Najnowsze osiągnięcia w technologii prenatalnej opracowane przez naukowców z University School Wayne State of Medicine umożliwiają badanie w kierunku zaburzeń genetycznych niemalże w pierwszym miesiącu ciąży. Praca została opublikowana w Science Translational Medicine, czasopiśmie Association for the Advancement of Science. Autorzy pracy opisali nieinwazyjne metody badania - pobieranie trofoblastu i izolacja z szyjki macicy (Trophoblast Retrieval and Isolation from the Cervix, TRIC) - które oferuje dokładność taką jak w bardziej inwazyjnych badaniach, takich jak amniopunkcja, a oprócz tego metoda to może być wykorzystywana od 5 do 10 tygodni wcześniej niż obecne stosowane testy.
TRIC został po raz pierwszy opisany w 2014 roku. W metodzie izoluje się kilkaset komórek płodowych, które migrują z łożyska do macicy za pomocą techniki podobnej do pobierania zwykłego wymazu do badań cytologicznych, a badanie może być wykonane już w piątym tygodniu ciąży.
Powiązany artykuł opublikowany niedawno w czasopiśmie Nature Scientific Reports "Zmiana biomarkerów w komórkach trofoblastu uzyskanych nieinwazyjnie przed klinicznymi objawami choroby perinatalnej" opisuje korelację pomiędzy poziomami pewnych białek w komórkach płodu wyizolowanych metodą TRIC w pierwszym trymestrze ciąży, a rozwojem wewnątrzmacicznego ograniczenia wzrostu, co prowadzi do rozwoju małego, niedożywionego płodu w macicy albo stanu przedrzucawkowego (nadciśnienia i choroby nerek matki) w ostatnim trymestrze ciąży.
„Być może pewnego dnia będziemy mogli oznaczać te poziomy białka do identyfikacji ciąż z ryzykiem powikłań. Taki test może pomóc lekarzom lepiej kontrolować zdrowie matki i dziecka i usprawnić badania nad nowymi interwencjami w celu zapobieżenia i ograniczenia skutków choroby", twierdza naukowcy. W artykule opisano możliwości naukowców do izolowania DNA płodu z komórek uzyskanych przez TRIC. Ponieważ łożysko rozwija się z zarodka i jego DNA jest takie same jak u płodu, badacze mogą użyć tych komórek do genetycznych badań prenatalnych.
„Sekwencjonowaliśmy płodowe DNA i porównaliśmy je do matczynego DNA, by sprawdzić, czy są różne, ale płodowe DNA zawsze zawierało jedną kopię DNA genów matki. Mieliśmy też próbki DNA z łożyska i okazało się, że było identyczne jak DNA płodu. Użyliśmy sekwencjonowania nowej generacji i dokładnie określiliśmy sekwencję pojedynczych nukleotydów." Sekwencjonowanie zostało zakończone w 20 kolejnych ciążach zebranych w czasie od pięciu do 19 tygodni, przy minimalnym zanieczyszczeniu matczynego DNA.
„Ponieważ komórki oczyszczone przez TRIC są komórkami łożyskowymi, które pełnią kluczową funkcję we wczesnym okresie ciąży, ich profil białkowy został zbadany w celu określenia, czy zmienia się on w ciążach o poważnym ryzyku powikłań, takich jak poronienia, niewymiarowość płodu lub stan przedrzucawkowy", wyjaśniają naukowcy.
Kontynuując badania nad powikłaniami położniczymi, kolejnym krokiem zespołu będzie odkrywanie nowych biomarkerów dzięki światowym odkryciom, wykraczającym poza już przetestowane białka, które są znanymi biomarkerami tych chorób.
