NIPT

niet invasieve
prenatale testing
Koen Devriendt
Centrum Menselijke Erfelijkheid
[email protected]
Oudenaarde
27/4/2014
NIPT : niet invasieve prenatale testing
NIPD : niet invasieve prenatale diagnose
NIPS : niet invasieve prenatale screening
Nuffield Department of Clinical Biochemistry,
John Radcliffe Hospital, University of Oxford, UK.
cell free fetal DNA : cff DNA
cell free DNA :
cf DNA
OORSPRONG cff DNA : APOPTOTISCHE TROFOBLASTCELLEN
apoptotische
foetaal
trofoblastcellen bloed
trofoblast
Chorion villus
materneel
bloed
DNA
DNA en histonen : nucleosomen
Apoptose
DNA
fragmentatie
DNA fragmenten van +/-140-180 baseparen
MATERNEEL
plasma :
cell free DNA
FOETAAL
foetale fractie
% cf DNA van foetale oorsprong
• gemiddeld +/- 10%
• grote range
• <5% => problematisch
voor NIPT
pat1
5%
pat2
10%
pat3
15%
pat4
20%
VARIABELEN & FETALE FRACTIE ?
1. Apopotose/lysis van maternele witte bloedcellen
=> streck tubes : stabilisator van WBC membraan
=> bewaren op 4°C
=> snelheid van transport
72
Glas!
Transport externe ziekenhuizen:
TNT express binnen 72u
VARIABELEN & FETALE FRACTIE ?
1. Apopotose/lysis van maternele witte bloedcellen
2. Zwangerschapsduur
3. Obesitas
Concentratie ifv zwangerschapsduur - 12 cases, sequentiële analyse
Lo et al.
Zwangerschapduur & NIPT :
• niet voor 10 weken
• bij voorkeur na 11 weken
ZEER GROTE INDIVIDUELE VARIATIE
(PML)
10 weken
20 we
Gewicht !
Histochemical analysis of adipose tissue of pregnant women
= apoptotische
kernen
hoeveelheid
apoptose
Ashoor et al, Ultrasound Obstet Gynecol, 2013
% onbetrouwbaar 1%
3%
10%
25%
50%
VARIABELEN & FETALE FRACTIE ?
1. Apopotose/lysis van maternele witte bloedcellen
2. Zwangerschapsduur
3. Obesitas
4. Tweelingzwangerschap
MATERNEEL
Plasma :
cell free DNA
FOETAAL
DIZYGOTE TWEELING- of MEERLING
VANISHING TWINS
- méér foetaal DNA
- 1 van 2 foetussen trisomie : 50% cff DNA afwijkend
⇒ detectie is moeilijker !
⇒ test is hiervoor (nog) niet gevalideerd
⇒ indien afwijking : welk van de twee foetussen ?
VARIABELEN & FETALE FRACTIE ?
1. Apopotose/lysis van maternele witte bloedcellen
2. Zwangerschapsduur
3. Obesitas
4. Tweelingzwangerschap
5. trisomie 21 : HOGERE foetale fractie
trisomie 13, 18 en Turner S. : LAGER
160
90
38
T18
T21
Techniek
Isoleren cf DNA
(HiSeq 2500)
Massief parallel sequeneren :
sequentie van > 7 miljoen
afzonderlijke DNA molecules
Validatie studie 285 stalen
Aantal “reads” per staal = aantal gesequeneerde DNA molecules
minstens 7 miljoen
> 7 miljoen “reads”
“mapping”
= plaatsen van de sequenties
op elk van de 24 chromosomen
waarvan ze afkomstig zijn
chr1
Chr2 enz.
aantal
sequenties
chr1 Chr2 enz.
Tellen :
aantal sequenties
per chromosoom
(in regio’s van 50.000 bp (‘bin’)).
Chromosoom nummer
ANALYSE
% bases
per
chromos.
Genormaliseerd per staal
interindividuele variatie
per chromosoom
is zéér beperkt!
8 stalen
Genormaliseerd per chromosoom
interindividuele variatie
per chromosoom
is zéér beperkt!
teveel reads van één bepaald chromosoom = trisomie
te weinig reads van een bepaald chromosoom = monosomie
foetus nr 8
= tris 18
foetus nr 5 & 6
= tris 21
18
21
chromosoom
Hoeveelheid sequentie per chromosoom is normaal verdeeld
⇒normaal = +/- 3SD
of Z-score +/- 3
VALIDATIE STUDIE
(N = 285)
In parallel vergelijking
1. vruchtwaterpunctie / vlokkentest
2. NIPT
Trisomie 21 (n = 23), 18 (n = 9)
Geslacht mannelijk / vrouwelijk
= 100% overeenkomst
Trisomie 13 : n = 4
= 100% overeenkomst
(maar te weinig voor validatie)
geslacht
chromosoom 21
chromosoom 18
PITFALLS :
1. TE WEINIG FOETAAL DNA : VALS NEGATIEF
•
•
•
zwangerschapsduur
maternele obesitas
dizygote tweelingzwangerschappen
2. MOSAICISME : cfr vlokkentest
oorsprong foetaal DNA = trofoblast
⇒ placentair mosaicisme = vals positief
⇒ somatisch mosaicisme = vals negatief
placentair mosaicisme
foetus
placenta :
chorionvlok
cffDNA
TRISOMIE 21
SOMATISCH mosaicisme
foetus
placenta :
chorionvlok
cffDNA
normaal 21
NIPT
normaal
PITFALLS :
1. TE WEINIG FOETAAL DNA : VALS NEGATIEF
•
•
•
zwangerschapsduur
maternele obesitas
dizygote tweelingzwangerschappen
2. MOSAICISME : cfr vlokkentest
oorsprong foetaal DNA = trofoblast
⇒placentair mosaicisme =vals positief
⇒somatisch mosaicisme = vals negatief
3. ENKEL ANEUPLOIDIE 21, 18, (13)
andere relevante chromosomale afwijkingen die wel gedetecteerd
worden met micro-array ?
