Новый метод генетического анализа чаще выявляет аномалии плода

Генетический анализ с использованием ДНК-микрочипов дает намного лучшие результаты в пренатальном скрининге, чем традиционный метод кариотипирования.

К такому выводу пришли американские исследователи.

В большом когортном исследовании было установлено, что ДНК-микрочипы позволяют обнаружить клинически значимые аномалии, которые не удавалось выявить кариотипированием в 6% образцов ДНК плода со структурными дефектами, а также в 1,7% образцов, которые были взяты в связи с возрастом матерей и подозрительными результатами скрининга. Об этом рассказал доктор Рональд Уопнер из Медицинского центра Колумбийского Университета в декабрьском выпуске Журнала медицины Новой Англии.

Это исследование стало одной из трех опубликованных работ, в которых проводилось сравнение новой методики анализа и кариотипирования для различных диагностических целей.

Доктор Уопнер и его коллеги заявляют, что их данные показали преимущество ДНК-микрочипов в качестве стандартной составляющей пренатального скрининга. Этот метод помогает выявить больше генетических аномалий, чем устаревший метод кариотипирования.

Доктор Александр Раджковиц, генетик из Медицинского центра Университета Питтсбурга, который не принимал участие в этих исследованиях, сказал в интервью онлайн-изданию "MedPage Today&rdquo-, что многие американские клиницисты уже переключились на новый метод в пренатальном скрининге.

Доктор Раджковиц отметил, что этот метод, по его мнению, является историческим моментом в развитии генетического анализа за последние годы.

ДНК-микрочипы – будущее пренатального скрининга

Кариотипирование использовалось для пренатальной диагностики генетических заболеваний еще с 1960-х годов. Этот метод заключался в изучении живых клеток под микроскопом с целью обнаружить отклонения в структуре хромосом.

ДНК-микрочипы, с другой стороны, предлагают возможность детального изучения ДНК, включая выявление недостающих или лишних небольших фрагментов. В то время как кариотипирование не позволяет рассмотреть участки ДНК менее 3 миллионов пар оснований, генетические чипы могут выявить аномалии фрагментов размеров в несколько тысяч пар.

Действительно, сегодня ДНК-микрочипы рекомендуются в качестве диагностического теста первой линии для подтверждения аномалий развития и структурных дефектов у маленьких детей. Но очень мало клинических испытаний было проведено для изучения эффективности этого метода в пренатальном скрининге, с целью выявить генетические заболевания у плода до его появления на свет.



Доктор Уопнер и его коллеги инициировали такое крупное исследование. В него включили 4.406 женщин, которые проходили пренатальное генетическое тестирование по разным поводам, включая возраст матери, неопределенный результат скрининга на синдром Дауна, структурные аномалии плода на УЗИ.

Каждый взятый образец разделяли на две части и тестировали с помощью метода кариотипирования и метода ДНК-микрочипов.

Исследователи обнаружили, что микрочипы способны идентифицировать все анеуплоидные и несбалансированные перестановки, которые видны при кариотипировании. Но микрочипы не обнаруживали заболевания, которые заметны на большем, хромосомном уровне, включая сбалансированные транслокации и триплоидию. Тем не менее, новая технология позволяет лучше выявлять дефекты на уровне отдельных генов.

В 3,4% образцов были обнаружены изменения, которые имели неопределенное клиническое значение- из них 72,3% были доброкачественными, остальные – патогенными. Беспокойство по поводу неопределенных результатов скрининга состоит в том, что они вызывают большую тревогу у пациенток, зачастую неоправданную.

Доктор Раджковиц говорит, что для матери неопределенный исход ее беременности является одним из наибольших страхов и стрессовых факторов. Вот в этот момент и ощущается вся важность грамотного генетического консультирования, когда профессионал интерпретирует результаты тестов для обеспокоенных родителей и дает им наиболее верные рекомендации.