„Odkąd TRIC zwrócił uwagę na korzyści z badania komórek, możemy badać ich profile białkowe i RNA przy użyciu nowej generacji proteomiki (gałąź nauki zajmująca się badaniem białek) i transkryptomiki (określanie miejsca i czasu aktywności genów poprzez badanie transkryptomu). Dla płodowych badań genetycznych planujemy określić, czy TRIC może identyfikować zaburzenia genetyczne u płodu. Dałoby to informacje dla rodziców odnośnie prawdopodobieństwa zaburzeń genetycznych w ciąży u płodu znacznie wcześniej niż obecne badania. Póki co komórki otrzymywane przez TRIC są mało zbadane i chcielibyśmy dowiedzieć się więcej o ich pochodzeniu i stosunku do komórek pozostałych w łożysku. Mam nadzieję, że będziemy w stanie poprawić opiekę zdrowotną dla osób chcących powiększyć rodzinę."
Źródło: sciencedaily.com
Komentarze
[ z 3]
Dobrze, że opracowuje się badania nieinwazyjne, które mogą pozwolić z dużą dokładnością stwierdzić prawidłowy przebieg organogenezy i rozwoju płodu i wykluczyć obecność niektórych chorób. Z drugiej strony zastanawiam się jednak nad przyszłością tego rodzaju badań. Zwłaszcza, że przecież coraz więcej się słyszy o projektach ustaw zakazujących jakiejkolwiek ingerencji w organizm rozwijającego się płodu i to bez względu na obecność chorób i możliwości ich wyleczenia, a nawet przeżycia dziecka po narodzinach. Zastanawiam się, czy w takim razie jest w ogóle sens, aby rozwijać badania prenatalne i starać się zdobywać wiedzę w tym temacie, skoro i tak tego rodzaju wiedza nie będzie w żadnym stopniu miała szansy przełożyć się na realną poprawę stanu zdrowia nienarodzonego jeszcze dziecka, a także na ewentualne inne możliwości wyjścia i rozwiązania tej sytuacji. Nie mniej jednak cieszę się, że wciaż prowadzi się badania nad zdrowiem maluchów i metodami potwierdzającymi przebieg rozwoju i jego prawidłowość.
Bardzo ważnie jest dążenie do coraz mniej inwazyjnych badań prenatalnych. Diagnostyka to jedno, ale najważniejsze jest bezpieczeństwo matki i dziecka. Wiele mówi się o diagnostyce prenatalnej, o jej wadach i zaletach. Dzięki szybkiemu rozpoznaniu mutacji być może uda się wykluczyć wiele chorób. Niestety to na razie dalsza przyszłość. Wiele mam będących w ciąży nie decyduje się na diagnostykę prenatalną ponieważ niesie ona ze sobą ryzyko dla płodu. Być może gdyby badania prenatalne nie były tak inwazyjne można byłoby coraz częściej myśleć o analizie genotypu płodu. Być może w przyszłości będzie to rutynowy zabieg mający na celu wyszukanie wszelkich nieprawidłowości w materiale genetycznym.
