Neinvazivní prenatální test (NIPT) Harmony® je CE-IVD test, který nachází široké uplatnění při zkvalitnění péče o matku a dítě. Při analýze se vychází ze vzorku krve matky, ze které je izolována volná cirkulující DNA (cell-free DNA, cfDNA). Část této cfDNA je přitom během těhotenství do krevního řečiště matky uvolňována plodem, jako tzv. fetální frakce, a může sloužit k detekci případných genetických vad plodu bez nutnosti přímého odebrání vzorku tkáně z placenty nebo plodové vody (amniocentéza). Vzorky krve jsou odesílány do certifikovaných laboratoří a nejpozději do jednoho týdne jsou výsledky testu zaslány ošetřujícímu lékaři prostřednictvím mailu.
Díky spolehlivým a včasným výsledkům pomáhá test Harmony® již od 10. týdne těhotenství identifikovat zvýšené riziko aneuploidií* chromozomů 21, 18 a 13 a určit pohlaví plodu jak u jednočetných, tak i dvojčetných těhotenství. Pro jednočetná těhotenství také umožňuje vyšetření aneuploidie pohlavních chromozomů a detekci tzv. DiGeorgova syndromu, který patří k nejčastějším mikrodelečním syndromům*. Díky svému širokému zaměření představuje test Harmony® ideální nástroj pro začlenění do komplexního prvotrimestrálního screeningu nejběžnějších genetických vad s minimálním dopadem na zdraví matky i plodu.
Screening DiGeorgova syndromu (delece 22q11.2) pomocí neinvazivního prenatálního testu (NIPT) Harmony®
Genetické pozadí
DiGeorgův syndrom (delece 22q11.2, nebo také 22qDS) se řadí mezi tzv. mikrodeleční syndromy a je většinou způsoben delecí na dlouhém raménku chromozomu 22, přičemž nejčastější je delece úseku 22q11.2 o délce 3 Mb (u 80–90 % pacientů), vzácněji pak 1,5 Mb (kolem 8 % případů). Touto delecí bývá zasaženo kolem 30–50 genů, které jsou umístěny na dlouhém raménku chromozomu 22. Úsek 22q11.2 patří mezi strukturně nejkomplexnější v celém genomu–převážně díky několika velkým blokům míst kontrolujících expresi genů* – LCR ( locus control region). Tyto LCR jsou z více než 96 % identické, a proto jsou náchylné k chybám při meióze*, kdy může dojít k jejich deleci. Četnost DiGeorgova syndromu se odhaduje na 1 z 1 000 těhotenství.1 Tento syndrom není obvykle vázán na předchozí výskyt v rodině.2,3
Projevy DiGeorgova syndromu
Delece 22q11.2 vede k poruše vývoje struktur odvozených od třetí a čtvrté žaberní výchlipky. Výsledkem je nevyvinutý nebo i chybějící thymus* a příštítná tělíska, což vede k nízkým hladinám T-lymfocytů a poruchám imunity (především náchylnost k některým virovým nebo mykotickým onemocněním). Dalšími projevy bývají poruchy regulace vápníku, poruchy štítné žlázy, abnormality vývoje obličeje (rozštěp patra) a vrozené srdeční problémy. DiGeorgův syndrom je považován za druhou nejčastější genetickou příčinu vrozených srdečních vad (VSV) a je silně spojován s konotrunkálními anomáliemi* jako Fallotova tetralogie, defekt komorového septa (VSD), interrupce aortálního oblouku (IAA)* a artériový trunkus*. DiGeorgův syndrom bývá také často doprovázen opožděným vývojem, poruchami učení nebo mentální retardací a zvýšeným rizikem vzniku schizofrenie (viz tab. 1).2,5,10,12 Tento syndrom je významnou příčinou morbidity a mortality v průběhu celého života, nicméně kvůli velké rozmanitosti jeho klinických projevů se může diagnóza zpozdit i o celé roky.4 Přestože je tento syndrom relativně častý, je povědomí o této problematice u laické veřejnosti obecně malé. Např. v rámci nedávné studie screeningu běžných trizomií a DiGeorgova syndromu v Německu pouze 8,1 % žen podstupujících vyšetření NIPT mělo o tomto syndromu nějaké základní znalosti.13
Screening
Mikrodelece obecně není snadné nebo možné odhalit pomocí běžných cytogenetických vyšetření a pro detekci DiGeorgova syndromu neexistuje standardizovaný prenatální screeningový program.6,7 Vinou toho může být velká část nositelů delece 22q11.2 první měsíce nebo i roky svého života nediagnostikována.4 Včasné zásahy, preventivní péče a přístup k dostupným službám mohou snížit pravděpodobnost předčasné mortality.8,9 Nejnovější pokroky v ultrazvukovém vyšetření a analýze z krve matky umožňují již v prvním trimestru komplexní screening výskytu závažných anomálií a chromozomálních aberací. Tyto metody se vzájemně doplňují a zajišťují prokázané, klinicky relevantní informace a poskytují včasné odpovědi. Běžně používané ultrazvukové vyšetření v prvním trimestru může obecně pomoci identifikovat anomálie spojené s výskytem DiGeorgova syndromu, včetně vady neurální trubice a srdečních a obličejových vad, a upozornit tak ošetřujícího lékaře na potřebu chromozomálních diagnostických testů. Nicméně mnoho klinických manifestací je nejlépe detekovatelných až v období druhého trimestru, kdy je již prostor či příležitost pro potvrzující prenatální testy zúžený či promeškaný.
