Nipt logo

Panorama


Panorama™ Prenatal Screen to przesiewowy test należący do prenatalnych badań nieinwazyjnych (NIPT – skrót od Non Invasive Prenatal Test), w którym analizuje się wolne, pozakomórkowe DNA (cfDNA – z ang. cell free DNA) zarówno matki, jak i płodu znajdujące się w pobranej do badania próbce krwi ciężarnej kobiety. Badanie jest całkowicie bezpieczne dla matki i dziecka, niezależnie od wieku matki i ciąży, a także w ciążach wysokiego ryzyka. Poprzez test można oszacować ryzyko wystąpienia wad genetycznych u płodu. To jedyny – na chwilę obecną – test, w którym frakcję matczynego cfDNA analizuje się niezależnie od cffDNA, czyli pozakomórkowego DNA płodu (z ang. cell free fetal DNA). I jedyny, który można przeprowadzić już w 9 tygodniu ciąży, czyli o 1 tydzień wcześniej niż inne testy prenatalne. Jest to możliwe, ponieważ test Panorama™ pozwala na badanie cfDNA przy dużo niższej niż w pozostałych testach zawartości frakcji płodowej. Wystarczy zaledwie 2,8% cff DNA we frakcji ogólnej pozakomórkowego DNA, by można było przeprowadzić badanie.

Obecnie badanie Panorama™ Prenatal Screen dostępne jest w jednej z trzech opcji do wyboru:

  • wersja bazowa, poprzez którą można określić ryzyko wystąpienia trisomii w chromosomach 21, 18, 13 oraz triploidii i aneuploidii chromosomów płci; istnieje też możliwość określenia płci płodu;
  • wersja bazowa + badanie oceniające prawdopodobieństwo wystąpienia mikrodelecji 22q11.2 (zespół DiGeorge’a);
  • wersja bazowa + panel mikrodelecyjny, dzięki któremu można oszacować ryzyko wystąpienia następujących mikrodelecji: zespół kociego krzyku (Cri-du-chat); zespół monosomii 1p36, zespół Angelmana, zespoł Prader-Willi'ego oraz zespół DiGeorge'a. 

Opcje te pojawiały się kolejno, w miarę, jak producent testu – zlokalizowana w San Jose w Kalifornii w USA firma Natera – udoskonalała metodologię badań prenatalnych. 

Test Panorama™ Prenatal Screen powstał w 2013 r. Jest to efekt pasji dra Matthew Rabinowitza – obecnie autorytetu w dziedzinie testów prenatalnych, a jednocześnie naukowca i utalentowanego biznesmena – któremu w 2003 r. przyszło doświadczyć stresu i bólu związanych z narodzinami i śmiercią dziecka obarczonego chorobą genetyczną. Dr Rabinowitz w wyniku tego głębokiego doświadczenia rozpoczął wraz z grupą specjalistów z zakresu medycyny, inżynierii i informatyki prace nad rozwiązaniem, które umożliwiłoby innym rodzinom uniknąć przykrości, jakich on sam doświadczył. 
Rozwój metod informatycznych sprawił, że w lutym 2015 r. w kanadyjskim Ontario rozpoczęły się badania nad nowocześniejszą wersją testu Panorama, których pokłosiem była trwająca całe lato procedura walidacyjna i wprowadzenie w październiku 2015 r. wersji testu umożliwiającej ocenę ryzyka wystąpienia trisomii. 8 miesięcy później test Panorama™ Prenatal Screen oferowany był już z możliwością szacowania ryzyka wystąpienia zespołów mikrodelecyjnych. 

 Metodologia testu Panorama™ Prenatal Screen i przebieg badania

Badanie to cechuje bardzo wysoka czułość, a wiarygodność wyników sięga 95,7% dla mikrodelecji 22q11.2 (najwyższa opublikowana dla mikrodelecji), ponad 99% dla szacowania ryzyka wystąpienia triploidii, trisomii chromosomu 21, chromosomu 13, oraz 100% dla testu na określenie płci rozwijającego się płodu. Wysoka trafność wyników jest rezultatem zastosowania w Panorama™ Prenatal Screen procedury, w której bada się polimorfizm pojedynczego nukleotydu SNP (ang. Single Nucleotide Polymorphism) oraz analizy bioinformatycznej wg algorytmu NATUS (z ang. Next-generation Aneuploidy Test Using SNPs). SNP to punktowa zmienność między allelami danego genu lub osobnikami tego samego gatunku będąca wynikiem zamiany jednego nukleotydu w sekwencji DNA. Jest najczęściej występującą zmiennością w materiale genetycznym. Badanie to umożliwia rozróżnienie DNA matczynego od DNA płodu. W algorytmie NATUS ocenia się dużą liczbę SNP na każdy badany chromosom. Uzyskane wyniki poddaje się analizie statystycznej w celu określenia liczby kopii badanych chromosomów i oszacowania ryzyka wystąpienia nieprawidłowości poprzez przyrównanie posiadanych wyników analizy SNP do danych pochodzących z HapMap – mapy całego ludzkiego genomu. 

