Genetiniai sutrikimai ir prenatalinių tyrimų metodai
Vaisiaus chromosomų anomalijos, ypač aneuploidijos, dažnai sukelia reprodukcinius sutrikimus, apsigimimus, vaisiaus raidos sutrikimus ir protinę negalią.
Aneuploidijos – pakitęs chromosomų rinkinys, kai vienos ar kelių chromosomų iš įprasto chromosomų rinkinio nėra arba yra papildomų jų kopijų.
Kopijų skaičiaus variantai (angl. copy number variation, CNV) – specifiško DNR fragmento kopijų skaičiaus pokyčiai (padvigubėjimas – duplikacija, arba genetinės medžiagos praradimas – delecija), kurių dydis varijuoja nuo kilobazės (Kb) iki keliolikos megabazių (Mb). CNV gali apimti atskirus genus, dalines duplikacijas ir/ar dalines delecijas arba net visą chromosomą (aneuploidija).
Adaptuota pagal Mollon J, et al., 2023 [10]
Aneuploidija nustatoma 1 iš 300 gimusių kūdikių, bet gerokai didesnis dažnis siejamas su persileidimais ir negyvagimiais [1,2]. Šiuo metu tokie sutrikimai tiriami taikant dviejų tipų prenatalinius tyrimus: diagnostinius arba atrankinės patikros testus. Diagnostiniai tyrimai apima invazines procedūras, iš kurių dažniausiai taikomos – amniocentezė arba choriono gaurelių biopsija.
Amniocentezė – invazinė prenatalinės chromosomų anomalijų diagnostikos procedūra, kai punkcine adata pro nėščiosios pilvo ir gimdos sieną kontroluojant ultragarsu paimamas vaisiaus vandenų mėginys. Vaisiaus vandenyse yra vaisiaus ląstelių, kurias analizuojant galima nustatyti įvairias būkles, įskaitant chromosomų ir genų anomalijas. Testas, atliekamas antrąjį nėštumo trimestrą (dažniausiai 15–23 nėštumo savaitę).
Choriono gaurelių biopsija – invazinė prenatalinės vaisiaus chromosomų anomalijų diagnostikos procedūra, kai punkcine adata pro gimdos kaklelį arba per pilvo sieną, kontroliuojant ultragarsu paimamas choriono gaurelių mėginys. Jame yra citotrofoblastinių ląstelių, tiriamų dėl įvairių būklių, įskaitant chromosomų ir genų anomalijas. Tyrimas atliekamas pirmąjį nėštumo trimestrą (dažniausiai 11–13 nėštumo savaitę).
Biopsija pro gimdos kaklelį
Biopsija per pilvo sieną
Nors šie tyrimai laikomi aukščiausio lygio standartu nustatant vaisiaus aneuploidijas, juos taikant egzistuoja 0,11–0,22 % vaisiaus netekimo rizika [3]. Įprasti kelių žymenų patikros neinvaziniai tyrimai nekelia pavojaus nėštumui, tačiau diagnostiniams tyrimams jie ženkliai nusileidžia tikslumu, pvz., 21 chromosomos trisomijos aptikimo rodiklis siekia 69–96 %, priklausomai nuo konkretaus tyrimo, motinos amžiaus ir vaisiaus gestacinio amžiaus tyrimo metu [4]. Svarbu, kad tokių tyrimų klaidingai teigiamų rezultatų rodiklis siekia net 5 %. Gavus teigiamą rezultatą siekiant jį patvirtinti gali prireikti atlikti invazinį diagnostinį tyrimą, o tai padidina riziką netekti vaisiaus dėl atliekamos procedūros [4]. Chromosomų anomalijas padeda aptikti ir ultragarsiniai tyrimai, bet jų tikslumas, palyginus su minėtais metodais, yra dar mažesnis.
Šiuo metu itin aukštą testo tikslumo lygį nustatant vaisiaus 21, 18, 13, X ir Y chromosomų aneuploidijas užtikrina neinvazinis prenatalinis tyrimas (angl. non-invasive prenatal testing, NIPT), atliekant iš motinos kraujo plazmos išgrynintos cirkuliuojančios neląstelinės DNR viso genomo sekoskaitą.