Jakby kogoś zainteresowało wgłębienie w temat o badaniach w diagnostyce aneuploidii to polecam coś takiego autorstwa państwa: Stembalska Agnieszka , Łaczmańska Izabela , Dudarewicz Lech. Zgodnie z rekomendacjami PTG 2009 pierwsze, szczegółowe badanie ultrasonograficzne powinno być wykonywane rutynowo w 11-13(+6 dni) t.c. Badanie to umożliwia ocenę ryzyka wystąpienia aberracji chromosomowych u płodu poprzez analizę takich parametrów, jak: 1) przezierność karkowa (NT – nuchal translucency) mierzona w odniesieniu do długości ciemieniowosiedzeniowej płodu (CRL – crown-rump length), 2) obecność lub brak prawidłowego skostnienia kości nosowych (NB – nasal bone), czy 3) charakterystyka widma przepływu w przewodzie żylnym i na zastawce trójdzielnej, 4) pomiar kąta czołowo-szczękowego. Nowoczesne aparaty USG na tym etapie zaawansowania ciąży umożliwiają w rękach eksperta również ocenę anatomii płodu i wykrycie np. znacznej części poważnych wad rozwojowych, jak niektóre wady serca. Oprócz wymienionych powyżej markerów ultrasonograficznych, większość strukturalnych anomalii płodu stwierdzanych w obrazie USG wiąże się ze znacznym wzrostem ryzyka anueploidii, stanowi więc wskazanie do badania kariotypu płodu, nawet jeżeli wady obserwowane są jako izolowane, przy prawidłowym NT i innych markerach aneuploidii. Badanie ultrasonograficzne w 11-13(+6 dni) t.c. musi być połączone z komputerową oceną ryzyka wystąpienia aberracji chromosomowych, uwzględniającą oprócz obrazu USG, również wiek pacjentki oraz ewentualne obciążenia wywiadu położniczego. Rekomendowane przez PTG i zalecane przez Fundację Medycyny Płodowej (FMF – Fetal Medicine Foundation) metody oznaczeń biochemicznych oparte powinny być o technologię Delfia lub Kryptor. Zgodnie z rekomendacjami PTG i zasadami FMF, USG powinno być przeprowadzone przez lekarzy posiadających certyfikat PTG i FMF, a wykonywane przez nich badania należy poddawać okresowej kontroli jakości. Kolejne prenatalne badanie USG (szczegółowe, genetyczne), zgodnie z rekomendacjami PTG 2009 zalecane jest w 18- 24 tygodniu ciąży. Umożliwia ono dalszą ocenę rozwoju płodu i rozpoznanie/wykluczenie wrodzonych wad, jak wady serca, układu kostnego, o.u.n, przewodu pokarmowego, twarzoczaszki i in. . Niektóre z w/w. wad mogą być składową aberracji chromosomowych. W związku z tym wynik badania USG w 18-24 t.c. może modyfikować ryzyko wystąpienia aneuplodii u płodu obliczone na podstawie wyników badania USG w 11-13(+6 dni) t.c. i badań przesiewowych. Podobnie jak przy badaniu w pierwszym trymetrze ciąży, w przypadku podejrzenia wad u płodu należy rozważyć diagnonstykę inwazyjną. Nieliczne wady rozwojowe nie stanowią wskazania do badania kariotypu płodu, m.in.: wytrzewienie, izomeryzm, izolowana nerka torbielowata dysplastyczna. Testy biochemiczne pozwalają na określenie ryzyka wystąpienia u płodu m.in. trisomii 21, 13 i 18, monosomii X a także triploidii i otwartych wad cewy nerwowej, poprzez pomiar w surowicy kobiety ciężarnej stężenia określonych markerów biochemicznych . Otrzymane wyniki przeliczane są na wartości MoM, czyli wielokrotność mediany (MoM – Multiples of the Median), która jest wartością względną, umożliwiającą porównywanie otrzymanych stężeń badanych parametrów określanych za pomocą różnych metod analitycznych, w różnych tygodniach ciąży. MoM uzyskuje się dzieląc wartość stężenia badanego parametru przez medianę (wartość środkową) dla danego tygodnia ciąży. Ze względu na różnice