+7 701 801 90 09

+7 705 129 90 04



Неинвазивное пренатальное тестирование.
Новый тест Panorama™

Меган П. Холл, кандидат наук

Введение

В первом квартале 2013 года компания Natera Inc. начала предлагать свой неинвазивный пренатальный скрининговый тест на анеуплоидии PanoramaTM для обнаружения у плода трисомии 21 (синдром Дауна), трисомии 18 (синдром Эдвардса), трисомии 13 (синдром Патау), моносомии X (синдром Тернера) и по требованию — для определения пола плода.1,2 Тест анализирует бесклеточные ДНК (cfDNA) матери и плода из материнской плазмы, его можно проводить уже на 9-й неделе беременности. Тест применяет уникальные подходы молекулярной биологии и биоинформатики, которые имеют значительное преимущество перед традиционными неинвазивными скрининговыми и другими методами на основе бесклеточных ДНК и которые обладают беспримерной точностью и специфичностью.

Традиционные методы скрининга

Трисомия 21, трисомия 18 и трисомия 13 — это три самых распространенных анеуплоидии. Они вместе встречаются приблизительно у 1 на 450 живорожденных детей; из них трисомия 21 — самая распространенная.3,4 До недавнего времени методы первичного скрининга включали серийное обнаружение биохимических маркеров в материнской сыворотке в первом и втором триместрах в сочетании с УЗИ в первом триместре для измерения прозрачности шейной складки (NT). Рассчитанный на обнаружение трисомии 21, этот интегрированный метод скрининга обнаружил также трисомии 13 и 18, а увеличение NT (а также кистозную гигрому и другие индикаторы) связано с определенными анеуплоидиями половых хромосом. Однако крупные исследования показали уровень обнаружения трисомии 21 в пределах всего 79–90 %, включая 5 % ложноположительных результатов.5 Для подтверждения положительных результатов скрининга также требуется выполнить последующую инвазивную процедуру, например биопсию ворсин хориона или амниоцентез. Однако уровень вызванных этой процедурой потерь беременности доходит до 1 на 300,6 а низкая вероятность обнаружения означает, что соотношение затронутых беременностей остается невыявленным до рождения. Кроме того, эти методы не разрабатывались специально для обнаружения анеуплоидий половых хромосом, обнаружение которых по этой причине не является надежным.

Бесклеточная ДНК плода в материнской крови

Обнаружение бесклеточной ДНК плода (cfDNA), циркулирующей в материнской плазме, позволяет получить новый метод скрининга анеуплоидий плода: неинвазивное пренатальное тестирование (NIPT). Поскольку бесклеточная ДНК плода преодолевает гематоплацентарный барьер и попадает в материнский кровоток, то просто взяв кровь у матери, возможно обнаружить номер дополнительной хромосомы плода, избежав при этом риска от применения инвазивных процедур. Концентрация бесклеточной ДНК плода

в бесклеточной материнской ДНК высокая, в среднем она составляет приблизительно 10 % от общего объема бесклеточной ДНК.7 Эта «фракция плода» положительно коррелируется с внутриутробным возрастом и, судя по предварительным признакам, отрицательно коррелируется с массой матери.

Точное определение номера дополнительной хромосомы плода с помощью бесклеточных ДНК,

изолированных от материнской плазмы, требует увеличения и дальнейшего биоинформационного

анализа. На данный момент существуют два основных биоинформационных подхода:первого

поколения, «количественный» или метод подсчета, используемый большинством тестов

основе бесклеточных ДНК, и второго поколения, который включает генотипическую информацию,

используемую компанией Natera.

Рисунок 1. Бесклеточная ДНК плода в материнской крови

Методы на основе бесклеточной ДНК для определения номера дополнительной хромосомы плода

Тест Panorama от компании Natera — это единственный метод, при котором специально увеличивают и секвенируют однонуклеотидные полиморфизмы (ОНП), и таким образом проводят различие между генотипами матери и плода. Panorama использует собственный запатентованный алгоритм под названием «Тест на анеуплоидии следующего поколения с использованием ОНП» (NATUS). Panorama — это единственный NIPT, который использует лейкоциты крови матери, чтобы изолировать и определить ее ДНК, а затем использует эту информацию для исключения материнского генотипа, получая в результате