het verschil
micro-array onderzoek:
echografische afwijkingen => 2,8% bijkomende CNV’s
in vergelijking met klassiek karyotype
Structurele afwijkingen => invasieve test !
VWP of Vlokkentest !
verdikte nekplooi ?
Invasieve test als
Nekplooi
> percentiel 99
>3,5 mm
micro-array onderzoek:
géén echografische afwijkingen => 1/200 bijkomende CNV’s
Detectie van segmentele chromosomale afwijkingen
is mogelijk
Pitfalls :
1. te weinig foetaal DNA : vals negatief
2. mosaicisme : cfr vlokkentest
3. enkel aneuploidie 21, 18, 13
4. SCREENINGSTEST
•
•
Sensitiviteit = 99%
Specificiteit = 99.8%
99% van trisomie 21 gedetecteerd
99,8% van normalen = normaal
sensitivity= probability of positive test among patients with disease
specificity= probability of negative test among patients without disease
MAAR : wat betekent dit in de praktijk?
• als de test afwijkend is :
is het dan zeker Down S.?
PPV : positive predictive value
• als de test normaal is :
is het dan zeker géén Down S.?
PPDNT : posterior probability of
disease given a negative test
Afhankelijk van a priori risico !
Valse resultaten : afhankelijk van a priori risico
Zeer hoog risico populatie
PPV :
83%
PPDNT :
1/10.000
1/100 risico op T2
Hoog risico populatie
PPV :
62%
PPDNT :
1/50.000
1/300 risico op T21
Lage risico populatie
PPV:
33%
PPDNT:
1/100.000
1/1000 risico op T21
PPV : positive predictive value
PPDNT : posterior probability of disease given a negative test
INTAKE GESPREK
 * uitleg indicaties, mogelijkheden
& beperkingen van NIPT
 * informatie brochure
 * informed consent
AANVRAAG FORMULIER
- niet < 10 weken
- minder betrouwbaar < 11 we.
Vermelden indien dizygote
tweelingen / meerlingen
AANVRAAG FORMULIER
- niet < 10 weken
- minder betrouwbaar < 11 we.
niet bij dizygote tweelingen /
meerlingen
obesitas :
lagere fetale fractie
maximum: 14 dagen
(>95% stalen)
maart 2014: 10 days
Mogelijke resultaten:
1. NIPT toont een LAAG risico: geen aanwijzing voor T21 of T18
residueel risico is zéér klein
2. NIPT toont een HOOG risico: sterke indicatie voor T21 of T18
NIPT = screeningstest => bevestiging m.b.v. invasieve test
3. NIPT is ONDUIDELIJK / MISLUKT: paar % van de stalen
(te lage fetale fractie / slechte staalkwaliteit)
keuze: (kostenloze) herhaling NIPT op nieuw bloedstaal
of invasieve test
4. NIPT toont ‘incidental finding’: T13 of relevante maternele CNV
bevestiging m.b.v. invasieve test of array CGH bij de moeder
verdere genetische counseling en opvolging vereist
INTRODUCTIE NIPT IN GEZONDHEIDSZORG
Doelstelling (1) :
alle zwangere vrouwen de mogelijkheid bieden
voor prenatale diagnostiek Down syndroom
Gecomb. 1e Tr scr.
• Sens.
80-85%
• Vals pos. 2%
NIPT
sens 99%
specific 99,8%
Kostprijs NIPT
120.000 zwangerschappen/ jaar
x 460 €
= 55,2 miljoen €
Budget alle genetische testen
= 38 miljoen €
Doelstelling (2) :
Minder miskramen door invasieve testen in
hoge risico zwangerschappen.
⇒ enkel terugbetaling RIZIV bij HOOG RISICO
• Gecombineerde 1e trimester screening
• Leeftijd
• vorige zwangerschap T21
Cut-off risico?
1/300
1/1000
Validatie eerste trimester screening ?
Controle ?
Laag risico : zelf betalen?
INTRODUCTIE NIPT IN
GEZONDHEIDSZORG
Doelstelling (3) :
alle zwangere vrouwen de mogelijkheid bieden
voor prenatale diagnostiek voor aangeboren
aandoeningen
Gecomb. 1e Tr scr.
- structurele afwijkingen
- groei
- …
NIPT
T21 & 18
wordt vervolgd …

Download Report