Nem-invazív magzati szűrőtesztek

 

Nem-invazív magzati szűrőtesztek (NIPT) 2015 – irodalmi áttekintés hazai gondolatokkal

 

A világ számos országában, köztük hazánkban is a különböző anyai szérum biomarkerek (AFP, βHCG, konjugálatlan ösztriol, PAPP-A) meghatározása magzati ultrahang vizsgálattal együtt az első és második trimeszterben a terhesgondozási gyakorlat részét képezik. A kombinált szűrőmódszer hátránya az igen magas fals pozitív ráta (1, 2). Abban az esetben, ha a rutin biokémiai vagy a kombinált tesztek eredménye magzati kromoszómaszámbeli eltérésre (aneuploidiára) utal, akkor invazív diagnosztikai eljárások, mint chorionboholy mintavételezés (CVS) vagy amniocentézis (AFT) elvégzése javasolt és indokolt további citogenetika vizsgálatok céljából. Az invazív beavatkozások a kellemetlenségek mellett 1-2 %-ban vetéléshez is vezethetnek (3).

A nem-invazív magzati szűrőtesztek (NIPT) kifejlesztésével és bevezetésével paradigmaváltás következett be a prenatális diagnosztikában. A NIPT tesztek jelenleg közbülső lépésként, a biokémiai markerszűrés és az invazív vizsgálatok között helyezkednek el. Azonban a legfrissebb klinikai kutatási eredmények a NIPT elsővonalbeli alkalmazásának hatékonyságáról számolnak be. Egy több, mint 15 ezer nőt magában foglaló tanulmányban a 21-es triszómia szűrése esetén az ultrahang vizsgálattal összekötött NIPT teszt (Ariosa Diagnostics) találati aránya 100%-os volt szemben a 78,9%-os standard kombinált módszerrel a terhesség első trimeszterében (4).

A NIPT szűrés során az anyai véráramba került magzati szabad DNS analízise történik új-generációs szekvenálási (NGS) technológiákkal. A teszt elvégzése legkorábban a terhesség 5 – 7. hetétől lehetséges, mert a magzati szabad DNS koncentrációja erre az időszakra éri el a detektálható mennyiséget (5, 6). Lényeges annak ismerete, hogy a tesztek megbízható és sikeres elvégzéséhez általában 5% feletti magzati DNS frakció szükséges. A magzati szabad DNS mennyiségét több tényező is befolyásolhatja, elsősorban a gesztációs idő, de emellett az anya testtömege vagy a magzatok száma (pl. ikerterhesség során) is döntő fontosságú (7, 8). Napjainkig a NIPT eredmények hivatalos, az Amerikai Szülészeti és Nőgyógyászati Kollégium (ACOG) általi validálása az emelkedett kockázatú nőkön valósult meg (9). Fokozott rizikót jelent a 35 év feletti anyai életkor, genetikai rendellenesség az előző terhesség során, az ultrahang vizsgálat során észlelt eltérés vagy kiegyensúlyozott Robertson-transzlokáció megléte valamelyik szülőben. A legújabb, a Brit Szülészeti és Nőgyógyászati Kollégium, illetve Comparison of Aneuploidy Risk Evaluation vizsgálat (CARE-study) munkacsoportjának ajánlása szerint a NIPT tesztek alacsony vagy átlagos kockázatú várandósok esetén is jó eredménnyel használhatók. Mind a 21-es, mind a 18-as triszómiák esetén a NIPT pozitív prediktív ereje szignifikánsan magasabb volt, mint a hagyományos szűrőteszteké az alacsony kockázatú nőkön is (7). Hasonlóan más szűrőmódszerekhez a NIPT tesztek eredménye sem ad diagnózist. Új-generációs szekvenáláson alapulva bioinformatikai algoritmusok felhasználásával a magzatot, illetve a terhességet az adott rendellenességekre nézve alacsony vagy magas kockázatú csoportokba sorolja. A tesztek minden esetben csak szakorvos tájékoztatását követően és szakember közreműködésével igényelhetők. Az eredmény kézhezvételét követően is minden esetben szükséges szakorvosi vagy humángenetikai tanácsadás.