W teście Panorama, odmiennie niż w innych badaniach, analizie poddane są niezależnie cfDNA matki i cfDNA płodu (cffDNA) – to zasługa zastosowania techniki SNP, która na chwilę obecną jest jedyną procedurą umożliwiającą różnicowanie frakcji płodowej i matczynej w puli wolnego, pozakomórkowego DNA. Jeszcze niedawno w teście Panorama stosowana była procedura, w której analizowano frakcję DNA z osocza (zawiera DNA matki i płodu) i z tzw. kożuszka leukocytarnego (buffy coat) złożonego z leukocytów i trombocytów, zawierającego tylko DNA matki. Wielkość frakcji DNA płodowego obliczana była z ilorazu cffDNA i cfDNA. Obecnie, dzięki analizie SNP można przeanalizować ok. 20 000 nukleotydów w cfDNA, z czego ponad 13 000 nukleotydów dotyczy chromosomów 21, 18, 13, X i Y i wykryć różnice między DNA matczynym a płodowym. Metoda ta w 2016 r. pozwoliła zrezygnować z analizy DNA zawartego w kożuszku leukocytarnym (czyli DNA pochodzącego od matki) i skupić się tylko na badaniu cf DNA z osocza krwi, w którym zawarte jest DNA zarówno matki, jak i płodu. 

Badanie rozpoczyna się wywiadem medycznym. Następnie pobiera się od pacjentki 20 ml krwi, która trafia do analizy w laboratorium. Tam jest odwirowywana. Z osocza izoluje się cfDNA (a więc pozakomórkowe DNA zarówno matki, jak i płodu) i poddaje go amplifikacji (powieleniu) z wykorzystaniem techniki PCR. Powstałe biblioteki genów są następnie sekwencjonowane z wykorzystaniem metody SNP. Uzyskane dane trafiają do komputerowej obróbki statystycznej z wykorzystaniem algorytmu NATUS.

Wynik testu Panorama™ Prenatal Screen

Wyniki uzyskuje się po ok. 7-10 dniach od oddania próbki do analizy. Są one dostarczane w postaci informacji o stopniu ryzyka wystąpienia nieprawidłowości genetycznych: wysokie ryzyko, niskie ryzyko, brak rezultatu. 

Poprzez test PanoramaTM można oszacować ryzyko wystąpienia następujących nieprawidłowości genetycznych:

TRISOMIE (obecność dodatkowego chromosomu lub jego fragmentu przy danej parze chromosomów homologicznych):

MUTACJE związane z liczbą chromosomów płci:

  • Zespół Turnera (monosomia chromosomu X)
  • Zespół Klinefeltera (XXY)
  • Zespół supersamicy (XXX)
  • Zespół supersamca, zespół Jacobs (XYY)

TRIPLOIDIE

ZESPOŁY MIKRODELECYJNE:

  • Zespół delecji 22q11.2 
  • Zespół delecji 1p36 
  • Zespół Pradera-Williego 
  • Zespół Angelmana 
  • Zespół kociego krzyku 

Dzięki SNP możliwe jest również powzięcie podejrzenia istnienia zespołu znikającego płodu, zaśniadu groniastego, ale także minimalizowanie fałszywych wyników generowanych przez nieprawidłowości genetyczne ze strony matki. Prawidłowo zarodek zawiera jeden zestaw chromosomów od matki, a drugi od ojca. Zaśniad groniasty całkowity zawiera natomiast jedynie powielony zestaw chromosomów ojcowskich, a zaśniad częściowy to twór triploidalny. Znikający płód pozostawia w krwi matki po sobie ślad w postaci swojego DNA (do 8 tygodni po obumarciu), ponadto często jest aneuploidem. Dzięki technice SNP można precyzyjne zidentyfikować materiał genetyczny pochodzący od matki lub od płodu, a tym samym – wykluczyć nieprawidłowości pochodzące z materiału genetycznego matki albo też od płodu, który obumarł. Z kolei dzięki algorytmowi NATUS można określić liczbę badanych chromosomów i ploidalność zarodka (czyli liczbę garniturów chromosomowych).  

 Wskazania i przeciwwskazania do wykonania testu Panorama™ Prenatal Screen

Test zalecany jest wszystkim kobietom oczekującym dziecka, niezależnie od wieku przyszłej matki i liczby przebytych ciąż.

Szczególnie wskazany jest:

  • dla kobiet po 35 r.ż. – z uwagi na zwiększone ryzyko wystąpienia wad genetycznych;
  • w sytuacji, kiedy w wyniku poprzedniej ciąży urodziło się dziecko z wadami genetycznymi;
  • gdy w rodzinie występują nieprawidłowości genetyczne;
  • kiedy przyszli rodzice odczuwają niepokój o zdrowie potomka.

Przeciwwskazaniem do testu PanoramaTM jest:

  • ciąża mnoga (także bliźniacza) – wynika to z faktu, że walidacja algorytmu NATUS dotyczyła tylko ciąży pojedynczej (wyjątkiem jest zespół znikającego bliźniaka, ale tu wnioski wyciąga się w oparciu o założenie, że zamierający płód bardzo często cechuje aneuploidia – a tę wykrywa się dzięki technologiom wykorzystującym polimorfizm pojedynczych nukleotydów (tzw. macierze SNP) ;
  • ciąża poniżej 9. tygodnia;
  • ciąża powstała w wyniku wykorzystania komórki jajowej dawcy lub noszona przez surogatkę;
  • ciąża u kobiet po przeszczepie szpiku kostnego.
     

 

Do góry