Screening aneuploidii în materialul abortiv

14 000 leiTG24

Aproximativ 10-15% din toate sarcinile, au ca rezultat avort spontan în primul trimestru de sarcină. Dintre cauzele eterogene de avort spontan apar anomalii cromozomiale, în special aneuploidiile. Deși în marea majoritate a cazurilor sunt mutații de novo, iar impactul lor asupra riscului în sarcinile ulterioare este compus, identificarea cauzei avortului joacă un rol important în consilierea genetică ulterioară.

Ce este o aneuploidie?

Orice modificare a numărului de cromozomi din spermatozoizi sau ovule poate afecta rezultatul unei sarcini. În cazul unor aneuploidii, copilul se poate naște viu (ex. Sindromul Down), dar altele sunt letale în primul trimestru și nu pot duce niciodată la nașeterea unui copil viu. O aneuploidie este adăugarea sau pierderea unui cromozom: o celulă care are trei copii ale unui anumit cromozom (care rezultă într-un total 47 de cromozomi) sau o celulă cu lipsa unui anumit cromozom (rezultând 45 de cromozomi). O copie suplimentară a unui cromozom se numește trisomie; o copie lipsă se numește monosomie.

Cauze

Condițiile de mediu sunt capabile să provoace anomalii cromozomiale, dar oamenii de știință consideră că majoritatea cazurilor de aneuploidie rezultă din erori aleatorii în diviziunea celulară. De cele mai multe ori, chiar și atunci când testarea cromozomială după un avort spontan arată că copilul a fost afectat de aneuploidie, aneuploidia nu reapare în sarcinile viitoare. Trisomiile (o copie suplimentară a unui cromozom) sunt mai frecvente decât monosomiile (o copie lipsă). Cele mai multe trisomii duc la avort spontan. De fapt, ele sunt responsabile pentru aproximativ 35 la sută din avorturi. Mai puțin de un procent din oameni se nasc cu trisomii. Doar câteva trisomii pot duce la nașteri vii. Cea mai frecventă este trisomia 21, cunoscută sub denumirea de sindrom Down. Celelalte două trisomii autosomale (cromozomiale non-sexuale) care duc uneori la nașterea unui bebeluș sunt trisomia 13 și 18. Din păcate, copiii născuți cu aceste trisomii nu supraviețuiesc. Bebelușii născuți cu anumite trisomii ale cromozomilor sexuali pot trăi până la vârsta adultă. Bărbații născuți cu doi cromozomi X și un cromozom Y au sindromul Klinefelter, cea mai frecventă aneuploidie după sindromul Down. De asemenea, masculii pot supraviețui cu un X și doi cromozomi YY și femeile cu trei cromozomi X. În ceea ce privește monosomiile - opusul trisomiilor - doar una are drept rezultat nașterea vie. Acesta este un singur cromozom X la femei, cunoscut sub numele de sindromul Turner.

Producția de gameți se bazează pe procesul de meioză pentru a reduce numărul de cromozomi prezenți în fiecare gamet la 23 (o pereche de fiecare cromozom). Cu toate acestea, segregarea meiotică a perechilor de cromozomi este predispusă la erori.

Non-disjuncția meiotică apare atunci când o pereche de cromozomi nu este separată corect, iar un gamet primește ambele copii ale cromozomului, în timp ce un alt gamet nu primește o copie. Când gametul care poartă anormal două copii ale unui anumit cromozom fertilizează un gamet care poartă o copie, conceptul rezultat conține trei copii ale acelui cromozom (numit trisomie).

În schimb, dacă gametul care nu poartă o copie a cromozomului fertilizează un gamet cu o copie a acelui cromozom, conceptul rezultat are o singură copie a acelui cromozom (numit monosomie). Transmiterea unor copii lipsă sau suplimentare ale unui cromozom prin intermediul gameților este asociată cu rezultatele adverse ale sarcinii - fie pierderea sarcinii (avort spontan), fie un copil cu anomalii congenitale.

Anomaliile cromozomiale sunt responsabile de peste 50% din pierderile de sarcină în primul trimestru. Anomaliile cromozomilor numerici includ aneuploidii de cromozomi întregi (trisomie sau monosomie) și poliploidie (având unul sau mai multe seturi suplimentare complete de cromozomi, care include triploidie și tetraploidie).

Cele mai frecvente anomalii cromozomiale la produsele concepției sunt trisomiile autosomilor (cromozomii 1–22), care reprezintă aproape două treimi din toate aneuploidii. Aceasta este urmată de monosomie X (45, X) și triploidie (trei seturi de cromozomi complete sau 69 de cromozomi).

Monosomiile autosomale sunt foarte rar observate în avorturile spontane. Se sugerează că monosomiile autosomale prezente în zigot nu reușesc în general să se implanteze în peretele uterin (monosomiile cromozomilor 21 și 22 au fost observate în produsele de concepție, deși mai rar). S-a speculat că exprimarea redusă a anumitor gene datorită monosomiei (haploinsuficiență) are un impact negativ asupra capacității proliferative a celulelor (în special în citotrofoblastul embrionului aflat în dezvoltare), rezultând un efect letal.

Anomaliile cromozomilor 13, 15, 16, 18, 21, 22, X și Y reprezintă aproximativ 72% din toate anomaliile cromozomiale (aneuploidii) observate în produsele de concepție.

