НИПТ

Неинвазивните пренатални тестове (НИПТ) се провеждат, за да се потвърди или изключи наличието на избрани фетални хромозомни нарушения. За откриването на кои нарушения са предназначени TRISOMY test, TRISOMY test XY и TRISOMY test +?

История на НИПТ по света и в Словакия:

1997откриване на свободно циркулираща фетална ДНК
1997неинвазивно определяне на пола на плода с помощта на откриване на последователности от Y хромозомата
1998количествен анализ на свободната фетална ДНК в кръвоносната система на майката
1998неинвазивно определяне на Rh статуса на плода
1999доказано е бързо елиминиране на свободната фетална ДНК след раждането
2000 неинвазивен ДНК тест, фокусиран върху моногенни наследствени вродени нарушения (ахондроплазия)
2008пилотни проучвания, фокусирани върху неинвазивното откриване на анеуплоидия на плода
2009първо приложение и потвърждение на концепцията, базирана на потенциала на секвенирането от ново поколение (NGS) при откриването на фетална тризомия 21
2010разнообразието във фрагментирането на майчината и феталната ДНК е подробно характеризирано
2010подробни карти на генома на плода са определени неинвазивно
2011за първи път на пазара се предлагат НИПТ
2012пълно секвениране на генома на плода е получено по неинвазивен метод
2015в Словакия е въведен първият тест за фетална ДНК на базата на майчината кръв, който да се използва в клиничната практика - TRISOMY test
2017TRISOMY test се използва по-широко заедно с неговия вариант TRISOMY test +, който е предназначен за откриване на допълнителни хромозомни аберации

Принцип на теста

Нашият скринингов тест се основава на анализ на цялата последователност на генома на свободна фетална ДНК, изолирана от периферната кръв на бременната жена. Данните, получени чрез секвенционен анализ с ниско покритие, се оценяват с помощта на персонализиран алгоритъм за изчисление и се проверяват в съответствие с методиката, публикувана от Brianchi et al. (2012 г.). *

 

* Bianchi DW et al. Genome-wide foetal aneuploidy detection by maternal plasma DNA sequencing. Obstet Gynecol. 2012 May;119(5):890-901.

Клинично значение

Целта на високочувствителния и специфичен скрининг с TRISOMY test е да се открият честите видове тризомия на плода в ранен стадий на бременността, за да се сведе до минимум необходимостта от амниоцентеза, * което крие определени рискове от спонтанен аборт, произтичащи от процедурата за вземане на проба от околоплодната течност.

Въпреки много високата си чувствителност и специфичност при откриване на проследяваните видове тризомия, TRISOMY test е категоризиран като скринингов метод, а не като диагностичен преглед.

На практика това означава, че всеки положителен резултат при скрининга с TRISOMY test трябва впоследствие да бъде потвърден чрез инвазивна проба, включваща фетален генетичен материал (околоплодна течност или хорионни въси), който впоследствие се подлага на генетичен анализ (вижте литературните данни).

Отрицателен резултат при скрининга с Trisomy test изключва наличието на фетална тризомия 21, 18 и 13. Като правило, не е необходимо отрицателният резултат от теста да бъде потвърден от инвазивно получена проба (вижте литературните данни).

* Bianchi DW et al. Genome-wide fetal aneuploidy detection by maternal plasma DNA sequencing. Obstet Gynecol. 2012 May; 119 (5):890 – 901.

Изпращащ лекар

Направленията за скрининг с TRISOMY test се дават от акушер-гинеколози или специалисти по клинична генетика. Направленията за скрининг с TRISOMY test XY се дават от акушер-гинеколози или специалисти по клинична генетика. Направленията за скрининг с TRISOMY test + се предоставят от специалисти по медицинска генетика.

Чувствителност и специфичност

Скринингът с НИПТ обикновено се характеризира с висока чувствителност и специфичност. Феталните ДНК тестове, предлагани от различни лаборатории, обикновено се различават по определени технически подробности. Тези подробности са отразени в различни ключови параметри на НИПТ, по-специално:

  • честота на откриване на плодовете с тризомия – DetectionRate (DR),
  • честота на фалшиво положителните резултати – False PositiveRate (FPR).

