NIPT. Prof. dr. Davy Vanden Broeck. Niet invasief -> bloedafname moeder. Bloed van moeder -> vrij circulerend DNA

Transcriptie

1 NIPT Prof. dr. Davy Vanden Broeck Wat is NIPT? Niet-Invasieve Prenatale Test Niet invasief -> bloedafname moeder Bloed van moeder -> vrij circulerend DNA cell free foetaal DNA (cffdna) Fractie tot 20% In bloed door apoptose placentacellen Korte fragmenten ( bp lang) Tellen van DNA fragmenten afkomstig van risico chromosomen ten opzichte van een referentiechromosoom. 1

2 Syndroom van Down Trisomie chromosoom 21 (of Mongolisme) Frequentie: zeer sterk afhankelijk van de leeftijd van de moeder 1/500 in het algemeen (maar 1/44 bij vrouwen > 40 jaar) Overlevingskans (sterk afhankelijk van hartafwijkingen): <10% sterven tijdens het eerste levensjaar 85% overleeft tot 10 jaar Medische kenmerken: Mentale achterstand Hartafwijkingen Epicantusplooi van de ogen Klein tot geen neusbeen Slechthorend Syndroom van Edwards Trisomie chromosoom 18 (of trisomie E) Frequentie 1/5000 levendgeborenen Overlevingskans: Zeer frequent spontane abortus (geschat 97 %) Indien toch geboren: 90% sterfte tijdens eerste jaar (meestal eerste 2 weken) 1% overleving tot 10 jaar Medische kenmerken: Hartafwijkingen Longafwijkingen Ernstige mentale en motorieke achterstand Kleine mond Hand en voetafwijking 2

3 Syndroom van Patau Trisomie chromosoom 13 (of trisomie D) Frequentie 1/ levendgeborenen Overlevingskans: Meestal spontane abortus (geschat 96% van de gevallen) Indien toch geboren: 80% sterfte tijdens eerste jaar (meestal eerste 2 weken) 10% overleving tot 10 jaar Medische kenmerken: Afwijking centrale zenuwstelsel Malformaties inwendige organen Huid-/botdefecten op de schedel Extra vingers of tenen (postaxiale polydactylie) Aneuploïdie sekschromosomen Triple X-syndroom (XXX) Ontwikkelingsachterstand Leermoeilijkheden XYY-syndroom Groter gestalte als normaal Leermoeilijkheden Ontwikkelingsmoeilijkheden XXY-syndroom Syndroom van Klinefelter X0 Syndroom van Turner 3

4 Biochemische prenatale diagnostiek Maternaal bloed, uitsluitend maternale biochemische parameters Huidige standard of care Eerste trimester Down screening Gebruikt voor kansberekening Down-syndroom Nekplooimeting PAPP-A en hcg Echo naar neusbeentje 9-12 e week van zwangerschap Sensitiviteit: 73% Specificiteit: 95% Dus 5% vals positieve resultaten Biochemische prenatale diagnostiek Tweede trimester Down screening Concentratie van stoffen in maternaal bloed bepalen: Alfa-foetoproteïne (neurale buisdefecten, spina bifida) Béta-hCG Oestriol Sensitiviteit: 75% Specificiteit: 8,5% NOOD AAN EEN TEST MET BETERE PROGNOSTISCHE WAARDEN 4

5 Klassieke screening ACOG Practice Bulletin No. 77. Obstet Gynecol 2007;109: NIPT Performantie Sensitiviteit Specificiteit Trisomie 21 99,2% 99,9% Trisomie 18 96,3% 99,9% Trisomie 13 91,7% 99,9% Gil MM et al. Ultrasound Obstet Gynecol 2015;45:

6 klassiek vs. NIPT HGR nr. 8912; klassiek vs. NIPT HGR nr. 8912;

7 NIPT-4-all!!! Vanaf 1/7/2017 7

8 De ene NIPT is de andere niet Ceci n est pas une NIPT!!!! Nipt Methodes Elke NIPT heeft sequencing als centrale technologie. Sequencinglaat toe om de genetische code van moeder en foetus te ontcijferen Laat ook toe om deze informatie terug te vertalen per chromosoom. Aantallen chromosomen kunnen geteld worden. Er zijn verschillende soorten NIPT: Targetted versus whole genome Commercieel versus home brew Geautomatiseerd versus manueel Verschillen in gevoeligheid 8

9 methodes Flow van een staal: Plasma isolatie door centrifugatie DNA extractie (vrij circulerend DNA in maternaal bloed) Aanhechten genetische barcode Identificatie van het staal in de sequencer Equimolair verdunnen van het DNA Elk staal gelijkwaardig behandeld in de sequencer Poolen van het DNA Sequencer heeft voldoende capaciteit om 48 stalen in één keer te verwerken. Eigenlijke sequentie reactie Dataverwerking en rapportering 9

10 48 stalen in 1 pool equimolair Methodes Targetted versus whole genome Bij targettedmethoden worden bepaalde stukjes DNA vooraf via PCR artificieel aangemaakt. Bij wholegenome zal het hele genoom gelezen worden, zonder specifieke voorbehandeling. Targetted, nadelen: Wat als bepaalde stukjes DNA (bvb. van chromosoom 21) meer efficiënt aangemaakt worden??? Meer stappen, dus meer kans op fouten 10