более устойчивый генотип плода и более высокую точность даже при фракциях плода, составляющих 4 % (рисунок 2). Это единственный метод, для которого не требуется контрольная хромосома, и как таковой обладает уникальной способностью обнаружения триплоидии, заболевания, которое оценивается как встречающееся приблизительно 1 раз на 1 500 беременностей на 10–14 неделях.8Кроме того, уникальный биоинформационный подход, используемый методом, дает больше возможностей для контроля качества. Действительно, валидационные исследования Panorama показали точность >99 % и

специфичность >99 % при обнаружении аутосомных трисомий и пола плода, а также чувствительность 91,7 % и специфичность >99 % при обнаружении моносомии X (синдром Тернера).2 Немаловажно, что Panorama — это единственный скрининговый тест, который всегда показывает высокий или низкий риск моносомии X, анеуплоидии, присутствующей в среднем триместре чаще, чем все аутосомные трисомии вместе.9 И наконец, при исследованиях приблизительно 5 % случаев не удалось достичь соответствия высоким стандартам точности измерений компании Natera. В клинической практике в большинстве

случаев это влечет за собой необходимость в повторном взятии крови, а предварительные клинические данные показывают, что более 90 % этих «повторных анализов» затем проходят контроль качества, показывая надежный результат; в итоге общий показатель невыявления составляет <1 %.10.

Рисунок 2. Как работает Panorama.

Panorama не является единственным неинвазивным пренатальным тестом, доступным сегодня на рынке. Технологии первого поколения NIPT используют исключительно количественный метод «подсчета» для определения номера дополнительной хромосомы плода и не дифференцируют генотипы матери и плода в бесклеточных ДНК. Эти методы сравнивают относительное количество последовательных считываний исследуемой хромосомы, например хромосомы 21 (где трисомия дает синдром Дауна) с контрольной

хромосомой, которая предположительно является эуплоидной. В то время как этот подход более эффективен при обнаружении трисомии 21, чем биохимическое исследование и УЗИ, он менее эффективен для обнаружения трисомии 18, трисомии 13 или анеуплоидий половых хромосом.11,13,14 Кроме того, точность снижается при низком содержании фракций плода. При фракциях плода ниже 8 % уровень обнаружения при проведении количественных тестов всего 75 % (таблица 1).12 Исследования показали, что приблизительно у четвертой части от количества женщин со сроком беременности от 9 до 14 недель фракции бесклеточных ДНК плода составляют от 4 % до 8 %.7 Кроме того, показанная точность при

обнаружении трисомии 13 составляет всего от 80 до 91,7 %, а о моносомии X сообщается обычно только при ее обнаружении. Каждый из этих тестов также показал количество ложноположительных заключений от 0,1 % до 1,1 %, снижающих количество положительных результатов.11-14 Для Panorama эти трудности не существуют.

Таблица 1. Как работает Panorama.

Использование теста Panorama

Тест Panorama можно заказать на девятой неделе беременности — раньше, чем любой другой тест. Он состоит из образца крови матери и буккального мазка отца. Образец, взятый у отца, может быть полезен в 1–2 % случаев для снижения риска ошибок, но не является необходимым, так как не влияет на точность результатов. Для сбора образцов используются специальные пипетки для крови с защитой для бесклеточных ДНК, которые при комнатной температуре пересылаются в аттестованную в соответствии с CLIA лабораторию компании Natera в городе Сан-Карлос, штат Калифорния. После обработки образцов генерируется отчет, который включает индивидуальную степень риска для каждой из исследуемых хромосом. Пол плода сообщается по запросу. Пациентам, у которых обнаружен высокий риск аномалий хромосом плода, рекомендуется продолжить тестирование. Генетическое консультирование рекомендуется всем пациентам.