Jelenleg a kereskedelmileg elérhető, validált NIPT tesztek mindegyike új-generációs szekvenálással készül. Technológiai megközelítés szerint alapvetően két nagy csoportra oszthatjuk ezeket a teszteket (1. ábra). Ezek közül a régebbiek az úgy nevezett „counting vagy arány-számolós” módszerek, melyek egy nagyon alacsony mintavételezésű, nem célzott teljes genom szekvenáláson alapulnak. A mérés során az egyes kromoszómákhoz tartozó jeleket összeszámolják és arányítják egy vagy több referencia kromoszómához (melynek triszómiája nem jellemző). A „counting” technikával az anyai és a magzati DNS csak együttesen vizsgálható, azok elkülönítésére elméletileg sincsen lehetőség, de nagyon nagyszámú szekvenálási esemény (leolvasás) esetén az adott kromoszóma magzati többszöröződése nagy biztonsággal detektálható. A NIPT-ek újabb, az eddigiektől eltérő és mélyebb felbontású megközelítése az egypontos nukleotid polimorfizmusok (SNP-k) NGS analízisére épül. A módszer esetén több (tíz)ezer ismert ponton vizsgálják a genomot. Az „SNP” alapú eljárás során az anyai és a magzati DNS mintázat megkülönböztethető és külön-külön vizsgálható. Ez a technológiai háttér teszi lehetővé, hogy jelenleg az „SNP” módszer felülmúlja a fals pozitív, a fals negatív és a pozitív prediktív érték (PPV) tekintetében is a „counting” módszereket. Ugyanakkor a magzati és anyai genom megkülönböztetésének egyértelműen előnyös képessége miatt az eljárás egyelőre olyan esetekben nem alkalmazható, ahol túl sok különböző egyedi genetikai mintázatot kell vizsgálni (pl. ikerterhesség) vagy ha az anya és a magzat nincsen genetikai rokonságban (pl. petesejt donáció esetén).

Mindkét típusú vizsgálati módszer szenzitivitási (valódi pozitív esetek aránya) és specificitási (valódi negatív esetek aránya) értékei elérik vagy meg is haladják a 99%-ot, a triszómia típusától függően (10-14). A fals pozitív ráta mindössze 1 – 3%. A jelenleg elérhető NIPT tesztek összességében a 9-es, 13-as, 16-os, 18-as, 21-es, 22-es, X, és Y kromoszómákat érintő aneuploidiák azonosítását teszik lehetővé (15-17). Európa bizonyos részein a magzati vércsoport Rh (D) antigén státusz megállapítására is használják, hogy elkerüljék az Rh negatív anya felesleges profilaktikus kezelését (18). Egyes NIPT tesztek kiterjesztett, újabb generációja már a magzati fejlődési rendellenességek hátterében álló bizonyos mikrodeléciók kiszűrésére is alkalmas (13). A tesztek opcionális jelleggel lehetővé teszik a magzat nemének meghatározását is. Azonban a Magyar Magzatvédelmi törvény (1992. évi LXXIX. tv.) értelmében a szülők erről felvilágosítást csak a terhesség 12. hete után kaphatnak.

Az első NIPT teszt 2011-ben Hong Kongban jelent meg, majd ezt követően az Egyesült Államokban, ahol 2014-re öt vállalat kínált nem-invazív prenatális szűrőtesztet. Elsőként a Sequenom (San Diego, CA) MaterniT21Plus™ tesztje volt elérhető, amely ma már magában foglalja a 13-as, 16-os, 18-as, 21-es, 22-es triszómiák, nemi kromoszóma eltérések és néhány mikrodeléció kimutatását. Az Illumina (Redwood City, CA) Verifi™ alap tesztje vizsgálja a 13-as, 18-as és 21-es és nemi kromoszómák számbeli eltéréseit, a bővített csomagban megtalálható ezeken felül mikrodeléciók és a 9-es, valamint a 16-os kromoszómákat érintő rendellenességek elemzése is. Az Ariosa Diagnostics (San Jose, CA) Harmony™ tesztje szintén a leggyakoribb három aneuploidia (13-as, 18-as és 21-es triszómai) detektálását végzi. A LabCorp InformaSeqSM tesztje a 13-as, 18-as és 21-es triszómiák és nemi kromoszóma aneuploidiák szűrését kínálja. Végül a Natera (San Carlos, CA) Panorama™ SNP alapú tesztje, amely a 13-as, 18-as és 21-es kromoszómák kópiaszámbeli változásainak vizsgálata mellett a nemi kromoszóma eltérések, öt mikrodeléció, valamint egyedüliként a magzati triploidia és az anyai mozaicizmus azonosítására is használható. Európai székhellyel a LifeCodexx (Konstanz, Németország) rendelkezik, tesztjük a PrenaTest® a leggyakoribb három triszómiát és nemi kromoszóma eltéréseket vizsgálja, továbbá a Genoma (Genf, Svájc), melynek Tranquility tesztje a 13-as, 18-as és 21-es kromoszóma, valamit a nemi kromoszóma asszociált rendellenességeket vizsgálja. A távol keleti BGI (Shenzhen, Kína) NIFTY™ tesztje a három triszómia (13, 18, 21) és a szexkromoszóma aneuploidiák mellett három mikrodeléció előfordulásáról is informál. A jelenleg kereskedelmi forgalomban lévő NIPT tesztek különböző paramétereit a 1. táblázat foglalja össze. Ez idáig a NIPT tesztek már a világ több, mint 60 országában elérhetők.