populacyjne aby określić mediany dla poszczególnych tygodni ciąży należy przebadać w danym laboratorium, przy użyciu jednej metody oznaczeń biochemicznych, określoną grupę (co najmniej 100) kobiet w danym tygodniu ciąży, z danej populacji. Na stężenia badanych parametrów mogą mieć wpływ np.: stosowana metoda analityczna, masa ciała ciężarnej, palenie papierosów, cukrzyca typu 1, zapłodnienie in vitro. Niedokonanie korekcji wyników pod kątem wpływu w/w czynników może powodować wzrost liczby wyników fałszywie dodatnich lub ujemnych. W związku z tym do kalkulacji ryzyka wystąpienia aberracji chromosomów wykorzystywane powinny być wspomniane już specjalistyczne programy komputerowe (standardy FMF i rekomendacje PTG). Błędem w sztuce jest analizowanie osobno każdej ze składowych testów biochemicznych i na tej podstwie określanie ryzyka wystąpienia aneuploidii u płodu. Należy również pamiętać, że niektóre leki z grupy antybiotyków, leków antywirusowych, antydepresantów, immunosupresantów, leków na astmę, leków hormonalnych też mogą wpływać na wyniki testów biochemicznych zwiększając liczbę wyników fałszywie dodatnich. Do najczęściej zalecanych i wykonywanych testów biochemicznych należą test PAPP-A (test I trymestru) i test potrójny (test II trymestru). Test PAPP-A polega na ocenie w 11-13(+6 dni) t.c. w surowicy kobiety ciężarnej stężenia ciążowego białka A (pregnancy -associated plasma protein A) oraz wolnej podjednostki β-hCG (human chronic gonadotropin) wraz z pomiarem NT w badaniu USG przy CRL pomiędzy 45 a 84mm. Test ten polecany jest wszystkim kobietom w ciąży ze względu na wczesny czas wykonywania oraz wysoką wykrywalność aberracji liczbowych chromosomów 21, 13 i 18. Wykrywalność aberracji chromosomowych w teście PAPP-A określana jest na 90% dla trisomii 21 przy 5% odsetku wyników fałszywie dodatnich. Dla trisomii 18 i 13 wykrywalność wynosi ponad 91% przy 2 do 5% wyników fałszywie dodatnich. Wykrywalność 90% oznacza, że badanie wykrywa 9 na 10 przypadków trisomii. Zastosowanie dodatkowych, wymienionych powyżej ultrasonograficznych markerów aneuploidii dodatkowo zwiększa czułość i swoistość diagnostyki. • Białko PAPP-A (pregnancy associated plasma protein A) ulega ekspresji m.in. w pęcherzyku jajnikowym, płynie pęcherzykowym, komórkach ciałka żołtego. Poziom stężenia białka PAPPA w surowicy kobiety ciężarnej wzrasta eksponencjalnie podczas trwania ciąży. Charakterystyczna zmiana w stężeniu widoczna jest między 10 a 14 tygodniem ciąży i ten czas uznawany jest za najlepszy do przeprowadzenia badań. Niski poziom białka PAPPA w surowicy ciężarnej w pierwszym trymestrze ciąży (średnio około 0,5 MoM w przypadku trisomii 21 u płodu) jest związany z występowaniem aberracji chromosomowych u płodu (OMIM 176385). Pomiar stężenia PAPP-A nie jest stosowany jako samodzielny test przesiewowy w kierunku aneuploidii płodu. • Wolna podjednostka β-hCG –gonadotropiny kosmówkowej (free beta chronic gonadotropin, beta chain; CGB). Gonadotropina kosmówkowa jest glikoproteiną, hormonem produkowanym przez komórki trofoblastu począwszy od 10-12 dnia po zapłodnieniu. Hormon ten przyłącza się do ciałka żółtego jajnika i stymuluje je do produkcji progesteronu (OMIM 118860). Stężenie wolnej podjednostki β-hCG po początkowym wzroście, obniża się między 10 a 20 tygodniem ciąży. Podwyższony, lub obniżony poziom wolnej podjednostki β-hCG w surowicy ciężarnej w pierwszym trymestrze ciąży (średnio w trisomii 21 około 2 MoM) jest związany