Vysoká citlivost a specifičnost neinvazivního prenatálního testu (NIPT) Harmony® umožňují získat relevantní informace již od 10. týdne těhotenství při minimálním riziku pro matku i plod.11 Test Harmony® využívá volnou cirkulující DNA (cfDNA) z krve matky k analýze častých chromozomálních aberací a DiGeorgova syndromu. Při analýze spoléhá na tzv. fetální frakci, tedy DNA pocházející přímo z plodu. Navíc se jedná se o cílený test, který se soustředí na speciálně vybrané úseky chromozomů (DANSRTM metoda – Digital Analysis of Selected Regions), které dále analyzuje pomocí algoritmu FORTETM (Fetal Fraction Optimized Risk of Trisomy) pro získání individualizovaného rizika.
Validita prenatálního neinvazivního testu Harmony® pro screening DiGeorgova syndromu byla prokázána v klinické studii čítající 735 těhotenství s validovanými genetickými výsledky. Test Harmony® identifikoval správně 32 ze 46 případů delece 22q11.2 při nulové falešné pozitivitě (falešná pozitivita určuje míru rizika nesprávného stanovení u nepostižených těhotenství).11
Závěr
Rutinní testování DiGeorgova syndromu pomocí prenatálního testu Harmony® může pomoci identifikovat těhotenství se zvýšeným rizikem delece 22q11.2. Vysoká senzitivita a specificita testu jsou zárukou minimalizace stresu pro nastávající rodiče v důsledku falešně pozitivních výsledků. A spolu v kombinaci s ultrazvukovým vyšetřením může poskytnout důležité informace již během prvního trimestru s dostatkem času na jejich potvrzení pomocí invazivních testů a detailnějšího ultrazvukového vyšetření včetně echokardiogramu plodu.2,3,7
* Aneuploidie – změny počtu chromozomů; * Mikrodeleční syndrom – ztráta části chromozomu, která není viditelná v optickém mikroskopu; pro její odhalení nestačí rutinní vyšetření chromozomů; * Exprese genu – proces, kterým se převádí informace uložená v genu v reálně existující buněčnou strukturu nebo funkci; * Meióza – redukční dělení buňky, při kterém vznikají pohlavní buňky s polovičním počtem chromozomů; při tomto dělení dochází k náhodnému rozdělení otcovských a mateřských chromozomů do pohlavních buněk; * Thymus – brzlík; primární lymfatický orgán nacházející se v hrudním koši, ve kterém se množí a dozrávají T-lymfocyty; v pubertě dochází k jeho pomalému zániku a nahrazování tukovou tkání; * Konotrunkální anomálie – vrozené vady výtokové části srdce; * Interrupce aortálního oblouku –přerušení/chybění aortálního oblouku; * Artériový trunkus – ze srdce vystupuje jediná velká artérie (neodděluje se aorta a plicnice); * Pes equinovarus congenitus – složitá malformace nohy neboli „vrozená koňská noha“; * Velofaryngeální anomálie – anomálie zadní části měkkého patra a hltanu; * Genitourinární – močopohlavní; * Polyhydramnion – patologické zvýšení objemu plodové vody.
Využití neinvazivního prenatálního testu (NIPT) Harmony® u dvojčetných těhotenství
Úvod
Vícečetná těhotenství jsou hlavně díky metodám asistované reprodukce dnes častější než dříve, např. v České republice se rodí kolem 1 500 dvojčat ročně, což je přibližně o 300–400 dětí více než před 30 lety.14 Děti z vícečetných těhotenství čelí vyššímu riziku nežádoucích následků včetně vrozených vad, nízké porodní hmotnosti a předčasných porodů. Odborníci po celém světě tedy doporučují zvýšený dohled nad těmito těhotenstvími a jejich pravidelný screening.15,16,17,18,19,20 Zároveň bývají vícečetná těhotenství často riziková a mohou být doprovázena celou řadou komplikací, což je faktor, který se při vyšetření zdraví plodu a matky musí brát v úvahu, obzvláště s ohledem na vyšší riziko potratu, které je s některými vyšetřeními spojené. Analýza volné cirkulující DNA (cell-free DNA, cfDNA) získané z krve matky se používá jako bezpečnější alternativa ke klasickým invazivním testům pro stanovení rizika aneuploidie u dvojčetných těhotenství od roku 2013. Nicméně publikovaná data hodnotící účinnost v porovnání s odlišnými metodologiemi testování jsou pro dvojčetná těhotenství stále relativně vzácná v porovnání s těhotenstvími jednočetnými.21 Analýza cfDNA u dvojčetných těhotenství je totiž ztížena celou řadou specifických technických a biologických faktorů. Správná interpretace a klinické využití analýzy cfDNA u dvojčetných těhotenství vyžadují průkazní materiál, který podporuje využití této technologie.22,23,24