Mivel a NIPT tesztek jelenleg szűrőtesztnek minősülnek, így a pozitív eredményeket validálni kell, ami invazív mintavétel (CVS vagy AFT) utáni vizsgálatot jelent. Triszómiák esetében hagyományos karyotipizálás történik az arra felkészült centrumokban. Mikrodeléciók detektálása esetében azonban ez bonyolultabb módszert igényel, jellemzően FISH (fluoreszcens in situ hibridizáció) vagy micro-array technikák. A mikrodeléciók validálása a hazai egészségügyi rendszerben limitáltan vagy egyáltalán nem érhető el, ezért ez jelenleg jellemzően magán finanszírozásban történik. Fontos még megemlíteni, hogy bár az NGS technológiák lehetővé tehetik, ennek ellenére nem javasolt olyan mikrodeléciók detektálása és riportálása, amelyek egészségügyi kockázatát bizonyítottan nem támasztják alá komoly, multicentrikus vizsgálatok és szakmai publikációk.

Hazánkban a hatályos törvényeknek megfelelően a NIPT vizsgálatok genetikai tesztnek minősülnek, így a Humángenetikai törvény (2008. évi XXI. tv.) alapján klinikai genetikus közreműködésével tanácsadást kell nyújtani az azt igénybevevőknek a szűrőteszt elvégzése előtt és az eredmények interpretálásakor. Az aktív klinikai genetikusok korlátozott elérhetősége és a tesztek egyre növekvő száma (és relatív egyszerű megérthetősége) is felveti a kérdést: Vajon adhatná-e a jövőben a NIPT-ek esetében a tesztre és következményeire vonatkozó tájékoztatást – melyre külföldön több példát is látunk – nem klinikai genetikus szakképesítésű, de a témában megfelelően tájékozott szakember is? Hazánkban is felmerült már egy „licensz vizsga” vagy egyéb akkreditált képzési forma lehetősége, melyekről a szakmai egyeztetések jelenleg is folynak.

Összefoglalásként elmondhatjuk, hogy az anyai vérből végzett magzati kromoszómális eltéréseket vizsgáló nem-invazív szűrőtesztek a mindennapi gyakorlatban alkalmazott biokémiai szérummarker szűrésén alapuló kombinált kockázatbecsléshez képest jelentősen pontosabbak, így a NIPT tesztek bevezetésével az invazív prenatális mintavételek száma jelentősen csökkenhet. A NIPT teszteknek továbbra is a kiemelt jelentőségű ultrahang vizsgálatok mellett van szerepük. Elterjedésüket egyedül a relatív magas áruk (jellemzően 200 ezer Ft körül) korlátozza, ám a közeli jövőben a technológiai fejlődésnek köszönhetően ennek csökkenése várható.

tesztek

 

