تست غیرتهاجمی تشخیص پیش از تولد
سندرم داون
Non Invasive Fetal Trisomy (NIFTY)
Non Invasive Prenatal Testing (NIPT)
دکتر محمدرضا حکمت
دکتر مسعود گرشاسبی
دکتر میترا رفیع زاده
دکتر نوشین ندایی
در سال 1997 دانشمندان به وجود DNA جنین در خون زنان باردار پی بردند. این کشف مهم که با ردیابی قسمت‌هایی ازکروموزم Y جنین در سرم مادر توسط Dennis Lo صورت گرفت، اساسی شد برای ظهــور روش‌های غیرتهاجمی تشخیص آنوپلوئیدی‌ها در دوران بارداری. اصـول این روش برپایه انــــدازه‌گیری DNA آزاد در پلاسمای مادر (cell free DNA) است که از سلول‌های جفت آزاد می‌شوند. صاحب‌نظران، این کشف را انقلابی در علوم پرناتولوژی دانسته و پیش‌بینی می‌کنند که در آینده نزدیک تست‌های مبتنی بر آن، جایگزین روش‌های رایج غربالگری گردد.
روش مولکولی غیرتهاجمی تشخیص آناپلوئیدی‌ها
به‌طورکلی تمرکز برنامه‌های غربالگری دوران بارداری بر روی تشخیص سندرم داون، (1)NTDs و دو آنوپلوئیدی اتوزومال دیگر که کمتر شایع هستند یعنی تریزومی 18 (سندرم ادوارد) وتریزومی 13 (سندرم Patau) است. سندرم داون یا تریزومی 21 شایع‌ترین آنوپلوئیدی در انسان با شیوع تقریباً 1 در 800 است. ریسک ابتلای جنین به سندرم داون با افزایش سن زیاد می‌شود، به‌طوری‌که یک خانم 45 ساله دارای ریسک 1 به 35 است. امروزه پیشرفت‌های علم پزشکی درمان اکثر مشکلات مبتلایان به این سندرم را امکان‌پذیر ساخته است، به‌گونه‌ای که افراد با سندرم داون تا سنين بالا (حدود 55 سالگی) می‌توانند زندگی کنند.
تریزومی‌های 18 و 13 نیز مانند سندرم داون در سه‌ماهه اول و دوم شایع‌تر از موقع زایمان بوده و به میزان زیادی سقط خودبه‌خودی در آن‌ها اتفاق می‌افتد. مبتلایان به تریزومی 18 و 13 دارای عمرکوتاه‌مدتی بوده و فقط 5 تا 10 درصد آن‌ها تا یک‌سالگی زنده می‌مانند.
سندرم‌های حذفی Deletion Syndromes
سندرم‌های حذفی به‌عنوان گروهی از اختلالات قابل‌تشخیص بالینی محسوب می‌شوند که به دلیل حذف بخشی از کروموزوم ایجاد می‌شوند. اندازه و محل حذف، ویژگی‌های تظاهرات بالینی و شدت آن‌ها را تعیین می‌کنند. تظاهرات بالینی می‌تواند شامل تأخیرات رشدی، ناتوانی‌های ذهنی، تفاوت‌های رشدی، مشکلات رفتاری، سختی‌های تغذیه‌ای، تون عضلانی پایین، تشنج و دیسمورفی باشد.
آنوپلوئیدی‌های کروموزوم جنسی
آنوپلوئیدهای کروموزوم جنسی شامل اختلالات عددی در کروموزوم X و Y به‌صورت حذف یا اضافه شدن هستند. اگرچه علائم بالینی مبتلایان عموماً خفیف بوده و بدون ناتوانایی‌های ذهنی است، اما بعضی‌ها دچار مشکلات فنوتیپی مثل اختلالات فیزیکی، تأخیر در یادگیری و ناباروری هستند.
در این تست علاوه بر جنسیت جنین، آنوپلوئیدی‌های کروموزوم‌های جنسی مانند سندرم ترنر نیز از هفته دهم قابل‌تشخیص است.
درطی دو دهه اخیر روش‌های مختلفی شامل اندازه‌گیری مارکرهای شیمیایی و پارامترهای سونوگرافی و همچنین ترکیب این دو باهم، برای غربالگری سندرم داون ابداع شده است، اما به علت اشکالات موجود در این روش‌ها، دانشمندان همیشه به دنبال یافتن روش‌هایی بهتر بودند.