Apoptuotos ląstelės į kraują išskiria suskaidytus DNR fragmentus. Šie maži fragmentai yra kiekvieno žmogaus kraujyje ir vadinami cirkuliuojančia neląsteline DNR (angl. cell-free DNA, cfDNR). Nėščia moteris turi savo cfDNR, o vaisius – savo. Tai, kas paprastai vadinama vaisiaus cfDNR, iš tikrųjų yra gaunama iš placentos citotrofoblastinių ląstelių, patenkančių į nėščios moters kraują. cfDNA idealiai tinka prenataliniam patikrinimui, nes yra patikimai aptikama jau 7 nėštumo savaitę ir neaptinkama kelios valandos po gimdymo. Dauguma NIPT testų atliekami nuo 10 nėštumo savaitės, nes tuo metu jau yra pakankamai vaisiaus cfDNR, vadinamos vaisiaus frakcija.
Atlikus kelių klinikinių tyrimų metaanalizę vienvaisio nėštumo atveju buvo nustatyti tokie svertiniai sutelktiniai aptikimo ir specifiškumo rodikliai dviems dažniausioms trisomijoms: 21 chromosomos trisomija – atitinkamai 99,7 % ir 99,96 %, 18 chromosomos trisomija – atitinkamai 97,9 % ir 99,96 % [5]. Naudojant NIPT kaip pagrindinės patikros tyrimą tiriant nėščiąsias, patvirtinamųjų invazinių procedūrų skaičius gali sumažėti net iki 89 % [6]. Remdamiesi ženkliai mažesniu klaidingai teigiamų rezultatų rodikliu, naudojant NIPT, palyginus su įprastais kelių žymenų patikros tyrimais, daugybė medicinos srities organizacijų specialistų rekomenduoja siūlyti NIPT visoms nėščiosioms, nepriklausomai nuo klinikinių indikacijų [7, 8, 9]:
Tarptautinė prenatalinės diagnostikos draugija (angl. International Society for Prenatal Diagnosis, ISPD),
Amerikos akušerių ir ginekologų kolegija (angl. American College of Obstetricians and Gynecologists, ACOG),
Vaisiaus ir motinos medicinos draugija (angl. Society for Maternal Fetal Medicine, SMFM),
Amerikos medicininės genetikos ir genomikos kolegija (angl. American College of Medical Genetics and Genomics, ACMG),
Europos žmogaus genetikos draugija (angl. European Society of Human Genetics, ESHG)
Amerikos žmogaus genetikos draugija (angl. American Society of Human Genetics, ASHG)
VeriSeq™ NIPT Solution v2 tyrimo paskirtis
Illumina VeriSeq™ NIPT Solution v2 yra neinvazinis in vitro diagnostikos (IVD) tyrimas, kuriame naudojami cfDNR fragmentų, išgrynintų iš nėščiosios periferinio visos sudėties kraujo mėginių, paimtų iš nėščiųjų esant bent 10 savaičių gestaciniam amžiui, viso genomo sekoskaitos duomenys. Galimi du patikros tyrimai: pagrindinės patikros ir viso genomo patikros. Pagrindinės patikros tyrimas pateikia informaciją tik apie 21, 18 ir 13 chromosomų aneuploidijas. Viso genomo patikros tyrimas padeda nustatyti visų likusių autosomų dalines duplikacijas ir delecijas ir visų likusių chromosomų aneuploidijas (angl. sex chromosome aneuploidies, SCAs). Atliekant abu tyrimus galima pasirinkti, ar nustatant SCA statusą pateikti informaciją apie nustatytą vaisiaus lytį, ar ne.
Illumina sertifikuota Saidė Genomics laboratorija siūlo dvi galimas VeriSeq™ NIPT Solution v2 tyrimo parinktis: N4 ir N6. Bazinis N4 NIPT tyrimas naudojamas siekiant nustatyti riziką dažniausių chromosomų aneuploidijų, kurios gali turėti įtakos vaisiaus sveikatai: Dauno sindromas (21 chromosomos trisomija), Edvardso sindromas (18 chromosomos trisomija), Patau sindromas (13 chromosomos trisomija), lytinių chromosomų aneuploidijų rizika: Ternerio sindromas (45,X), Klainfelterio sindromas (47,XXY), XXX ir XYY, kai nėštumas yra vienvaisis. Išsamus N6 NIPT tyrimas papildomai nustato 7 Mb ar didesnio dydžio dalinių delecijų bei duplikacijų riziką bei visų likusių autosomų aneuploidijų riziką.