z występowaniem aberracji chromosomowych u płodu. Wysoka czułość testu PAPP-A i wczesny czas wykonywania badania przemawiają za tym, by właśnie to badanie było polecane jako przesiewowe, niezależnie od wieku kobiet w ciąży. Niemniej należy pamiętać, że nieprawidłowe wyniki testu PAPP -A można otrzymać w innych przypadkach niż aneuploidie chromosomów 13, 18 i 21. Na przykład pogrubienie przezierności karkowej może występować w przypadku wielu wad rozwojowych i zespołów uwarunkowanych genetycznie, również spowodowanych innymi przyczynami, niż aberracje chromosomowe. Należą do nich np. zespół Noonan, SMA (rdzeniowy zanik mięśni), inne wrodzone miopatie i inne przyczyny sekwencji akinezji płodu, dysplazje kostne, zwłaszcza letalne, anemia płodu m.in. na tle genetycznym, infekcyjnym, zespół Beckwith-Wiedemanna, zespół Smitha-Lemlego-Opitza, wady układu krążenia i klatki piersiowej oraz przepony. Dodatni wynik testu biochemicznego można uzyskać także w przypadku zaburzeń funkcji łożyska, np. w ciążach powikłanych w późniejszym czasie stanem przedrzucawkowym, cukrzycą ciężarnych czy nadciśnieniem tętnicznym. W związku z tym wykluczeniu aberracji liczbowych w badaniach inwazyjnych powinna towarzyszyć bezwzględnie dalsza szczegółowa diagnostyka ultrasonograficzna i położnicza. Testy biochemiczne drugiego trymestru Test potrójny polega na ocenie stężenia wolnej podjednostki beta gonadotropiny kosmówkowej (chociaż stosowane są również inne izoformy hCG, np. całkowita hCG), α-fetoproteiny oraz wolnego estriolu uE3 w surowicy kobiety ciężarnej optymalnie w 15-17 t.c. Na podstawie powyższych danych, uzupełnionych o wiek kobiety ciężarnej i inne parametry modyfikujące (masa ciała, palenie tytoniu itp.) obliczane jest ryzyko trisomii 18, 21 oraz otwartej wady cewy nerwowej płodu. Nieprawidłowe wyniki testu potrójnego stwierdza się oprócz wyżej wymienionych także w przypadkach monosomii chromosomu X, triploidii, wad powłok brzusznych płodu. Czułość testu potrójnego szacuje się na 60-70 % dla trisomii 21 oraz ok. 80% dla wad cewy nerwowej i wad powłok brzusznych. Otrzymanie dodatniego wyniku badania (zwiększone ryzyko wystąpienia aneuploidii lub w/w wad u płodu)jest wskazaniem do wykonania inwazyjnych badań prenatalnych lub/i szczegółowych badań ultrasonograficznych, na podstawie których można dokonać dalszej modyfikacji ryzyka choroby płodu. Test nie jest polecany dla pacjentek z zaawansowanym wiekiem metrykalnym, tj. po 42 r.ż. (wysokie prawdopodobieństwo wyniku fałszywie dodatniego ze względu na wysokie ryzyko: • α-fetoproteina (AFP) – jest białkiem osocza, wytwarzanym przez płód we wczesnym okresie ciąży. Produkowana jest przez wątrobę i pęcherzyk żółtkowy (OMIM 104150). Stężenie AFP wzrasta w surowicy kobiety w sposób ciągły w czasie ciąży (w płynie owodniowym rośnie między 10. a 14. tygodniem, a następnie maleje). Obniżone stężenie AFP w surowicy (inwazyjna (typowo ryzyko trisomii 21 powyżej 1:50), – pośredniego ryzyka, przy którym zalecane jest wykonanie testu poczwórnego lub potrójnego i kalkulacja ryzyka w oparciu łącznie o parametry pierwszego i drugiego trymestru (typowo ryzyko trisomii 21 pomiędzy 1:50 a 1:1500). Zaletą skriningu kontyngentowego jest możliwość wcześniejszego wykonania badania inwazyjnego w przypadku stwierdzenia wysokiego ryzyka aneuploidii płodu w oparciu o wynik badania w pierwszym trymestrze oraz niższy koszt, związany z brakiem diagnostyki u większości pacjentek w drugim trymestrze ciąży. Alternatywę dla badań biochemicznych w drugim trymestrze ciąży jako metody modyfikacji ryzyka obliczonego w trymestrze pierwszym stanowi badanie USG genetyczne II trymestru ciąży z badaniem echokardiograficznym płodu. Ograniczenia w wykonywaniu badań nieinwazyjnych Nieinwazyjne badania prenatalne powinny być proponowane wszystkim kobietom w ciąży i mieć charakter badań przesiewowych. Zgodnie z rekomendacjami PTG 2009 diagnostykę taką można pominąć u kobiet po 40 r.