Nowy wspaniały świat prenatalnego sekwencjonowania DNA

Testy prenatalne mogą stać się bezpieczniejsze i bardziej pouczające w nadchodzących latach dzięki technologiom opracowanym do badania genomu płodu z krwi matki.

Illumina, wiodący na świecie producent maszyn do sekwencjonowania DNA, obecnie agresywnie wkracza w dziedzinę sekwencjonowania prenatalnego. Na początku tego miesiąca firma ogłoszony że kupi startup Verinata , który uruchomił swój prenatalny system liczenia chromosomów Ostatnia wiosna . Przejęcie następuje po serii ruchów firmy Illumina w celu zwiększenia jej obecności w prenatalnej diagnostyce medycznej (patrz Lider sekwencjonowania DNA kupuje badania prenatalne).

Konwencjonalne metody sprawdzania genomu płodu pod kątem nieprawidłowości wymagają procedur inwazyjnych, takich jak użycie igły do ​​pobrania części płynu owodniowego otaczającego płód lub niektórych komórek z łożyska, które czasami mogą powodować poronienie.

Testy te skupiają się głównie na nieprawidłowej liczbie niektórych chromosomów (takich jak choroba powodująca zespół Downa) i są oferowane tylko kobietom w ciąży wysokiego ryzyka. Ale znacznie więcej można uzyskać z DNA płodu unoszącego się we krwi mamy, a niektórzy uważają, że takie testy będą wkrótce dostępne dla wielu kobiet.

Pierwszą firmą, która zaoferowała badania prenatalne z krwi matki, była firma Sequenom, która udostępniła test MaterniT21 w październiku 2011 r. W zeszłym roku lekarze wykorzystali test Sequenom do badań przesiewowych ponad 60 000 ciąże z nieprawidłową liczbą chromosomów.

Aby wyszukać te zaburzenia chromosomowe, począwszy od 10 tygodnia ciąży, firmy sekwencjonują fragmenty DNA unoszące się w próbce krwi matki.

Około 12 procent DNA we krwi należy do jej płodu. Testy nie rozróżniają, które sekwencje należą do mamy, czy do nienarodzonego dziecka. Zamiast tego algorytmy zliczające są używane do wyszukiwania małych, ale znaczących zmian w ilości jednego chromosomu do drugiego. Maszyny do sekwencjonowania DNA odczytują ciągi liter DNA o długości kilkudziesięciu par zasad, a mieszanina sekwencji mamy i dziecka jest następnie sortowana według chromosomów. Jeśli w danym chromosomie jest więcej sekwencji niż oczekiwano, to płód prawdopodobnie niesie dodatkową kopię.

W normalnej próbce krwi około 1,36 procent wolnego od komórek DNA powinno należeć do chromosomu 21, mówi Alan Bombard, dyrektor medyczny Sequenom. Gdy płód ma zespół Downa, test zwykle wykrywa 1,4 proc. To niewielka różnica, ale liczysz to 10 milionów razy, mówi Bombard.

Eksperci medyczni również zwracają uwagę na rozwijającą się dziedzinę. W listopadzie dwa towarzystwa medyczne wydały wspólną opinię, że nieinwazyjne testy DNA mogą być wykorzystywane do badań przesiewowych ciąż wysokiego ryzyka, w tym przypadków, w których matka ma ponad 35 lat lub miała poprzednie ciąże z nieprawidłowościami chromosomowymi (patrz Zatwierdzenie Towarzystwa Medycznego dla nieinwazyjnych ciąż prenatalnych). Testowanie).

Technologia ta może zmienić całą medycynę prenatalną, mówi Nancy Rose, genetyk kliniczny, który przewodniczył komisji wspólnej opinii. To bardzo wczesne zastosowanie tej technologii i będzie tylko lepiej, mówi Rose. Mimo to komisja zaleca, aby testy były oferowane tylko kobietom w ciążach wysokiego ryzyka, a nie kobietom w sytuacjach średniego lub niskiego ryzyka: po prostu nie ma żadnych danych na temat pacjentek niskiego ryzyka, mówi Rose. Nie mamy dobrych informacji, które można by przekazać tym kobietom bez przeprowadzenia dużych prospektywnych badań. Rozsądne jest zachowanie ostrożności.

Innym powodem, dla którego należy zachować ostrożność w stosowaniu testów w przypadku ciąż o niskim lub średnim ryzyku, jest to, że wszelkie oznaki zaburzeń chromosomowych musiałyby zostać potwierdzone za pomocą procedury inwazyjnej, takiej jak amniopunkcja, która może spowodować poronienie. Największym zmartwieniem wielu ludzi jest fałszywy alarm, mówi Bombard.

Mimo to Illumina widzi w przyszłości znacznie większy rynek. Dzięki tym nieinwazyjnym podejściom w końcu będziemy mogli przetestować każdego, mówi Greg Heath , który zarządza działem diagnostyki firmy Illumina. A pewnego dnia testy mogą wykryć znacznie większą liczbę zaburzeń.

Podczas gdy firmy zajmujące się nieinwazyjnymi badaniami prenatalnymi oferują obecnie testy na błędy całych chromosomów, patrzą w przyszłość, w której będą mogły uzyskać bardziej szczegółowy obraz genomu płodu, a być może nawet powiedzieć rodzicom, czy ich nienarodzone dziecko jest nosicielem określonych mutacji genowych.

Dopiero zaczynamy z [nieprawidłową liczbą pięciu określonych chromosomów], ale rozszerzymy to na zaburzenia pojedynczych genów, mówi Bombard. To tylko pierwszy krok na drodze do pomocy pacjentom, która, jak mamy nadzieję, będzie długa, mówi.

Illumina i Verinata twierdzą, że będą również prowadzić bardziej wyrafinowaną analizę genetyczną płodu. Limitem jest koszt sekwencjonowania, a nie coś fundamentalnego w podejściu, mówi Rich Rava, dyrektor naukowy Verinata. „Zawsze postrzegaliśmy to jako technologię całego genomu” – mówi.

Ponieważ sekwencjonowanie staje się coraz tańsze, jeśli chciałbyś przyjrzeć się konkretnej mutacji, powiedzmy w genie mukowiscydozy, być może będziesz w stanie to zrobić w przyszłości, mówi Heath.

Wraz z postępem technicznym, kwestie etyczne pozostają do rozwiązania. Jak mówi Heath, walka tylko z tym pojedynczym genem powoduje różne problemy. W przypadku sekwencji całego genomu płodu, jak rodziny radzą sobie ze świadomością, że ich nienarodzone dziecko niesie ryzyko genetyczne, które może powodować problemy dopiero w późnym okresie życia w porównaniu z mutacjami, które prawdopodobnie spowodują wczesną śmierć?

Jeśli istnieje prawdopodobieństwo, że dziecko umrze w ciągu pierwszych sześciu miesięcy krótkiego i bolesnego życia, możesz podjąć inną decyzję, mówi Heath. Uważamy, że każdy wybór powinien być świadomym wyborem.

ukryć