The sensitivity of NIPT screening with regard to trisomy 21 and 18 depends on specific laboratory parameters and the test types they use, typically ranging between 90 and 100% at a false positive rate of 0.1%.*

Чувствителността на скрининга с НИПТ по отношение на тризомия 21 и 18 зависи от специфичните лабораторни параметри и вида на използваните тестовете, като обикновено варира между 90 и 100% при честота на фалшиво положителните резултати от 0,1%. *

НИПТ – Откриване на хромозомна анеуплоидия – Надеждност

TrialDown syndrome
DR (n (%))FPR (n (%)
Chiu et al., 201186/86 (100)3/146 (2,1)
Ehrich et al., 201139/39 (100)1/410 (0,24)
Palomaki et al., 2011209/212 (98,6)3/1471 (0,20)
Bianchi et al., 201289/90 (98,9)0/410 (0,00)
Sparks et al., 201236/36 (100)1/123 (0,81)
Ashoor et al., 201250/50 (100)0/297 (0,00)
Norton et al., 201281/81 (100)1/2888 (0,03)
Total590/594 (99,3)9/5745 (0,16)

TRISOMY test
Чувствителност и специфичност

n = 203Чувствителност95 % CIСпецифичност95 % CInP
T21> 99 %90,97-100 %> 99 %97,78-100 %39
T18> 99 %*> 99 %*5
T13> 99 %*> 99 %*2

n – общ брой проби в изпитването за валидиране
nP – брой положителни проби
CI – доверителен интервал
* 95 % CI не е оценен поради липса на проби

Брой проби без резултат за НИПТ: < 5%.
Брой проби без резултат за TRISOMY test: < 1%.

Чувствителността и специфичността на TRISOMY test е напълно сравнима с други методи на НИПТ. Резултатът от анализа се основава на проучване за валидиране и е подкрепен от анализ на референтни проби с известен кариотип.

Всички проби с тризомия 21, 18 и 13, включени в изпитването, бяха успешно открити чрез TRISOMY test.

Уникална методика за подготовка на кръвната проба

Лабораторната методика за TRISOMY test включва уникален процес, който гарантира увеличен дял на феталната ДНК в сравнение с първоначалното количество. Това се постига благодарение на физическата разлика между феталната ДНК и майчината ДНК. С помощта на тази уникална методика за обработка на пробите за TRISOMY test, лабораторията обикновено успява да получи среден дял на фетална ДНК от 16% (средният дял на фетална ДНК в публикуваните проучвания варира от 10 до 13%). По-важното е, че нито един набор от проби, обработени с помощта на тази специална методика, не е постигнал по-нисък дял на фетална ДНК от 7,5%, което значително намалява риска от неуспешен тест, поради ниско съдържание на фетална ДНК фракция в изследваната проба.

Прилагайки характеристиките на нашия метод за подготовка, анализ и оценка върху проби, получени от бременни жени със здрави плодове и бременни, чиито плодове са с тризомия на хромозома 21, използвани в рамките на нашето проучване за валидиране, статистически е възможно да се оцени появата на фалшиво положителни и фалшиво отрицателни резултати в зависимост от дела на фетална ДНК в майчината кръв. Въз основа на съществуващата информация знаем, че делът на феталната ДНК в майчината кръв варира между различните пациенти и наличието на проби с ниска фетална фракция (<4%) беше установено при по-малко от 5% от бременните жени (средният дял на фетална ДНК е около 14,5%). ***

Обхващайки 164 анализирани проби, взети от бременни жени с нормални плодове и 39 бременни жени, чийто плод е с тризомия 21, нашето проучване за валидиране предполага, че средният дял на феталната ДНК в пробите, получени от бременни жени, чийто плод страда от тризомия 21, възлиза на 16% (виж синята крива на Графика 1). Като се има предвид този дял на феталната ДНК в кръвоносната система на майката, вероятността за получаване на неинформативен резултат е ~ 1: 3 x 1013, а вероятността за получаване на фалшиво отрицателен резултат (т.е. грешен резултат) е по-ниска от 1: 9 x 1018.

middlebox_image-pre-lekarov--odborne-informacie--graf1--en

Вероятността за получаване на неинформативен резултат при проба с най-ниския дял на фетална ДНК, наблюдаван в нашето проучване (7,5%; вижте червената крива) е ~ 1:15, а вероятността за получаване на фалшиво отрицателен (т.е. грешен) резултат е по-малка от 1:740.