Irodalomjegyzék

  1. Shamshirsaz AA, Benn P, & Egan JF (2010). The role of second-trimester serum screening in the post-first-trimester screening era. Clin Lab Med 30(3):667-676.
  2. Russo ML & Blakemore KJ (2014). A historical and practical review of first trimester aneuploidy screening. Semin Fetal Neonatal Med 19(3):183-187.
  3. Norwitz ER & Levy B (2013). Noninvasive prenatal testing: the future is now. Rev Obstet Gynecol 6(2):48-62.
  4. Norton ME, et al. (2015). Cell-free DNA analysis for noninvasive examination of trisomy. NEJM 372(17):1589-1597.
  5. Wright CF & Burton H (2009). The use of cell-free fetal nucleic acids in maternal blood for non-invasive prenatal diagnosis. Human Reprod Update 15(1):139-151.
  6. Chiu RW & Lo YM (2011). Non-invasive prenatal diagnosis by fetal nucleic acid analysis in maternal plasma: the coming of age. Semin Fetal Neonatal Med 16(2):88-93.
  7. Bianchi DW, et al. (2014). DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy screening. NEJM 370(9):799-808.
  8. Ashoor G, Syngelaki A, Wagner M, Birdir C, & Nicolaides KH (2012). Chromosome-selective sequencing of maternal plasma cell-free DNA for first-trimester detection of trisomy 21 and trisomy 18. Am J Obstet Gynecol 206(4):322 e1-e5.
  9. The American College of Obstetricians and Gynecologists Committee on Genetics. The Society for Maternal-Fetal Medicine Publications Committee. (Committee Opinion Number 545; 2012.) Noninvasive Prenatal Testing for Fetal Aneuploidy. http://www.acog.org/Resources-And-Publications/Committee-Opinions/Committee-on-Genetics/Noninvasive-Prenatal-Testing-for-Fetal-Aneuploidy. July 28, 2014.
  10. Palomaki GE, et al. (2012) DNA sequencing of maternal plasma reliably identifies trisomy 18 and trisomy 13 as well as Down syndrome: an international collaborative study. Genet Med 14(3):296-305.
  11. Ilumina. Analytical validation of the verifi® prenatal test: enhanced test performance for detecting trisomies 21, 18, and 13 and the option for classification of sex chromosome status. http://www.verifitest.com/clinical-data/ June 15, 2014.
  12. Panorama Prenatal Screen. The next generation of non-invasive prenatal screening. http://www.panoramatest.com/clinical_data June 15, 2014.
  13. Sequenom Inc. Sequenom Laboratories Presents New Data on the Enhanced Sequencing Series for the MaterniT21™ Plus Laboratory-Developed Test At 18th International Conference on Prenatal Diagnosis and Therapy. San Diego, USA, July 22, 2014. http://www.sequenom.com/press/sequenom-laboratories-presents-new-data-enhanced-sequencing-series-maternit21-plus-laboratory August 29, 2014.
  14. Sequenom Laboratories. The Science of Revolutionizing Prenatal Care. http://sequenom.uberflip.com/i/212031 June 15, 2014.
  15. Nicolaides KH, Syngelaki A, Ashoor G, Birdir C, & Touzet G (2012). Noninvasive prenatal testing for fetal trisomies in a routinely screened first-trimester population. Am J Obstet Gynecol 207(5):374 e1-e6.
  16. Zimmermann B, et al. (2012). Noninvasive prenatal aneuploidy testing of chromosomes 13, 18, 21, X, and Y, using targeted sequencing of polymorphic loci. Prenat Diagn 32(13):1233-1241.
  17. Norton ME, et al. (2012). Non-Invasive Chromosomal Evaluation (NICE) Study: results of a multicenter prospective cohort study for detection of fetal trisomy 21 and trisomy 18. Am J Obstet Gynecol 207(2):137 e1-e8.
  18. Goodspeed TA, Allyse M, Sayres LC, Norton ME, & Cho MK (2013). Translating cell-free fetal DNA technology: structural lessons from non-invasive RhD blood typing. Trends Biotechnol 31(1):7-9.

 

Dr. Balla Bernadett1, Dr. Kósa János1, Prof. Lakatos Péter1 és Dr. Ács Nándor2

1: Semmelweis Egyetem, I.sz Belgyógyászati Klinika

2: Semmelweis Egyetem, II.sz Szülészeti és Nőgyógyászati Klinika

 

 

Oszd meg, ha hasznosnak találtad a cikket!

Megosztás itt: facebook
Megosztom Facebook-on
Megosztás itt: twitter
Megosztom Twitter-en
Megosztás itt: linkedin
Megosztom Linkdin-en
Megosztás itt: email
Elküldöm emailben

Babagenetika

Szólj hozzá te is!

ADOMÁNYOKAT
A MAGNETBANK 16200151-18532896 SZÁMÚ BANKSZÁMLÁRA FOGADJUK HÁLÁS SZÍVVEL.