Pengenalan

Penyakit Penyimpanan Lisosom (PPL) merupakan satu kumpulan penyakit yang terdiri daripada 50 jenis penyakit metabolik keturunan yang jarang ditemui. PPL adalah disebabkan oleh kecacatan pada fungsi lisosom.

Lisosom adalah satu beg yang penuh dengan enzim di dalam satu sel. Terdapat beratus lisosom dalam satu sel. Enzim lisosom mencerna molekul besar kepada serpihan kecil dan mengitar semula bahan buangan sel. Molekul besar ini adalah seperti lipid, glikoprotein (gula yang mengandungi protein) or mukopolisakarida.

Disebabkan oleh perubahan pada bahan genetik (mutasi), salah satu enzim sama ada kurang dihasilkan atau langsung tidak dihasilkan. Maka, molekul-molekul besar tidak akan dipecahkan dan akhirnya terkumpul di dalam sel. Oleh itu, penyakit-penyakit ini dinamakan sebagai “penyakit penyimpanan”.

Molekul-molekul yang terkumpul akan mengubah bentuk lisosom. Lama kelamaan, sel akan hilang fungsi mereka dan memberi kesan ke atas tisu dan organ seperti rangka tulang, otak, kulit, jantung dan sistem saraf tunjang.

Perbezaan simptom PPL bergantung kepada tahap kekurangan atau perubahan pada enzim dan juga faktor-faktor lain seperti umur pesakit yang menunjukkan gejala. Simptom-simptom boleh ringan sehingga teruk dan biasanya simptom-simptom tersebut akan berlarutan untuk satu tempoh masa.

Pesakit-pesakit PPL mengalami kelewatan dalam pertumbuhan, gangguan dalam pergerakan, sawan, dementia, pekak dan/atau buta, hepatomegali (hati membesar) dan splenomegali (limpa membesar), masalah paru-paru dan jantung serta pertumbuhan tulang yang abnormal.

Oleh kerana PPL adalah akibat kecacatan genetik, penyakit yang dihidapi adalah diturunkan dari kedua ibu bapa. Kebanyakan pesakit adalah kanak-kanak dan meninggal pada usia yang muda.

Individually, LSDs occur at the incidence of less than at 1 case per 100,000 population. The incidence rate as a group of diseases is about 1 case in 5,000 to 10,000 population.

Insiden berlakunya salah satu penyakit dalam kumpulan PPL adalah kurang daripada 1 kes dalam setiap 100,000 penduduk. Kadar insiden PPL berlaku sebagai satu kumpulan penyakit adalah 1 kes dalam setiap 5,000 hingga 10,000 penduduk.

Walaupun ada perkembangan dalam ujian klinikal bagi mencari rawatan untuk beberapa penyakit, namun masih belum ada penemuan rawatan yang sesuai kepada banyak penyakit dalam PPL. Pada masa yang sama, PPL yang baru terus ditemui.

Klasifikasi PPL

PPL dibahagikan kepada beberapa kelas berdasarkan kepada ciri-ciri bahan simpanan utama seperti berikut.

Peranan makmal dalam diagnosa PPL

Sebahagian daripada PPL boleh memberi kesan yang serius. Oleh itu, diagnosa awal adalah amat diperlukan bagi memastikan rawatan awal diberikan supaya kesan buruk pada kesihatan boleh dielakkan atau dipulihkan. Sebaik-baiknya penyakit dikesan sebelum menunjukkan sebarang tanda.

Beberapa negara seperti Amerika Syarikat telah memulakan saringan Penyakit Krabbe dan Penyakit Pompe ke atas bayi yang baru lahir. Lebih sepuluh negara sedang menjalankan kajian rintis ke atas sukarelawan di kalangan penduduk mereka.

Pendekatan awal yang diambil oleh makmal terhadap saringan dan pendiagnosaan PPL adalah untuk mengukur molekul-molekul besar yang terkumpul dalam sel atau enzim lisosom. Sampel-sampel yang digunakan untuk mengukur enzim lisosim adalah darah, air kencing, cecair amnion dan kultur fibroblas kulit.

Ujian-ujian yang biasa digunakan untuk menyaring PPL adalah

1. Oligosakarida dalam air kencing yang dijalankan dengan menggunakan high-performance thin-layer chromatography.
2. Glikosaminoglikan (GAG) diukur bila mucopolysaccharidose disyaki.

Ujian enzim lisosom merupakan ujian piawai yang boleh memberi diagnosa tepat. Pengesahan seterusnya dengan teknik molekular dijalankan untuk mengenalpasti mutasi yang menyebabkan penyakit. Banyak enzim lisosom dalam sampel darah boleh diuji dengan menggunakan substrat sintetik komersial 4-methylumbelliferone (4-MU).