Использование нового метода при мертворожденности

Во втором исследования доктор Ума Редди из Национального института детского здоровья и развития человека обнаружила, что тестирование с помощью ДНК-микрочипов дает лучшие результаты в генетической диагностике причин мертворожденности.

Исследователи считают, что от 6 до 13% случаев мертворожденности обусловлено генетическими аномалиями плода, но частота этих аномалий может оказаться выше. Микрочипы помогают определить такие случаи и при этом не требуют наличия живых клеток – это большое преимущество.

Доктор Редди и ее команда изучили образцы ДНК 532 мертворожденных детей с целью найти генетические аномалии. Они обнаружили, что ДНК-микрочипы гораздо чаще дают результат, чем кариотипирование (87,5% по сравнению с 70,5%, P<0.001).

Этот метод оказался надежнее при выявлении анеуплодии (8,3% против 5,8%, P=0.007), продемонстрировав повышение эффективности на 41,9% (соотношение частоты выявления 1,42- 95% ДИ от 1,07 до 1,89). Микрочипы выявляли больше генетических аномалий в специфических подгруппах, включая 443 случая дородовой мертворожденности (8,8% против 6,5%, P=0.02), а также в 67 случаях мертворожденности с пороками развития (29,9% против 19,4%, P=0.008).

Как и в предыдущем исследовании, микрочипы выявляли больше аномалий с неопределенным клиническим значением, чем метод кариотипирования. Но ученые заключили, что в некоторых случаях это может быть даже полезно.

Еще одна страница отчета исследователей была посвящена генетическому состоянию, называемому CHARGE, которое не было зафиксировано пренатально ни с помощью ультразвука, ни кариотипированием, ни ДНК-микрочипами.

Доктор Синтия Мортон и ее коллеги из Гарварда использовали полное геномное секвенирование, чтобы диагностировать это заболевание во время пренатального анализа. В результате им удалось идентифицировать точные точки транслокации генетического материала. Они выявили их в точке 8q12.2 в гене CHD7 (патогенный локус CHARGE-синдрома), а также в 6q13 в гене LMBRD1 (патогенный локус рецессивного нарушения метаболизма витамина В12).

Доктор Ким Макбрайд из Центра молекулярной генетики в Детской больнице города Колумбус (Огайо, США), не принимавший участие в исследовании, заявил, что этот отчет содержит интереснейшее применение новой технологии. Он добавил, что впечатлен тем, что исследователям удалось добыть образец ДНК, подготовить его, полностью проанализировать и сделать отчет всего за 2 недели. Доктор Макбрайд не уверен, что этот метод будет распространен в клинической практике, но он является уникальным для некоторых случаев.

Плюсы и минусы нового метода

Доктор Лорейн Дугофф из Университета Пенсильвании отметила, что новое исследование вскрыло всю «мощь, сложность и неожиданные ловушки, связанные с применением новой техники в клинической практике».

Она заявила, что основным недостатком нового метода является невозможность интерпретировать клиническое значение новых, ранее неизвестных вариантов генетических аномалий. Таким образом, перед учеными станет новая задача – разработать огромную базу данных неизвестных генетических аномалий, чтобы связать их с определенными патологиями и понять, какие из них не имеют клинического значения.

Доктор Макбрайд надеется, что по мере получения новых каталогов генетических вариантов, количество неизвестных данных будет быстро таять.

В Соединенных Штатах анализ с помощью генетических микрочипов доступен примерно по той же цене, что и кариотипирование. Новый анализ стоит 1.500-2.000$ по сравнению с 1.000-1.500$ за кариотипирование. Тем не менее, оба метода требуют инвазивной процедуры взятия генетического материала, которая связана с небольшим риском выкидыша.

Исследования доктора Уопнера и доктора Редди было осуществлено при поддержке Национального института детского здоровья и развития человека (NICHD). Все микрочипы и реагенты были предоставлены Agilent Technologies и Affymetrix.