11 Methodes Commercieel: test is door firma ontwikkeld en gevalideerd, kits zijn CE-IVD goedgekeurd. Home brew: zelf ontwikkeld, zelf gevalideerd Patenten van firma s geschaad? Rekening houden met: Aantal stalen waarop gevalideerd werd: methode ontwikkeld door een lokaal centrum vaak op beperkter aantal stalen. Accreditatie proces is hierdoor veel lastiger bij home brew kits Methodes Manueel: alle handelingen door laboranten Geautomatiseerd: een pipeteerrobot verwerkt de stalen Rekening houden met: Elke menselijke tussenkomst is een potentiële bron van fouten (staalverwisseling, foute reagentia toevoegen, ) Hoeveelheid stalen dat kan verwerkt worden per dag en/of hoeveel tijd zal het duren voor een resultaat gekend is? 11

12 Methodes Verschillen in gevoeligheid: bepaalde testen hanteren een vastgestelde minimale hoeveelheid foetaal DNA, andere testen gebruiken een intelligente, dynamische ondergrens. Rekening houden met: Substantieel percentage van de stalen halen de vereiste ondergrens cffdnaniet. Geen resultaat bij de klassieke methodes. Significantie bereiken door meer sequenties per regio te genereren -> wel een call 12

13 Oorzaken lage foetale fractie: Oplossing: Duurtijd test 8 uur 13 uur 3 uur slechts 24 uur later 13

14 Vals positieve resultaten? Mogelijk!! Predictieve waarde van een test? Het theorema van Bayes (ook regel van Bayes of stelling van Bayes) is een regel uit de kansrekening die de kans dat een bepaalde mogelijkheid ten grondslag ligt aan een gebeurtenis uitdrukt in de voorwaardelijke kansen op de gebeurtenis bij elk van de mogelijkheden. (de predictieve waarde van een test is afhankelijk van de prevalentie van de ziekte in de onderzochte populatie) (de kans dat bij een positief of een negatief resultaat er inderdaad wel of geen ziekte aanwezig is) Wikipedia Predictieve waarde Predictieve waarde van een test? NIPT De negatief predictieve waarde (NPV) is steeds heel hoog gezien de lage prevalentie van de drie momenteel opgespoorde trisomieën, m.a.w een negatief resultaat is meestal juist. De positief predictieve waarde (PPV) daarentegen... Een positief resultaat is niet altijd voorspellend voor de aanwezigheid van een trisomie! 14

15 Prevalentie Leeftijd moeder Risico trisomie 21 (1/) Practice Bulletin No.163 Obstet Gynecol 2016;127: klassiek vs. NIPT Screening bij vrouwen 20 jaar oud; prevalentie Down 1/1480 (=0,07%) Klassiek Down Geen Down Screening Screening Gevoeligheid screening: 85% Specificiteit screening: 95% Positief predictieve waarde: 1,2% NIPT Down Geen Down Screening Screening Gevoeligheid screening: 99,2% Specificiteit screening: 99,9% Positief predictieve waarde: 41% 15

16 klassiek vs. NIPT Screening bij vrouwen 35 jaar oud; prevalentie Down 1/353 (=0,28%) Klassiek Down Geen Down Screening Screening Gevoeligheid screening: 85% Specificiteit screening: 95% Positief predictieve waarde: 4,6% NIPT Down Geen Down Screening Screening Gevoeligheid screening: 99,2% Specificiteit screening: 99,9% Positief predictieve waarde: 74% NIPT Taneja et al. Prenat Diagn 2016;36:

17 Pitfalls... Gregg A et al, Genet Med 2016;18: Practice Bulletin No. 163 Obstet Gynecol 2016;127: Pitfalls... Slide van Illumina. Dank!! 17

18 Pitfalls...? HGR nr. 8912; Pitfalls... - Vanishing twins, placentair mosaicisme. - Aanwezigheid vreemd DNA bij moeder of genetische varianten van de moeder. - Enkel de drie klassieke trisomieën? - Geen neurale buis defecten: 2e trimester AFP is nog steeds relevant. - Echografie!! 18

19 Pitfalls... Geslachtsbepaling... - Geen probleem als XY of XX. - Echter bij varianten - performantie van de test: minder gedocumenteerd! - klinische betekenis van XXX, XYY,...? - ethisch probleem? De toekomst - klinisch relevante micro deleties - vergt uitgebreide klinische validatie met gestandaardiseerde testen! - meer invasieve diagnostiek... - varianten met ongekende klinische betekenis? - ethiek? 19

20 Besluit - NIPT is een zeer goede screeningstest (NIPS). - Positieve resultaten vereisen invasieve testing. - Frequentie van testfalenis methode afhankelijk en heeft een belangrijke klinische impact. - Ethisch gezien momenteel geen verschil t.o.v. de klassieke screening (behalve geslacht). - Eenvoudige aanvraag, eenduidig resultaat. Bedankt! 20