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 Medycyny Genomowej MGH, 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 byliśmy w stanie 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 Doktor nauk medycznych, 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, doktor medycyny, położnik i genetyk kliniczny w Brigham i Women’s Hospital oraz adiunkt położnictwa i ginekologii w HMS w czasie badania, który obecnie jest profesorem nadzwyczajnym na Uniwersytecie Waszyngtońskim.

„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 uchwycić tę samą informację genetyczną z egzomu płodu, którą uzyskuje się już w ramach standardowej opieki, ale z samego badania krwi bez procedury inwazyjnej.

dr Michał E. Talkowski
Dyrektor Centrum Medycyny Genomicznej

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 Broad Institute i laboratorium Talkowskiego.

Zespół podkreśla, że ​​nie jest to obecnie test kliniczny i że te wczesne badania będą musiały zostać powtórzone 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 skład którego wchodzą specjaliści medycyny matczyno-płodowej i pediatryczni, doradcy genetyczni i pracownicy socjalni, aby pomóc pacjentom zrozumieć skomplikowane wyniki testów. Badania nieinwazyjne, w tym obecnie dostępne metody przesiewowe NIPT, będą wymagały tej samej sieci wsparcia”.

Odniesienie: Brand H, Whelan CW, Duyzend M i in. Nieinwazyjne badanie przesiewowe egzonu płodu o wysokiej rozdzielczości. N Engl J Med. 2023;389(21):2014-2016. doi: 10.1056/NEJMc2216144

Artykuł ten został ponownie opublikowany na podstawie następujących materiałów. Uwaga: materiał mógł zostać zmieniony pod względem długości i treści. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z cytowanym źródłem.