بزرگ‌ترین ايراد در روش‌های سنتی غربالگری، درصد بالای نتايج مثبت و منفی کاذب و در تست‌های تأییدی احتمال سقط‌جنین به علت تهاجمی بودن روش نمونه‌گيری است. در روش NIPT بدون نياز به سلول‌های بافت جفت (3)(CVS) يا نمونه‌گيری از مايع آمنيوتيک (آمنيوسنتز)، از چند میلی‌لیتر خون وريدی مادر استفاده شده و درصد موارد مثبت و منفی کاذب نيز به ميزان کمتر از 1 درصد کاهش می‌يابد.
| بزرگ‌ترین ايراد روش‌های سنتی غربالگری، درصد بالای نتايج مثبت و منفی کاذب است. |
در سال 1997 دانشمندان به وجود DNA جنین در خون مادر پی بردند. این کشف مهم که با ردیابی قسمت‌هایی ازکروموزم Y جنینی در سرم مادر توسط Dennis Lo صورت گرفت، اساسی شد برای ظهور روش‌های غیرتهاجمی تشخیص آنوپلوئیدی‌ها در دوران بارداری. اصول این روش بر پایه اندازه‌گیری DNA آزاد در پلاسما است که از سلول‌های مرده جفت آزاد می‌شـوند. صاحب‌نظران این کشف را یک انقلاب در علوم تشخیصی می‌دانند و پیش‌بینی می‌کنند که در آینده نزدیک جایگزین تست‌های رایج غربالگری و تشخیص دوران بارداری گردد.
بالاخره موفقیت واقعی در سال 2008 حاصل شد؛ زمانی که دو گروه مستقل از محققین با مطالعه بر روی دو جمعیت 18 و 14تایی از جنین‌های مبتلا به آنوپلوئیدی، قدرت تشخیص تریزومی‌های جنینی را با استفاده از تکنیک Massively Parallel Sequencing با درستی بیشتر از 99 درصد به اثبات رساندند.
تکنیک آزمایش به این صورت است که ابتدا 50 جفت (BP)(2) از فراگمنت‌های DNA جنین در خون مادر تعیین توالی شده، سپس با استفاده از محاسبات و نقشه‌برداری‌های بیوانفورماتیک تعداد کروموزوم‌های جنین محاسبه می‌شود.
NIFTY میلیون‌ها قطعاتDNA مادری و جنینی را در هر نمونه تعیین توالی می‌کند. با استفاده از تکنولوژی Next Generation Sequencing کل ژنوم و چهار آنالیز متفاوت بیوانفورماتیک اختصاصی، اطلاعات در طول کل ژنوم آنالیز شده و با مراجع استاندارد مقایسه می‌شود تا اختلالات ژنتیکی مشخص شود.
نیمه‌عمر این DNA بسیار کوتاه بوده و کمتر از 2 ساعت می‌باشد و بلافاصله بعد از تولد از خون مادر محو می‌گردد، بنابراین بارداری‌های قبلی اختلالی در نتیجه تست ندارد. برای جلوگیری از کاهش میزان DNA خون مادر، نمونه در لوله‌های حاوی ماده مخصوصی گرفته می‌شود که مقدار DNA را ثابت نگه می‌دارد.
مطالعات پرجمعیت‌تری اخیراً گزارش شده است که میزان تشخیص (Detection rate) این روش را برای تریزومی 21 به میزان 99/1 درصد و با ویژگی 99/7 تا 99/9درصد نشان می‌دهد.
به‌منظور آشنايی بيشتر با ارقام موردبحث اگر فرض کنيم که کل موارد بارداری در ايران سالانه يک ميليون و سیصد هزار نفر باشد درصورت انجام غربالگری با روش جديد NIPT، منافع ذيل قابل‌دستیابی است:
1- در روش رایج تعداد بيمارانی که با نتيجه مثبت کاذب جهت انجام آزمايش تأییدی آمينوسنتز معرفی می‌شوند تقریباً 65000 بيمار است اما با روش NIFTY تنها 442 نفر خواهند بود؛ بدين معنی که سالانه بيش از 64500 مورد انجام روش آمنيوسنتز کمتر درخواست می‌شود.