VeriSeq™ NIPT Solution v2 tyrimo apribojimai
NIPT tyrimo metu analizuojami motinos kraujyje aptinkami vaisiaus DNR fragmentai, kurie į nėščiosios kraujotaką patenka iš placentos. Dažniausiai placenta ir vaisius išsivysto iš tos pačios ląstelės (apvaisintos kiaušialąstės) ir paprastai turi tas pačias chromosomas. Vis dėlto kartais placentos DNR skiriasi nuo vaisiaus DNR, todėl gautas NIPT rezultatas gali neatspindėti tikrosios vaisiaus būklės. Dėl šių priežasčių, gautas rezultatas ,,TEIGIAMAS – nustatyta DIDELĖ vaisiaus genetinių pakitimų RIZIKA” turi būti patvirtintas, atliekant papildomus diagnostinius tyrimus. Taip pat, netgi gavus rezultatą „NEIGIAMAS – MAŽA ištirtų genetinių vaisiaus pakitimų RIZIKA“ negalima atmesti minėtų anomalijų, kitų vaisiaus chromosominių anomalijų, genetinių ligų ar apsigimimų, pavyzdžiui, nervinio vamzdelio defekto (spina bifida), tikimybės.
Remiantis literatūros duomenimis, tyrimo rezultatams gali turėti įtakos neseniai motinai atliktas kraujo perpylimas, organų persodinimas ar kamieninių ląstelių transplantacija, motinos autoimuninės ligos, navikai (gerybiniai ir piktybiniai), motinos chromosomų anomalijos, motinos DNR kopijų skaičiaus variantai, vaisiaus žūtis gimdoje ar dvivaisis nėštumas, kuriame vienas iš dvynių yra nykstantis.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad šis NIPT tyrimas yra skirtas tik aukščiau nurodytų chromosomų anomalijų rizikai nustatyti; tai nėra vaisiaus gyvybingumo ir kitų vaisiaus defektų nustatymo tyrimas. Tyrimas VeriSeq™ NIPT Solution v2 negali nustatyti šių genetinių būklių: chromosomų mozaikiškumas, poliploidija (pvz., triploidija), mažesnės nei 7 Mb dydžio dalinės aneuploidijos, monogeninės ligos. Trumpesnis nei pilnų 10-ies savaičių trukmės nėštumas ir/ar aukštas motinos kūno masės indeksas gali reikšmingai sumažinti vaisiaus DNR frakciją. Jei šis rodiklis yra per mažas, negalima pateikti patikimo rezultato.
Nustatant diagnozę ar priimant kitus su nėštumu susijusius sprendimus negalima remtis vien tik šio tyrimo rezultatais, būtina pasitarti su nėštumą prižiūrinčiu gydytoju.
Kokybės garantija
VeriSeq™ NIPT Solution v2 tyrimas atliekamas Illumina sertifikuotoje Saidė Genomics laboratorijoje, kurioje naudojama pažangiausia laboratorinė įranga bei pagal griežtus IVDR ES reikalavimus sertifikuoti prietaisai ir reagentai. Be to, laboratorijai vadovauja ir tyrimus atlieka sertifikuoti, ilgametę patirtį diagnostikos ir mokslinių tyrimų srityje turintys specialistai.
Šaltiniai:
- Nagaoka S, et al. Nat Rev Genet. 2012, doi:10.1038/nrg3245.
- Garnder RJ, et al. Oxford University Press, 2012.
- Akolekar R, et al. Ultrasound Obstet Gynecol. 2015, doi: 10.1002/uog.14636.
- American College of Obstetricians and Gynecologists. Obstet Gynecol. 2016, doi: 10.1097/AOG.0000000000001406.
- Gil MM, et al. Ultrasound Obstet Gynecol. 2017, doi: 10.1002/uog.17484.
- Bianchi D, et al. N Engl J Med. 2014, doi:10.1056/nejmoa1311037.
- Benn P, et al. Prenat Diagn. 2015, doi: 10.1002/pd.4608.
- Gregg AR, et al. Genet Med. 2016, doi:10.1038/gim.2016.97.
- Dondorp W, et al. Eur J Hum Genet. 2015, doi: 10.1038/ejhg.2015.57.
- Pertile MD, et al. Clin Chem. 2021, doi: 10.1093/clinchem/hvab067.
