Analiza pozakomórkowego DNA: preferowany sposób wykrywania aneuploidii u płodu

Charles J. Lockwood, MD, MHCM

Dr Lockwood, redaktor naczelny Contemporary OB/GYN, Dean of College of Medicine, Vice President, Health Science, Ohio State University, Columbus, Ohio.

Ginekologia po Dyplomie 2014;16(4):43-45

Nie wiem dokładnie, ile zabiegów amniopunkcji genetycznej przeprowadziłem. Zgaduję, że między 5000 a 6000. Oceniam także, że wykonałem co najmniej 1500 biopsji kosmówki (chorionic villus sampling, CVS). Podobnie jak praktyka zakładania kleszczy czy przyjmowanie porodu miednicowego, sztuka wykonywania inwazyjnych zabiegów diagnostyki prenatalnej wkrótce może stać się pieśnią przeszłości.

W niedawno opublikowanym artykule pada sugestia, że liczba wykonywanych amniopunkcji genetycznych i biopsji kosmówki w tym kraju wkrótce gwałtownie zmaleje. W New England Journal of Medicine Bianchi i wsp. donoszą, że ocena płodowego pozakomórkowego DNA (cell-free DNA, cfDNA) obecnego w osoczu matki w populacji kobiet z grupy małego ryzyka daje bardzo wysokie (tj. 100%) wskaźniki wykrywalności trisomii 21 i 18, przy bardzo niskich odsetkach wyników fałszywie dodatnich (odpowiednio 0,3% i 0,4%).1 Badanie to otwiera drogę do zastąpienia stosunkowo niedokładnej metody skriningu aneuploidii u płodów opartej na ocenie stężenia markerów w osoczu krwi matki w połączeniu z badaniem USG przez analizę pozakomórkowego DNA, wyniki badania cfDNA wskazujące na duże ryzyko aneuploidii wciąż będą jednak wymagać weryfikacji drogą CVS lub amniopunkcji.

Co to jest pozakomórkowe DNA i jak można je wykryć?

Płodowe DNA jest uwalniane do krążenia matki przede wszystkim z komórek łożyska ulegających apoptozie, natomiast matczyne cfDNA pochodzi głównie z komórek hematopoezy. Płodowe cfDNA obecne jest we krwi matki w mniejszych stężeniach i krótszych fragmentach niż matczyne cfDNA. Po 9 tygodniu ciąży frakcja płodowa reprezentuje 10-20% całkowitego cfDNA w krążeniu matki i zwiększa się w czasie trwania ciąży, zwłaszcza po 21 tygodniu.2

Praktycznie nie ma możliwości oddzielenia DNA płodowego od matczynego, natomiast losowa amplifikacja całkowitego cfDNA w próbce osocza matki metodą łańcuchowej reakcji polimerazy (polymerase chain reaction, PCR), a następnie wykorzystanie jednej z nowoczesnych metod sekwencjonowania DNA, nazywanej równoległym sekwencjonowaniem wielu fragmentów DNA (massively parallel sequencing, MPS) pozwala zidentyfikować, z którego chromosomu pochodzi każdy fragment DNA. Jest to możliwe dzięki porównaniu jego sekwencji ze znanymi sekwencjami specyficznymi dla poszczególnych chromosomów ludzkiego genomu. Metoda MPS pozwala na porównanie względnej ilości DNA pochodzącego z każdego chromosomu. W przypadku trisomii 21, 18 i 13 ilość potrojonego materiału DNA będzie zatem większa w porównaniu do podwójnych chromosomów referencyjnych. Chociaż bezwzględna ilość materiału pochodzącego z chromosomu obecnego w 3 kopiach będzie proporcjonalna do zawartości płodowego cfDNA w cfDNA matczynym, to istnieją względnie proste modele matematyczne określające poziom wskazujący na duże ryzyko aneuploidii.

Pełna wersja artykułu omawia następujące zagadnienia:

Co to jest pozakomórkowe DNA i jak można je wykryć?

Płodowe DNA jest uwalniane do krążenia matki przede wszystkim z komórek łożyska ulegających apoptozie, natomiast matczyne cfDNA pochodzi głównie z komórek hematopoezy. Płodowe [...]

Badania przesiewowe cfDNA w celu wykrywania aneuploidii płodu w populacjach dużego ryzyka

Różne firmy wykorzystują różne warianty trzech opisanych metod badania cfDNA, ale wszystkie uzyskują względnie wysokie wskaźniki czułości i niskie odsetki wyników fałszywie [...]

Badanie przesiewowe cfDNA w celu wykrywania aneuploidii płodu w populacjach małego ryzyka

O ile wyniki badań przeprowadzonych w populacjach dużego ryzyka były zadowalające, pod znakiem zapytania pozostawała ich dodatnia wartość predykcyjna w populacji ogólnej. Bianchi i wsp. [...]

Do zapamiętania

Na podstawie wyników badania Bianchi i wsp. oraz poprzednich doniesień na temat skuteczności analizy cfDNA w populacjach dużego ryzyka należy stwierdzić, że w przypadku [...]