Technické aspekty NIPT vyšetření u dvojčetných těhotenství
Přesné stanovení fetální frakce
Korektní stanovení fetální frakce z celkové cfDNA je klíčové pro přesnost všech NIPT technologií.33 V případě dvojčetných těhotenství však představuje výzvu. Plody dvojčat mohou do mateřského oběhu přispívat rozdílným množstvím cfDNA a nedostatečné množství cfDNA od jednoho dvojčete pak může vést k nepřesným výsledkům.22 U dvojčetných těhotenství je vyšší pravděpodobnost neplatného vyhodnocení prvního odebraného vzorku krve v závislosti na věku plodu v době odběru, na váze matky a dalších neznámých faktorech.30,42 Dvojčetná těhotenství totiž vykazují zhruba o 25 % nižší hladinu fetální frakce v porovnání s těhotenstvími jednočetnými.25,29,30 Některé studie navíc naznačují, že i umělé oplodnění (IVF) by mohlo být spojené s nižší hladinou fetální frakce, přičemž k řadě vícečetných těhotenství dochází právě v důsledku IVF. V současnosti ovšem nejsou dostupná dostatečná data, která by tuto teorii potvrzovala.29,39 Prenatální test Harmony® stanovuje fetální frakci cfDNA pomocí detekce jednonukleotidových polymorfismů (SNPs). Tato metoda se prokázala jako přesná a je využívána ve validačních studiích jednočetných i dvojčetných těhotenství, aneuploidií pohlavních chromozomů a syndromu delece 22q11.2.34,35,36,37 Získané údaje jsou poté analyzovány pomocí algoritmu FORTETM (Fetal Fraction Optimized Risk of Trisomy), který dokáže zohlednit i aspekt dvojčetného těhotenství a vyhodnotit příspěvek fetální frakce od každého dvojčete. Spolu s dalšími parametry, jakými jsou např. věk matky a plodu, pak tento algoritmus identifikuje riziková těhotenství. FORTETM algoritmus umožňuje přesně odlišit mezi vysoce a nízce rizikovými výsledky dokonce i při malé fetální frakci.22,25,26,28,29,30,31
Významnou komplikací pro stanovení aneuploidií plodu z krve matky v případě vícečetných těhotenství bývá tzv. syndrom mizejícího nebo vymizelého dvojčete, kdy dojde ke spontánnímu zániku jednoho z plodů v průběhu prvního nebo počátku druhého trimestru. Zaniklý plod bývá většinou resorbován matkou nebo druhým plodem, případně může dojít k jeho stlačení a mumifikaci.40 Fetální cfDNA z neživého embrya je ale stále uvolňována do krevního řečiště matky, avšak není dobře známo, v jakém množství a jak dlouho.24,41,42,43,44 To může vést ke zvýšenému riziku špatných výsledků testu (jak falešně negativních, tak i falešně pozitivních). Z tohoto důvodu není test Harmony® validován pro použití v případech, kdy je známo, že u těhotenství došlo k zániku plodu. Validační data pro dvojčetná těhotenství se týkají pouze případů dvou živých plodů v děloze.
Stanovení pohlaví plodu a aneuploidie pohlavních chromozomů
Prenatální test Harmony® je schopen stanovit pohlaví plodu také u dvojčetných těhotenství, což potvrzuje i validační studie.27 Nepřítomnost chromozomu Y znamená, že oba plody jsou ženského pohlaví, zatímco přítomnost chromozomu Y znamená, že alespoň jeden plod je mužského pohlaví.
Analýza cfDNA pocházející z chromozomů X a Y vyžaduje rigorózní a pokročilý algoritmus. Test Harmony® hodnotí pravděpodobnost pěti možných variant aneuploidií pohlavních chromozomů (monozomie X, XXX, XYY, XXY a XXYY) u jednočetných těhotenství.27,38 Přítomnost více než jednoho plodu však exponenciálně zvyšuje komplexitu analýzy. Z tohoto důvodu není test Harmony® validován pro stanovení aneuploidie pohlavních chromozomů u dvojčetných těhotenství.
Validační studie testu Harmony® u dvojčetných těhotenství
Prenatální test Harmony® patří celosvětově k jednomu z nejpoužívanějších NIPT testů, který byl validován v řadě provedených studií, včetně rozsáhlé prospektivní studie z roku 2015, ve které bylo otestováno téměř 16 000 žen.46 Mnoho dalších studií pak validovalo použití testu Harmony® přímo i pro dvojčetná těhotenství (viz tab. 3). Srovnání výsledků ukazuje, že přestože je citlivost testu Harmony® v případě vícečetných těhotenství o něco nižší než u jednočetných, dosahuje test velmi dobrých prediktivních hodnot pro trizomie 21, 18 a 13 i detekci pohlaví plodu a lze jej bezpečně používat v rámci prvotrimestrálního screeningu.25,26,27,29,30,45,46
Základní informace o zdravotnickém prostředku IVD Harmony® (prenatální neivazivní diagnostický test – NIPT je zasílací službou Roche) naleznete na webu https://go.roche.com/Navody.