Aneuploidiile care apar ca urmare a erorilor din timpul meiozei apar la întâmplare. Astfel, este dificil de a prezice riscul de recurență pentru un pacient care a avut un avort anterior ca urmare a unei anomalii cromozomiale numerice. Cu toate acestea, se știe că frecvența aneuploidiilor crește proporțional cu creșterea vârstei materne. Această creștere este atribuită creșterii ratelor de nedisjuncție în timpul meiozei odată cu avansarea vârstei materne.

Tehnici de analiză

Există mai multe tehnici care pot fi utilizate pentru testarea produsului de concepție pentru anomalii cromozomiale. Fiecare tehnică diferă în raport cu materialul necesar testării și cu gama de cromozomi studiată.

Cariotipul folosește celule de cultură (țesut din produsul de concepție cultivat) pentru a colora cromozomii și analizează microscopic o serie de nuclee pentru anomaliile cromozomiale. În timp ce cariotipul are avantajul de a evalua simultan toți cromozomii (1-22, X și Y), necesită cultura țesutului viabil. Țesut obținut din avorturile spontane nu reușesc să se cultive în aproximativ 40% din cazuri din cauza țesutului neviabil. În plus, prezența contaminării cu celule materne poate fi propagată și extinsă, datorită cultivării celulare, mascând orice potențiale aneuploidii prezente în țesutul fetal.

QF-PCR este o tehnică moleculară care nu necesită țesut viabil pentru ecranarea cromozomilor. ADN-ul este extras din țesutul produsului de concepție (viabil sau nu) și cromozomii selectați pot fi cuantificați utilizând QF-PCR. Cu toate acestea, datorită naturii vizate a QF-PCR convențională, acesta nu ecranizează toți cromozomi. De obicei, cromozomii 13, 15, 16, 18, 21, 22, X și Y sunt ecranizați utilizând abordările QF-PCR. În timp ce anomaliile acestor cromozomi reprezintă aproximativ 72% din toate aneuploidii observate în produsele de concepție, 28% sunt ratate (deoarece nu sunt examinate).

Secvențiere de generație următoare (NGS) oferă screening-ul genomului cu acoperire redusă pentru a cuantifica cromozomii. Screeningul întregului genom permite acoperirea tuturor cromozomilor (1–22, X și Y). În plus, întrucât NGS este o tehnică moleculară, necesită ADN-ul extras din produsul de concepție. NGS oferă screening-ul tuturor cromozomilor și poate fi efectuat pe țesutul non-viabil. Prin urmare, o astfel de testare are o rată de detectare > 95% și rata de succes > 99%.

Metodologie comparativă

Evaluarea citogenetică a produsului de concepție a fost o abordare importantă pentru a determina cauza pierderii sarcinii. Această metodă este utilă pentru a estima riscul de recurență și a oferi sfaturi pentru sarcinile ulterioare. Cu toate acestea, această abordare a avut încă multe provocări de depășit. De exemplu, timpul de transformare lung al culturii celulare și rata mare de eșec. Tehnici precum CGH, CGH-array, FISH, MLPA și QF-PCR au depășit unele dezavantaje moștenite de la tehnicile citogenetice convenționale, incluzând preparate cromozomice slabe, eșecul culturii sau contaminarea cu celule materne. Între timp, aceste tehnici de biologie moleculară au oferit multiple avantaje, inclusiv timp scurt de transformare și rezoluții mari. Cu toate acestea, a fost remarcabil faptul că numai CGH-array ar putea detecta anomaliile cromozomiale în întregul genom. Studiile anterioare au sugerat că aceste tehnici de biologie moleculară au identificat mai multe anomalii în avorturile spontane precoce. Cu toate acestea, aceste tehnologii moleculare au încă dezavantaje.

Diagnosticul bazat pe NGS devine rapid parte a testelor clinice genomice și este oferit acum de multe laboratoare comerciale și de cercetare în întreaga lume. Una dintre caracteristicile cheie ale diagnosticului bazat pe NGS este capacitatea sa de a detecta o gamă completă de variații genetice. Din punct de vedere clinic, au fost utilizate în practică multiple abordări, inclusiv secvențierea țintă și secvențiere a genomului întreg. Prin urmare, datele întregului genom sunt de acoperire redusă și potrivite pentru detectarea variantelor constituționale la om.

Tehnologia NGS folosită de Invitro Diagnostics pentru screening-ul produselor de concepție permite detectarea:

1. Trisomiilor

2. Monosomiilor

3. Poliploidiilor

4. Deleții parțiale și / sau duplicațiile.

Avantajele metodei:

  1. Acoperirea tuturor cromozomilor din genom (1-22, X&Y);
  2. Rezoluție înaltă;
    • 99% specificitate analitică
    • 99% precizie de diagnostic
    • Sensibilitate analitică 99%
  3. Nu este nevoie de cultivarea celulelor;
  4. Rata de eșec a testului de 0,1%;
Citește mai mult

Next Generation Sequencing

Material abortiv

Ion GeneStudio™ S5 System

Pregatirea

Pregătirea

  • Nu necesită pregătire specială

Result

Rezultatul

Laboratorul medical Invitro Diagnostics oferă unul din cele mai detaliate Rapoarte de analize medicale din Republica Moldova. Raportul de analize medicale oferit conține mulți indici și parametri, valori de referință și variabile în dependență de profilul pacientului (vârstă, sex, unități de măsură, metoda utilizată și alte informații medicale specifice).

Pentru interpretarea rezultatelor analizelor, pacientul trebuie să apeleze obligatoriu la medicul curant care-i cunoaște antecedentele, rezultatele fiind doar o etapă în stabilirea diagnosticului.


Echipament utilizat

Echipament utilizat

Ion GeneStudio™ S5 System