Анализът на проби от бременни жени със здрави плодове (синя крива) предполага, че вероятността от получаване на неинформативен резултат е ~ 1: 161, а вероятността за получаване на фалшиво отрицателен (т.е. грешен) резултат е по-малка от 1:30 000.

За да се сведе до минимум рискът от получаване на фалшиво отрицателен или фалшиво положителен резултат, причинен от бременности, настъпили по естествен начин, с ниска фетална фракция, резултатите от нашия анализ се оценяват по отношение на специална зона, която определя неинформативните резултати – т.нар. наречената „сива зона”. На Графика 2, тази зона е илюстрирана чрез защриховане в сиво. Ако анализирана проба попадне в тази зона, е необходимо тя да се анализира отново. В тази връзка, трябва да се вземе друга кръвна проба 14 дни след предходното вземане на проба.

middlebox_image-pre-lekarov--odborne-informacie--graf23--en

*** Hudecova I, Sahota D, Heung MM, Jin Y, Lee WS, Leung TY, Lo YM, Chiu RW. Maternal plasma foetal DNA fractions in pregnancies with low and high risks for foetal chromosomal aneuploidies. PLoS One. 2014 Feb 28;9(2):e88484. doi: 10.1371/journal.pone.0088484

Оценка на данните въз основа на персонализиран алгоритъм

Получени с помощта на секвенционен анализ на целия геном на свободната фетална ДНК, данните, съответстващи на отделните НИПТ, се оценяват с помощта на сложни математически модели. Наборите от данни от НИПТ варират между различните лаборатории, а също така зависят и от използваната методика. Целта на оценката е да се изчисли това, което се нарича Z-резултат (Графика 4).

middlebox_image-pre-lekarov--odborne-informacie--graf4--en

В сравнение с методите за изчисление, използвани от нашите конкуренти, усъвършенстваният персонализиран алгоритъм, който използваме за оценка на данните от TRISOMY test, ни позволява да постигнем по-висока средна стойност на Z-резултата по отношение на оценените проби.

По-високата средна стойност на Z-резултата в положителните проби, постигната с помощта на нашия усъвършенстван алгоритъм за оценка на TRISOMY test, автоматично се отразява в по-точно разпределение на стойностите на отрицателните и положителните резултати, което в крайна сметка води до намалена сива зона (Зона на припокриване) – област, която не позволява да решим ясно дали резултатът от теста е действително положителен или отрицателен.

Повлияване

Тъй като TRISOMY test, TRISOMY test XY и TRISOMY test + се категоризират по скоро като скринингови методи, а не като диагностични изследвания, могат да се получат както фалшиво положителни, така и фалшиво отрицателни резултати. Поради това, положителният резултат от скрининга трябва да бъде диагностично потвърден чрез някой от наличните диагностични методи, т.е. чрез генетично изследване на околоплодната течност на пациента.

Отрицателният резултат от скрининга не изключва абсолютно проследяваните видове тризомия. Възможно е да има неточности, причинени от естествено срещащи се явления, като плацентарен мозаицизъм, синдром на изчезващия близнак, точкови мутации, генна инактивация или други видове генетични или епигенетични механизми или наличието на чужда ДНК в майчината кръв.

В определен малък процент от случаите не е възможно да се получи ясен резултат от НИПТ. Такива тестове се считат за неуспешни. **** Неуспехът може да бъде причинен или от технически, или от биологични причини. Такива неуспешни тестове се причиняват главно от неправилно получени кръвни проби или неправилни условия на транспортиране.

Най-честата биологична причина за неуспех на теста е сравнително нисък дял на феталната ДНК в получената проба в сравнение с количеството майчина ДНК. Ако делът на феталната ДНК в получената проба е по-малък от 4%, надеждността на теста спада значително (Графика 5). Според резултатите, представени от публикуваните досега проучвания, появата на проби с нисък дял на феталната ДНК фракция варира между 1,5-6,1%.

Резултатите, получени чрез оценка на проби със съотношение на феталната ДНК по-ниско от 4%, не са подходящи за тълкуване.

middlebox_image-pre-lekarov--odborne-informacie--graf5--en

**** M. M. Gil, M. S. Quezada, R. Revello, R. Akolekar, and K. H. Nicolaides, “Analysis of cell-free DNA in maternal blood in screening for foetal aneuploidies: updated meta-analysis,” Ultrasound Obstet. Gynecol. 45 (3), 249-266 (2015).