2- تعداد موارد سقط‌جنین به دليل ارجاع جهت نمونه‌گيری تهاجمی در روش اول تقریباً 650 و در روش جدید فقط 6 مورد می‌باشد.
3- موارد منفی کاذب در روش غربالگری سنتی تقریباً 325 مورد است، اما در روش جديد 1 یا 2 مورد خواهد بود يعنی 323 بيمار کمتر در يک سال.
باید توجه داشت که انجام این تست نیاز به آزمایش (AFP)(6) را برای بررسی NTDs در سه‌ماهه دوم از بین نبرده و خانم باردار باید حتماً در هفته‌های 15 تا 20 بارداری مجدداً به آزمایشگاه مراجعه کند.
باید توجه داشت که هنوز در مورد کسانی که نتیجه تست cell free DNA آن‌ها مثبت (پرخطر) می‌شود باید تست تأییدی مانند CVS یا آمنیوسنتز انجام شود، ولی با توجه به درصد مثبت کاذب بسیار پایین، تعداد مواردی که نیاز به این کار می‌باشد بسیار اندک خواهد بود.
مزایای تست:
غیرتهاجمی بودن، برای انجام آزمایش فقط به چند میلی‌لیتر از خون مادر احتیاج است.
حساسیت و صحت بالا، مطالعات بر روی جمعیت‌های بزرگ ویژگی و حساسیت بیشتر از 99 درصد را نشان داده است.
تشخیص زودهنگام، آزمایش از هفته دهم بارداری قابل انجام بوده و این زمان به تصمیم‌گیری بهتر کمک می‌کند.
اگرچه تا سال 2013 اکثر تحقیقات بر روی مفید بودن این تست در مورد بارداری‌های پرخطر انجام گرفته ولی در سال 2014 دو مرکز بسیار معتبر یعنی کالج ژنتیک پزشکی امریکا (4)(ACMG) و کالج سلطنتی بیماری‌های زنان و زایمان (5)(RCOG) و همچنین پروفسور Kypros Nicolaides کاربرد NIPT را به‌عنوان یک تست غربالگری با حساسیت بالا پیشنهاد کرده‌اند.
| تابه‌حال بیش از 800000 مورد تست NIFTY انجام شده است که بالاترین تعداد در بین تست‌های NIPT در دنیا است |
موارد کاربرد:
* به‌عنوان یک تست مرحله دوم، در مورد کسانی که دارای بارداری پرخطر محسوب می‌شوند.
1- خانم‌های بارداری که نتیجه تست غربالگری آن‌ها مثبت شده است.
2- زنان با سن بیشتر از 35 سال
3- زنان بارداری که در بررسی‌های سونوگرافی پرخطر تشخیص داده شده‌اند.
4- کسانی که سابقه قبلی حاملگی با اختلالات کروموزومی دارند.
5- فردی که از طریق IVF باردار شده و یا قبلاً سقط‌جنین تکراری داشته است.
6- مواردی که منع استفاده از تست‌های تهاجمی دارند، مثل Placenta Parvia، کسانی که خطر سقط‌جنین در آن‌ها بالا است و افراد مبتلا به عفونت هپاتیت B.
* به‌عنوان یک تست غربالگری با قدرت تشخیص بسیار بالا، برای کسانی که نمی‌خواهند میزان ریسک منفی کاذب، در روش‌های رایج غربالگری را بپذیرند.
* یک انتخاب به‌عنوان یک تست تأییدی برای زنانی که قادر به پذیرش خطر روش‌های تهاجمی نیستند و یا از نحوه نمونه‌گیری در روش‌های تهاجمی وحشت دارند.
* یک انتخاب برای مواردی که کشت سلولی با شکست مواجه می‌شود.
پیشنهاد‌ها:
1- خانم‌های باردار باید قبل از تصمیم‌گیری در مورد انتخاب روش مورداستفاده برای غربالگری و یا تأیید نتیجه مثبت (پرخطر) در روش‌های رایج غربالگری، مورد مشاوره قرار گرفته و از مزایا و معایب همه روش‌های موجود مطلع گردند.
2- کاربرد این تست برای کسانی که از نحوه نمونه‌گیری روش‌های تهاجمی وحشت دارند.
3- انجام تستNIPT برای زنانی که نمی توانند خطر سقط در روش‌های تهاجمی را بپذیرند، مانند زنانی که پس از درمان‌های طولانی و پرهزینه و یا در سنین بالا باردار شده‌اند.
