В статье, опубликованной в Интернете на этой неделе в раннем выпуске PNAS, группа ученых из Калифорнийского университета, Медицинской школы Сан-Диего и из Китая описывают новую процедуру настольного полупроводникового секвенирования и недавно разработанные программные инструменты для биоинформатики, которые являются быстрыми и точными. портативный, менее дорогой и может быть укомплектован без вреда для матери или плода.
«Мы считаем, что этот подход может стать стандартом для скрининга пренатальных хромосомных аномалий», – сказал Кан Чжан, доктор медицинских наук, профессор офтальмологии, директор-основатель Института геномной медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего и штатный врач Сан-Диего.
Система здравоохранения Диего В.А.
Частота хромосомных аномалий – по количеству или структуре – составляет 1 из 160 живорождений в США, в других странах она выше. В Китае, например, это один из 60 живорождений. Последствия этих аномалий, известных как анеуплоидии, могут быть серьезными: от задержки развития и неврологических расстройств до бесплодия и смерти.
Уровень заболеваемости растет с возрастом матери, особенно после 35 лет.
Современные диагнозы анеуплоидий плода часто основываются на инвазивных тестах, в которых берутся образцы околоплодных вод или тканей плаценты на наличие ДНК плода, которые затем могут быть проанализированы с использованием различных сложных и дорогостоящих методов, включая полное кариотипирование, при котором весь набор хромосом просматривается под микроскопом. Хотя эти инвазивные тесты очень надежны, они могут вызывать инфекции у беременной женщины и создавать до 1% риска выкидыша и потери плода. Результаты недоступны в течение одной-двух недель, что увеличивает беспокойство семей, ожидающих информации.
Новый метод основан на массовом параллельном секвенировании внеклеточной ДНК плода с использованием настольной полупроводниковой платформы секвенирования (SSP), называемой секвенатором Ion Torrent, разработанной Life Technologies. Бесклеточная ДНК плода – это генетический материал плода, который естественным образом и свободно циркулирует в кровотоке матери. Его можно получить с помощью обычного анализа крови, при этом анализ SSP выполняется менее чем за четыре дня.
Чтобы оценить метод SSP, исследователи протестировали 2275 беременных женщин. Более 500 участвовали в ретроспективном анализе, прошли полное кариотипирование для установления известных хромосомных аномалий с последующим тестированием SSP. Остальные участвовали в проспективном исследовании без предварительного кариотипирования, а затем результаты тестирования SSP сравнивали с результатами кариотипирования. Секвенирование и автоматизированный биоинформатический анализ были выполнены в iGenomics в Гуанчжоу, Китай.
«Мы использовали ретроспективное исследование, чтобы установить метод, и проспективное исследование, чтобы подтвердить его», – сказал Чжан.
В ретроспективном исследовании исследователи обнаружили, что SSP выявляет несколько типов хромосомных аномалий с практически 100-процентной чувствительностью и специфичностью по сравнению с полным кариотипированием.
«Насколько нам известно, это первое крупномасштабное клиническое исследование по систематическому выявлению хромосомных анеуплоидий на основе внеклеточной ДНК плода с использованием SSP», – сказал Чжан. "Он обеспечивает эффективную стратегию крупномасштабных неинвазивных обследований в клинических условиях. Это можно сделать в больницах и поликлиниках, быстрее и дешевле."