

• c.665C>T (niegdyś c.677C>T), który znaczy, że w 665. pozycji genu znajduje się tymina zamiast cytozyny, co prowadzi do zmiany kodowanego aminokwasu 222 (z alaniny na walinę)
• c.1298A>C, który znaczy, że w 1298. pozycji genu znajduje się cytozyna zamiast adeniny, co prowadzi do zmiany kodowanego aminokwasu 1298 (z glutationu na alaninę).³

Wymienione warianty polimorficzne szczególnie często występują w populacji kaukaskiej, czyli również w Polsce (nawet u 50–70% populacji ogólnej!), rzadziej u osób rasy żółtej, a najrzadziej u osób rasy czarnej (do 22% populacji ogólnej).^4,5 Każdy gen jest reprezentowany przez jego dwa allele, dlatego możliwe są następujące kombinacje:

• polimorfizm nie występuje u danej osoby
• polimorfizm występuje w układzie heterozygotycznym (tylko w jednym allelu)
• polimorfizm występuje w układzie homozygotycznym (w obu allelach [8,5% populacji])
• polimorfizm występuje w postaci złożonych heterozygot (jeden z ww. polimorfizmów obecny w jednym allelu, a drugi w allelu drugim [2,25% populacji]).^1,2,4

Jedynie polimorfizmy MTHFR w układzie homozygotycznym lub złożonej heterozygoty mogą nieznacznie zmniejszać produkcję enzymu lub obniżać jego aktywność enzymatyczną. Polimorfizm c.665C>T w układzie homozygotycznym może nieco zwiększać stężenie homocysteiny, obniżając aktywność białka MTHFR. Polimorfizm c.1298A> C nie wpływa na stężenie homosysteiny zarówno w układzie homo-, jak i heterozygotycznym.⁶

Poza wymienionymi powyżej polimorfizmami w genie MTHFR mogą wystąpić patogenne warianty (mutacje) prowadzące do poważnego niedoboru enzymu MTHFR (gdy aktywność rezydualna wynosi <20% średniej wartości). Biochemicznie stwierdza się hiperhomocystynemię, homocystynurię, duże stężenie osoczowej cystationiny oraz małe stężenie metioniny. Obraz kliniczny jest mocno zróżnicowany, począwszy od wczesnego początku z ostrymi stanami neurologicznymi, aż po postacie o późnym początku z objawami psychiatrycznymi i zaburzeniami chodu w drugiej dekadzie życia lub w późniejszym okresie życia.² W bazie Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) opisano chorobę związaną z deficytem reduktazy metylenotetrahydrofolianu o złożonym i szerokim fenotypie, z przewagą ciężkich, postępujących objawów neurologicznych i wczesną śmiercią. Przyczyną są patogenne mutacje w genie MTHFR prowadzące do skrócenia białka i utraty jego funkcji (cyt. OMIM 236 250).

Takie poważne patogenne mutacje są jednak zupełnie czymś innym niż wspomniane polimorfizmy genetyczne i występują bardzo rzadko (na świecie opisano kilkaset takich przypadków).⁷ Należy również podkreślić, że w ramach wspomnianych badań komercyjnych genu MTHFR wykonywanych samodzielnie przez pacjentów nie można oznaczyć tych mutacji.

Czy istnieją wytyczne dotyczące nosicieli polimorfizmu w genie MTHFR w dziedzinach innych niż szczepienia ochronne?

Zarówno w Polsce, jak i na świecie wiele prywatnych laboratoriów reklamuje badanie polimorfizmu w genie MTHFR jako użyteczne w diagnostyce, profilaktyce i leczeniu różnych stanów klinicznych, wymieniając przy tym długie listy objawów, które powinny skłonić pacjenta do jego wykonania. Firmy te badają jedynie dwa najczęstsze, wspomniane wcześniej polimorfizmy. Okazuje się jednak, że żadne wytyczne nie przewidują oznaczania polimorfizmów w genie MTHFR w celach diagnostycznych lub prognostycznych. W Stanach Zjednoczonych liczne towarzystwa naukowe, m.in. The American Congress of Obstetricians and Gynecologists, The American College of Medical Genetics, The American Heart Association, The College of American Pathologists, nie zalecają, a wręcz są przeciwne badaniu polimorfizmu MTHFR.³ Swoje stanowisko uzasadniają tym, że polimorfizm jest związany z bardzo małym ryzykiem wystąpienia stanów chorobowych, a jego potencjalna obecność nie wpływa na metody profilaktyki i leczenia chorób występujących u danego pacjenta. Głos w tej sprawie zabrali również polscy naukowcy w dokumencie pt. „Stanowisko ekspertów Polskiego Towarzystwa Genetyki Człowieka i Polskiego Towarzystwa Ginekologów i Położników w sprawie zlecania i interpretacji wyników badań pod kątem wariantów genetycznych w genie MTHFR”, którego wnioski pokrywają się z wnioskami towarzystw amerykańskich.⁸

Czy rutynowe wykonywanie badań w kierunku obecności polimorfizmów MTHFR jest uzasadnionie?