Выводы

Тест Panorama предлагает наивысшую общую эффективность при обнаружении трисомии 21, трисомии 18, трисомии 13, моносомии X и пола плода. Низкое количество ложноположительных результатов уменьшит количество ненужных инвазивных диагностических процедур по сравнению с биохимическим методом и УЗИ, а также предлагает раннее подтверждение. Аналогично, низкий уровень ложноотрицательных результатов означает, что большее количество беременностей с нарушениями будет обнаружено на более ранних сроках, что даст матерям/родителям и клиницистам больше времени на подготовку. Быстрое внедрение тестов на основе бесклеточных ДНК предлагает смену парадигмы в пренатальном скрининге. Действительно, такие профессиональные организации как Американская коллегия акушерства и гинекологии и международное общество пренатальной диагностики уже рекомендовали тестирование на основе бесклеточных ДНК для неинвазивного скрининга анеуплоидий плода женщинам из группы риска. Поскольку тест Panorama исследует ОНП, он также единственный подходит для эффективного обнаружения на субхромосомном уровне вариантов номера дополнительной хромосомы, как например

потери участков, расширяя таким образом рамки клинических исследований и увеличивая их ценность для пациентов.

Ссылки

1. Zimmermann B, Hill M, Gemelos G, et al. Noninvasive prenatal aneuploidy testing of chromosomes 13, 18, 21, X and Y, using targeted

sequencing of polymorphic loci. Prenat Diagn 2012;32:1-9.

2. Levy B, Hill M, Zimmermann B, et al. Massively multiplexed targeted amplification and sequencing of SNPs as a method for identifying fetal

chromosome disorders from cell-free DNA in maternal plasma. Annual Clinical Medical Genetics Meeting, March 19-23 2013, in Phoenix, AZ.

3. Jones KL. Smith’s Recognizable Patters of Human Malformation Jones (6th edn). Philadelphia:Elsevier Health Sciences/Saunders, 2006;8–87.

4. Simpson JL, Elias S. Genetics in Obstetrics and Gynecology. Philadelphia:Elsevier Health Sciences/Saunders, 2002;323–44.

5. Screening for fetal chromosomal abnormalities. ACOG Practice Bulletin No. 77. American College of Obstetricians and Gynecologists. Obstet

Gynecol 2007;109:217–27.

6. Invasive testing for aneuploidy. ACOG Practice Bulletin No. 88. American College of Obstetricians and Gynecologists. Obstet Gynecol

2007;110:1459-67.

7. Norton M, et al. 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. 2012;207:137.e1-137.e8.

8. Yaron Y, et al. (2004) First –trimester nuchal translucency and maternal serum free b-hCG and PAPP-A can detect triploidy and determine the

parental origin. Prenat. Diagn., 24:445-450.

9. Hook EB et al. The natural history of cytogenetically abnormal fetuses detected at midtrimester amniocentesis which are not terminated

electively:new data and estimates of the excess and relative risk of late fetal death associated with 47,+21 and some other abnormal karyotypes.

Am J Hum Genet 1989; 45:855-861.

10. Natera, внутренние данные (www.panoramatest.com).

11. Palomaki GE et al. DNA sequencing of maternal plasma reliably identified trisomy 18 and trisomy 13 as well as Down syndrome:an international

collaborative study. Genet Med 2012;3:296-305.

12. Palomaki GE et al. DNA sequencing of maternal plasma to detect Down syndrome, an international clinical validation study. Genet Med 2011;

13:913-20.

13. Bianchi DW et al. Genome-wide fetal aneuploidy detection by maternal plasma DNA sequencing. Pbstet Gybnecol 2012;5:890-901.

14. Ashoor G et al. Trisomy 13 detection in the first trimester of pregnancy using a chromosome-selective cell-free DBA analysis method.

Untrasound Obstet Gynecol 2013;41:21-25.

Мы работаем по всему Казахстану

Звоните на городской

Алматы:

+7 (727) 357 25 91

Астана:

+7 (701) 801 90 09

Усть-Каменогорск:

+7 (701) 801 90 09

Актау:

+7 (701) 801 90 09

Уральск:

+7 (701) 801 90 09

Тараз:

+7 (701) 801 90 09

Караганда:

+7 (701) 801 90 09

Шымкент:

+7 (701) 801 90 09

Кокшетау:

+7 (701) 801 90 09

Семипалатинск:

+7 (701) 801 90 09

Звоните на мобильный

K-cell:

+7 (701) 801 90 09

K-cell:

+7 (701) 728 15 51

Пишите

WhatsApp:

+7 (701) 801 90 09

Telegram:

+7 (701) 801 90 09

Viber:

+7 (701) 801 90 09

Skype:

cmm_almaty

E-mail:

info@panoramatest.kz

Приходите

г. Алматы, ул. Айтиева 130,
уг. ул. Карасай батыра, «Центр Молекулярной Медицины»