منابع:
1-Glenn E. Palomaki, CosminDeciu, Edward M. Kloza, Geralyn M. Lambert-Messerlian, DNA sequencing of maternal plasma reliably identifies trisomy 18 and trisomy 13 as well as down syndrome: an international collaborative study, Genetics in medicine,Volume 14, Number 3, March 2012
2-Peter Benn, AntoniBorrell, Howard Cuckle, Lorraine Dugoff, Susan Gross, Prenatal Detection of Down Syndrome using Massively Parallel Sequencing (MPS): Prenatal Diagnosis, 24 October 2011
3-Ehrich M, Deciu C, Zwiefelhofer T, Tynan JA, Cagasan L, Tim R, Lu V, et al. Noninvasive detection of fetal Trisomy 21 by sequencing of DNA in maternal blood: a study in a clinical setting. Am J Obstet.Gynecol 2011;204:205.e1–205.11.
4-Chiu RW, Akolekar R, Zheng YW, Leung TY, Sun H, Chan KC, Lun FM, et al. Non-invasive prenatal assessment of Trisomy 21 by multiplexed maternal plasma DNA sequencing: large scale validity study. BMJ 2011;342:c7401.
5-Ashoor, G., Syngelaki, A., Wagner, M., Birdir, C., Nicolaides, K.H., Chromosome-selective sequencing of maternal plasma cell-free DNA for first trimester detection of trisomy 21 and trisomy 18, Am J Obstet Gynecol. (2012), doi: 10.1016/j.ajog.2012.01.029.
6-Chiu RWK, Akolekar R, Zheng YWL, et al. Non-invasive prenatal assessment of trisomy 21 by multiplexed maternal plasma DNA sequencing: large scale validity study. Brit Med J. 2011;342:c7401
7-Sparks, A.B., Struble, C.A., Wang, E.T., Song, K., Oliphant, A., Non-invasive Prenatal Detection and Selective Analysis of Cell-free DNA Obtained from Maternal Blood: Evaluation for Trisomy 21 and Trisomy 18, Am J Obstet Gynecol. (2012), doi: 10.1016/j.ajog.2012.01.030.
8-RossaWK Chiu, RanjitAkolekar, YamaWLZheng, Tak Y Leung, Hao Sun…, Non-invasive prenatal assessment of trisomy 21 by multiplexed maternal plasma DNA sequencing: large scalevailidity study, BMJ 2011;342:c7401
9.TzeKinLau,Fang Chen, Xiaoyu Pan, Ritsuko K . Pooh, Fuman Jiang, YihanLi, Hui Jiang, Xuchao, Li,Shengpei Chen &Xiuqing Zhang, Noninvasive prenatal diagnosis of common fetal chromosomal aneuploidies by maternal plasma DNA sequencing, Journal of Maternal-Fetal and Neonatal Medicine. 2012
10-Shan Dan.,Fang Chen.,KwongWaichoy.,Fuman Jiang, Jingrong Lin, ZhaolingXuan, Wei Wang, Shengpei Chen, Xuchao Li …, Prenatal Detection of Aneuploidy and Imbalanced Chromosomal Arrangements by Massively Parallel Sequencing, PLoS ONE, February 2012, Volume 7, lssue 2
11-Non Invasive Prenatal Testing for chromosomal abnormality using maternal plasma DNA. Scientific Impact Paper No. 15, March 2014
12-ACMG statement on noninvasive prenatal screeningfor fetal aneuploidy.Anthony R. Gregg, S.J. Gross, R.G. Best, K.G. Monaghan, K. Bajaj, B.G. Skotko,Genet Med advance online publication 4 April 2013
پانوشت:
- Neural Tube Defects
- Basic Pair
- Chorionic Villus Sampling
- American College of Medical Genetics and Genomics
- Royal College of Obstetrics & Gynecology
- Alpha Feto Protein
- American Collage of meical Genetic and Genomics
- Royal Collage of Obstetrics & Gynecology
تست غیرتهاجمی تشخیص سندرم داون و تریزومی‌های 18 و 13 Non Invasive Fetal Trisomy (NIFTY)
تشخیص پیش از تولد سندروم داون و نقایص لوله‌های عصبی
Prenatal Screening Tests; cffDNA
برای دانلود پی دی اف بر روی لینک زیر کلیک کنید
ورود / ثبت نام