Secvențierea noninvazivă îmbunătățește screeningul genetic prenatal
În timp ce testarea prenatală noninvazivă (NIPT) a revoluționat diagnosticul prenatal prin permiterea detectării unor probleme genetice la făt, aceasta este în prezent limitată și ratează multe cauze genetice ale anomaliilor.
O nouă tehnică, care va fi prezentată la conferința anuală a Societății Europene de Genetică Umană, introduce o tehnologie numită secvențiere fetală noninvazivă (NIFS) care va analiza simultan aproape 23.000 de gene, precum și toate condițiile actualmente capturate de NIPT, atât în sarcini cu anomalii fetale detectate anterior, cât și în cele fără.
Dr. Christopher Whelan, un cercetător senior în calcul, care lucrează în laboratorul dr. Michael Talkowski la Broad Institute al Massachusetts Institute of Technology și Harvard, și la Centrul de Medicină Genomică al Spitalului General din Massachusetts, Boston, MA, SUA, afirmă că noua tehnică a reușit să identifice o proporție foarte mare din variantele genetice relevante clinic, care sunt în prezent detectabile doar prin secvențierea genomică invazivă (GS). Aceasta sugerează că NIFS poate fi utilizat ca un instrument de screening mai sigur și la fel de precis în toate sarcinile.
Majoritatea metodelor actuale NIPT sunt de rezoluție scăzută și se concentrează doar pe un număr mic de anomalii genetice, iar standardizarea între ele este limitată. Testarea cuprinzătoare a tuturor genelor relevante pentru diagnosticul prenatal este accesibilă doar prin metode de testare invazive. „În prezent, multe femei refuză metodele de secvențiere invazivă – amniocenteza și prelevarea de vilozități coriale (CVS) – din cauza riscurilor pentru făt, stresului asociat, dificultăților de acces și costurilor, chiar dacă capacitatea lor de diagnosticare este ridicată”, afirmă dr. Whelan. „Am încercat să dezvoltăm un test cu o valoare diagnostică similară, dar fără riscurile și dezavantajele asociate.”
Cercetătorii au testat NIFS pe 565 de sarcini, la o medie de 17 săptămâni de gestație. Aceștia au aplicat secvențierea profundă a ADN-ului fetal liber (cffDNA) la analiza probelor de sânge matern și au folosit metode avansate de calcul pentru a identifica variantele genetice din aproape 23.000 de gene (exomul) din fiecare făt. Verificarea constatărilor lor cu cele obținute prin secvențierea directă a fătului, după amniocenteză sau CVS, le-a permis să-și confirme acuratețea, descoperind că NIFS a identificat aproximativ 95-99% din variantele genetice găsite prin metodele invazive, în funcție de tipul de variantă și de modelul de moștenire, iar, important, 97,2% din variantele genetice responsabile pentru condiții clinice relevante în studiu. „Testul a avut performanțe foarte bune în captarea tuturor variantelor clinic relevante găsite prin GS invaziv care ar fi fost ratate de toate testele noninvazive actuale și a genotipat cu acuratețe peste 97% dintre acestea. Au existat, de asemenea, unele descoperiri neașteptate, cum ar fi sarcinile gemelare cu țesut anormal și dovezi că unele mame au primit un transplant de măduvă osoasă de la un donator de sex masculin care a confuzat rezultatele NIPT”, afirmă dr. Whelan. „Aceasta a oferit dovezi suplimentare ale puterii tehnicii.”
NIFS este estimat a fi considerabil mai ieftin decât standardul de aur actual, GS invaziv, deoarece se bazează în mare parte pe capacități care există deja și sunt larg disponibile în laboratoarele de diagnostic comerciale, fără a necesita o procedură medicală. Tehnica folosește doar un număr ușor mai mare de citiri de secvențiere decât sunt necesare pentru GS invaziv și poate fi utilizată într-o etapă mai timpurie a sarcinii decât majoritatea anomaliilor fetale sunt detectabile prin imagistică. Prin oferirea unui acces mai devreme la informațiile genetice și diagnostice, NIFS poate reduce costurile totale prin permiterea unei gestionări mai informate a unei sarcini. Testul a fost deja demonstrat ca fiind precis în probe din sarcini de la 10 săptămâni de gestație, cu proporția de cfDNA în sângele matern provenind din placentă (fracția fetală) fiind de doar trei procente. „La acele fracții, am observat încă o concordanță foarte mare cu GS clinic realizat pe ADN din testarea invazivă”, afirmă dr. Whelan.
Cercetătorii intenționează acum să continue îmbunătățirea capacităților NIFS pentru a putea identifica variante genetice clinic relevante suplimentare care nu sunt evaluate prin secvențierea exomică standard. De asemenea, își extind și scalează studiile pentru a permite screeningul NIFS pentru toate sarcinile în viitor.
„Deși randamentele diagnostice și performanța generală a testului nu au fost o surpriză, a fost remarcabil că am reușit să accesăm și să secvențiem atât de mult din genomul fetal doar dintr-o simplă prelevare de sânge matern în timpul sarcinii. În viitor, există multă muncă interesantă în domeniul tratamentului prenatal pentru bolile genetice. Împreună cu NIFS, aceasta ar putea fi transformatoare prin permiterea utilizării unui tratament într-o etapă mai timpurie și mai eficientă. NIFS ne permite, de asemenea, să începem să capturăm, cu luni înainte de naștere, informațiile clinic relevante care sunt în prezent evaluate prin screeningul nou-născuților, permițând pregătirea timpurie pentru gestionarea postnatală”, afirmă dr. Whelan. „Aceasta este o schimbare de paradigmă și un punct de inflexie pentru diagnosticele prenatale.”
Președintele conferinței, profesor Alexandre Reymond, care nu a fost implicat în cercetare, a declarat: „Secvențierea întregului genom al unui făt fără a obține chiar o probă de la acel făt este o realizare deosebită. Aceasta deschide imediat oportunități de tratament și prevenire și înseamnă că medicina reproducătoare va fi schimbată pentru totdeauna.”