ż., jak i kobiet świadomie rezygnujących z badań nieinwazyjnych oraz kobiet w ciąży mnogiej. W tym ostatnim przypadku wyniki testów biochemicznych mogą być trudne do interpretacji. W przypadku ciąży bliźniaczej wynik uzyskiwany jest dla obu płodów jednocześnie. Prawidłowe parametry zdrowego płodu mogą maskować odchylenia markerów u płodu chorego. Dla ciąż bliźniaczych czułość testów spada – np. testy pierwszego trymestru wraz z pomiarem NT pozwalają na wykrycie około 80% przypadków zespołu Downa, a testy biochemiczne II trymestru około 50% przypadków płodów z tą aberracją. Również pomiar NT u bliźniąt monozygotycznych może być obarczony ryzykiem błędu, ponieważ w przypadku zespołu TTS - transfuzji pomiędzy bliźniętami (twin to twin transfusion syndrome) rośnie wartość NT u bliźnięcia biorcy, co łączy się ze zwiększonym odsetkiem wyników fałszywie dodatnich. Nie zaleca się stosowania testów biochemicznych dla ciąż trojaczych i liczniejszych. Podsumowanie Prenatalna diagnostyka nieinwazyjna powinna być wykonywana jako przesiewowa w przypadku każdej ciąży. Istotą proponowanych badań jest statystyczna ocena ryzyka wystąpienia określonych nieprawidłowości u płodu, jak najczęstsze w populacji aneuploidie chromosomów. Wysoki wskaźnik wykrywalności aberracji chromosomowych w badaniach nieinwazyjnych i brak powikłań po ich wykonaniu stanowią o dużej wartości nieinwazyjnej diagnostyki prenatalnej. Pozwala ona uniknąć niepotrzebnie wykonywanej diagnostyki inwazyjnej, np. w przypadkach związanych wyłącznie z wiekiem kobiet. Istotnym aspektem badań prenatalnych, w tym nieinwazyjnej diagnostyki, jest poradnictwo. Powinno mieć ono charakter porady niedyrektywnej. Lekarz powinien skupiać się na prawidłowej interpretacji otrzymanych wyników, możliwościach i ograniczeniach stosowanych metod. Warunkiem prawidłowej interpretacji badań nieinwazyjnych jest ich prawidłowe wykonanie. Dotyczy to zarówno sprzętu, jak i odpowiednio przygotowanego, przeszkolonego personelu (ginekolog, genetyk kliniczny, diagnosta laboratoryjny). Po wykonaniu badań nieinwazyjnych w każdym przypadku indywidualnie należy rozważyć wskazania do dalszej diagnostyki, przede wszystkim do inwazyjnej diagnostyki prenatalnej. Wskazania do inwazyjnego badania prenatalnego powinny mieć charakter medyczny. Zważywszy na możliwość powikłań po badaniu inwazyjnym wskazania do ich wykonania powinny być związane z większym w tym przypadku ryzykiem wystąpienia aneuploidii u płodu, niż ryzyko powikłań po badaniu. W rzadkich przypadkach diagnostykę inwazyjną rozważa się z powodu wysokiego niepokoju kobiety w ciąży (np. świadoma rezygnacja z etapu badań przesiewowych). W każdej z powyższych sytuacji kobieta powinna być poinformowana o możliwościach diagnostycznych i ograniczeniach badania prenatalnego. Ośrodki zajmujące się diagnostyką prenatalną muszą dodatkowo zapewnić pacjentkom kompleksową opiekę medyczną, w tym specjalistyczne poradnictwo, uwzględniającą świadomą wolę pacjentki na każdym z etapów.