Zespół badaczy z Massachusetts General Hospital (MGH), Brigham and Women’s Hospital (BWH) oraz Broad Institute of MIT i Harvard opracował nieinwazyjny test genetyczny, który umożliwia badanie krwi ciężarnych kobiet w celu zbadania wszystkich genów odpowiedzialnych za rozwój płodu. Warianty sekwencji DNA.

Zespół ocenił test, badając próbki krwi od 51 ciężarnych kobiet i stwierdził, że w teście udało się wykryć warianty odziedziczone od matki, a także nowe warianty, które nie występowały u matki i były powiązane z diagnozami prenatalnymi. Wyniki analizy dowodu słuszności zasad opublikowano w czasopiśmie New England Journal of Medicine.

„Nasze badanie sugeruje, że możliwe jest zbadanie większości genów w genomie płodu za pomocą badania krwi, zamiast wymagać inwazyjnej procedury, takiej jak amniopunkcja” – wyjaśnia starszy autor dr Michael E. Talkowski, dyrektor Centrum Genomiki w MGH Medycyny, profesor nadzwyczajny neurologii w Harvard Medical School (HMS) i członek Instytutu Broad Institute.

Nieinwazyjne badania prenatalne (NIPT), znane również jako prenatalne badania przesiewowe DNA bez komórek, umożliwiają ciężarnej poddanie się badaniu krwi wykrywającemu bardzo duże zmiany w chromosomach płodu, takie jak dodatkowa kopia chromosomu 21, tzw. zespół Downa (trisomia 21); zysk lub utrata całych kopii innych chromosomów; obecność i liczbę chromosomów płci X i Y (wskazujących płeć płodu), a ostatnio w przypadku niewielkiej liczby wariantów, które są istotne dla niektórych schorzeń płodu.

Jednakże w przypadku wielu prenatalnych diagnoz genetycznych konieczne jest określenie indywidualnych zmian nukleotydowych w sekwencji kodującej białko w genomie, zwanej „egsomem”. Badania przesiewowe egzomów wymagają obecnie badań genetycznych za pomocą inwazyjnej procedury medycznej, takiej jak amniopunkcja, która wiąże się ze znacznymi kosztami i wiąże się z pewnym nieodłącznym ryzykiem dla matki i płodu.

Nowo opracowany test może umożliwić odkrywanie i interpretowanie wariantów DNA krążącego we krwi matki w egzomie płodu. Zespół nazwał tę metodę nieinwazyjnym sekwencjonowaniem płodu (NIFS).

To podejście NIFS o wysokiej rozdzielczości umożliwiło zespołowi badawczemu zbadanie egzomu, odkrycie zmian w sekwencji i odróżnienie potencjalnie patogennych wariantów od prawdopodobnych łagodnych wariantów odziedziczonych od matki.

Przetestowali swoje podejście NIFS na 51 ciążach, które obejmowały wszystkie trzy trymestry i były reprezentatywne dla populacji ciężarnych objętych opieką w Massachusetts General Hospital oraz Brigham and Women’s Hospital, założycielach systemu opieki zdrowotnej Mass General Brigham.

W metodzie przesiewowej NIFS pobierano krew matki bez konieczności wykonywania oddzielnego testu genetycznego u matki lub ojca. Zespół badawczy odkrył, że metoda ta była bardzo czuła w wykrywaniu zmian w DNA o pojedynczej zasadzie oraz małych insercji i delecji, które były obecne w genomie płodu, ale nie w genomie matki, niezależnie od ilości wykrytego DNA płodu.

„W naszej retrospektywnej analizie udało nam się dokładnie odkryć i przewidzieć warianty sekwencji płodu na podstawie podejścia NIFS z czułością >99% na podstawie surowych danych i czułością >90% po filtrowaniu przy użyciu naszych metod analitycznych” – powiedział współautor Harrison Brand dr, pracownik naukowy w Zakładzie Neurologii MGH i adiunkt w HMS.

W 14 ciążach skierowanych na obecne standardowe badania genetyczne, które również oceniano za pomocą podejścia NIFS, NIFS wykrył wszystkie klinicznie istotne warianty zgłoszone w badaniach inwazyjnych u tych samych osób.

Autorzy przeprowadzili ten wstępny test na 51 ciążach, ale wyniki sugerują, że test można potencjalnie przeprowadzić na wielu próbkach.

„Kliniczne implikacje tych badań są potencjalnie głębokie, szczególnie w przypadku ciąż, w których na podstawie badania ultrasonograficznego podejrzewa się wadę płodu i wskazane jest wykonanie badania inwazyjnego” – mówi współautorka Kathryn Gray, lekarz medycyny, położnik i specjalistka kliniczna. genetyk w Brigham and Women’s Hospital oraz adiunkt położnictwa i ginekologii w HMS w czasie badania.

„Od dawna wiadomo, że z bezkomórkowego płodowego DNA można uzyskać warianty sekwencji płodu, a sekwencjonowanie egzomu jest już częścią standardowej opieki, ale obecnie wymaga procedury inwazyjnej” – dodaje Talkowski, który jest także kierownikiem Desmond i Ann Heathwood MGH Stypendystka naukowa 2015–2020.

„Wyniki te sugerują, że nieinwazyjne sekwencjonowanie może prawdopodobnie wykryć tę samą informację genetyczną z egzomu płodu, którą uzyskuje się już w ramach standardowej opieki, ale na podstawie samego badania krwi, bez procedury inwazyjnej”.

Zespół współpracuje obecnie z innymi badaczami, aby rozszerzyć i zweryfikować te ustalenia oraz dalej rozwijać metody.

„Nasze analizy porównawcze sugerują, że jest więcej miejsca na optymalizację i że większość wariantów obecnie zarejestrowanych w standardowym teście egzomowym może być dostępna dla NIFS po dalszym rozwoju metod” – mówi współautor, dr Christopher Whelan, specjalista zajmujący się obliczeniami w Uniwersytecie Broad Institute i laboratorium Talkowskiego.

Zespół podkreśla, że ​​nie jest to obecnie test kliniczny i że te wczesne badania trzeba będzie powtórzyć na znacznie większych próbkach. Choć prace te są w toku, Talkowski, Gray i ich współpracownicy już planują, w jaki sposób najlepiej wspierać pacjentki w poruszaniu się po opcjach badań i wynikach badań w czasie ciąży.

Jak zauważa dr Gray: „Rozumiemy strach i niepewność, jakich doświadczają pacjentki w czasie ciąży. W przypadkach, gdy aktualne standardowe badanie wykryje nieprawidłowości podczas prenatalnych badań diagnostycznych, zapewniamy pacjentkom dostęp do wielodyscyplinarnego zespołu , w tym specjalistów medycyny matczyno-płodowej i pediatrycznej, doradców genetycznych i pracowników socjalnych, aby pomóc pacjentom zrozumieć skomplikowane wyniki badań. Badania nieinwazyjne, w tym obecnie dostępne metody przesiewowe NIPT, będą wymagały tej samej sieci wsparcia.