Na podstawie przeglądu dostępnego piśmiennictwa naukowego, badań i zaleceń towarzystw naukowych odpowiedź na pytanie brzmi: NIE. Pamiętajmy o tym, że – zlecając badanie – powinniśmy wiedzieć, co potem zrobić z otrzymanym wynikiem. Rutynowe wykonywanie badań w kierunku polimorfizmów MTHFR nie znajduje żadnego uzasadnienia, ponieważ u pacjentów z potwierdzonym polimorfizmem nie stosuje się żadnej swoistej profilaktyki (dotyczy to również modyfikowania programu szczepień ochronnych), a wynik badania nie wpływa na dalsze postępowanie diagnostyczne i terapeutyczne (jeżeli jest taka potrzeba).

Bardzo klarownie zagadnienie to ujęli polscy eksperci we wspomnianym stanowisku,⁸ którzy jednoznacznie stwierdzili, że badanie wariantów polimorficznych genu MTHFR jest nieuzasadnione:

• w diagnostyce przyczyn nawracających poronień
• w ocenie ryzyka wystąpienia u potomstwa wad ośrodkowego układu nerwowego
• w określaniu optymalnej dawki i rodzaju kwasu foliowego u kobiet planujących ciążę
• w diagnostyce dziedzicznych trombofilii
• w ocenie predyspozycji do chorób nowotworowych.

Jednocześnie w wytycznych nie wymieniono żadnych innych sytuacji klinicznych, w których oznaczenie polimorfizmu MTHFR byłoby korzystne.

Gen MTHFR a szczepienia – dostępne dane naukowe

Jak dotąd w wiarygodnych, recenzowanych czasopismach opublikowano tylko 1 (sic!) badanie, w którym oceniono polimorfizm genu MTHFR w aspekcie bezpieczeństwa szczepień ochronnych. Jego autorzy stwierdzili, że NOP częściej występowały u osób z polimorfizmem genu MTHFR niż w populacji nieobciążonej polimorfizmem genu MTHFR. Głębsza analiza artykułu Reif i wsp. (2008) nasuwa jednak wiele wątpliwości co do użyteczności uzyskanych wyników w szacowaniu bezpieczeństwa szczepień ochronnych:⁹

• badanie dotyczyło wyłącznie szczepionki przeciwko ospie prawdziwej, której od wielu lat już się nie stosuje, ale w przeszłości była częstą przyczyną NOP
• badanie dotyczyło wyłącznie dorosłych, a nie dzieci
• badana grupa była mała – w pierwszym etapie badania pełną oceną objęto 96 osób, przy czym u 16 z nich stwierdzono NOP, natomiast w drugim etapie badania uczestniczyło jedynie 46 osób
• autorzy nie oceniali nasilenia ani ciężkości NOP; z tekstu publikacji można się domyślać, że prawdopodobnie nie stwierdzono żadnego ciężkiego odczynu
• jako NOP rozpatrywano na przykład gorączkę >38,3°C w dowolnym momencie aż w ciągu 30 dni po szczepieniu, co stwarza ryzyko, że u niektórych pacjentów objaw ten mógł mieć inne podłoże.

Autorzy publikacji zdawali sobie sprawę z ograniczeń swojego badania, dlatego sformułowali ostrożne wnioski dotyczące potencjalnego związku obserwowanych NOP u osób z polimorfizmami w genie MTHFR i w innych badanych genach. Jasne jest zatem, że wyników tego opracowania nie można ekstrapolować na ogólną populację, a zwłaszcza na dzieci. Niedopuszczalne jest również rozszerzanie wnioskowania na szczepienia inne niż przeciwko ospie prawdziwej. Niemniej jednak wydaje się, że wyniki tego badania stały się pożywką dla nowych hipotez antyszczepionkowych i podwalinami do powstania kolejnego karkołomnego mitu, który zaczął „żyć własnym życiem” na pseudonaukowych stronach internetowych.

Nie ma żadnych wiarygodnych wytycznych, które uwzględniałyby w jakikolwiek sposób przydatność oznaczenia polimorfizmów genu MTHFR w aspekcie bezpieczeństwa szczepień ochronnych.

Podsumowanie

Polimorfizmy genu MTHFR występują na tyle często w populacji kaukaskiej, że ich obecność jest praktycznie normą. Z logicznego punktu widzenia nie wiadomo zatem, dlaczego badania ukierunkowane na identyfikację polimorfizmów genu MTHFR stały się tak popularne. Wydaje się, że – jak w wielu podobnych przypadkach – największe znaczenie mają tu korzyści ekonomiczne, wykorzystujące niewiedzę i lęk pacjentów. W trakcie analizy piśmiennictwa dotyczącego znaczenia klinicznego polimorfizmów genu MTHFR w aspekcie szczepień ochronnych uwagę autorów zwróciła nieproporcjonalnie duża liczba publikacji pseudonaukowych, zamieszczonych na nierecenzowanych stronach internetowych, w porównaniu z niewielką liczbą prac opublikowanych w wiarygodnych źródłach.

Należy jeszcze raz podkreślić, że nie ma żadnych danych naukowych, które uzasadniałyby odraczanie szczepień i indywidualizację kalendarza szczepień u dzieci z polimorfizmem genu MTHFR. Dzieci, u których stwierdzono taki polimorfizm, mogą i powinny być szczepione zgodnie z aktualnym programem szczepień ochronnych, również z uwzględnieniem szczepień zalecanych dla wieku.