Ujian makmal khas biokimia dan genetik molecular adalah diperlukan bagi membuat diagnosa muktamad. Proses diagnostik ini memerlukan kepakaran dan pengalaman yang tinggi dalam mengenalpasti penyakit-penyakit ini.

Kaedah lain untuk menguji enzim lisosom adalah spectrometric atau menggunakan susbtrat radioaktif.

Perkhidmatan diagnosa PPL di Malaysia

Di Malaysia, Unit Biokimia di Institut Penyelidikan Perubatan memainkan peranan penting dalam membangunkan kaedah-kaedah diagnostik baru. Sebagai sebuah pusat rujukan, ia menawarkan perkhidmatan diagnostik khusus untuk penyakit Inborn Error of Metabolism (IEM). PPL adalah sebahagian daripada penyakit IEM.

Ujian Biokimia Genetik dibangunkan untuk mengesahkan PPL. Unit tersebut juga memulakan ujian saringan cepat untuk IEM ke atas titis darah kering dengan menggunakan Tandem Mass Spectrometry.

Ujian saringan dan ujian enzim untuk mengesan PPL juga dibangunkan untuk mucopolysaccharidosis (MPS), oligosaccharidosis, Penyakit Fabry, Penyakit Pompe, Penyakit Gaucher, Penyakit Krabbe dan Penyakit Niemann-Pick. Senarai ujian-ujian untuk PPL yang ditawarkan oleh Institut Penyelidikan Perubatan boleh didapati pada laman sesawangnya.

Unit Biokimia juga menjalankan kajian di dalam bidang IEM dan penyakit berkaitan yang mana salah satu tujuan adalah untuk menentukan insiden berbagai jenis IEM yang berlaku pada kanak-kanak di Malaysia.

Perkembangan alat diagnostik bagi PPL

Salah satu cabaran utama adalah untuk mengenalpasti dan mendiagnosa penyakit yang jarang. Masa yang diambil untuk mendapatkan diagnosa tepat mungkin bertahun. Ini mungkin disebabkan oleh simptom banyak PPL adalah serupa dengan penyakit-penyakit lain yang lebih biasa. Dalam kes yang mana perkembangan penyakit amat perlahan, simptom sangat ringan sehingga tidak dapat dikesan. Simptom yang ditunjukkan boleh berbeza pada pesakit yang berlainan walaupun mereka menghidapi penyakit yang sama. Ini menyukarkan pengenalpastian penyakit.

Perkembangan dalam teknologi molekular sebagai alat diagnotik dalam mengenalpasti penyebab genetik PPL telah berlaku pada tahun kebelakangan ini. Next-Generation Sequencing (NGS) boleh mendiagnosakan PPL dalam masa 4 – 6 minggu.

Ketepatan diagnosis molecular adalah penting kerana rawatan baru yang dibangunkan disasarkan kepada jenis PPL secara spesifik dan juga pesakit yang mempunyai jenis mutasi yang sama.

Peralatan kecil polymeric juga dibangunkan sebagai sistem diagnostik point-of-care untuk Penyakit Fabry. Laporan menunjukkan bahawa alat tersebut mengambil 10 minit untuk menjalankan ujian dan kos ujian adalah rendah. Usaha lanjut dilakukan untuk menghasilkan sistem yang seumpama bagi mendiagnosa Penyakit Gaucher.

Rujukan

1. Meikle, P. J.; Hopwood, J. J.; Clague, A. E.; Carey, W. F. Prevalence of lysosomal storage disorders. JAMA. 1999. 281 (3): 249–254.
2. Institute of Medical Research. http://www.imr.gov.my/index.php/en/sdc/55-english-content/centre/sdc/biochemistry-unit/173-activities-of-biochemistry-unit
3. Lysosomal Storage Disorders. National Organization for Rare Disorders. http://rarediseases.org/rare-diseases/lysosomal-storage-disorders/
4. Chunli Yu, Qin Sun and Hui Zhou. Enzymatic screening and diagnosis of Lysosomal Storage Diseases. N Am J Med Sci (Boston). 2013; 6(4): 186 – 193.
5. Komlosi, K, Sólyom, A and Beck, M. The role of Next-Generation Sequencing in the diagnosis of Lysosomal Storage Disorders. Journal of Inborn Errors of Metabolism and Screening. Oct 12, 2016.
6. Kwapiszewski, R., Chudy,M., Dybko, A., Brzozka, Z. Development of a point-of-care system for early diagnostics of genetic diseases. Biomedical Engineering. http://yadda.icm.edu.pl/yadda/element/bwmeta1.element.baztech./ Kwapiszewski.pdf