Niet Invasieve Prenatale Test

Transcriptie

1 Niet Invasieve Prenatale Test Ellen Roets Prenatale diagnostiek UZ Gent Studiedag Vroedvrouwen NVKVV Kursaal Oostende 16 maart 2015 NIPT Downscreening : wat we hadden Principe Valkuilen Huidige situatie Toekomst 2 1

2 Screening voor Down : wat we hadden Leeftijd Triple test Quadruple test Sequentiële test Combinatietest Geïntegreerde screening Contingent screening 3 Er was eens leeftijdsrisico 4 2

3 Risicoverfijning Doel steeds nauwere omschrijving van de hoogrisicogroep nauwkeuriger inschatting van werkelijke risico Hoogrisicogroep : eliminatie van niet-aangedane zwangeren verminderen van overbodige invasieve procedures Laagrisicogroep : Selecteren van aangedane zwangeren Uitvoeren van invasieve testen Onophoudelijke zoektocht naar parameters ter verfijning van leeftijdsrisico Biochemisch : eerste en tweede trimester Echografisch 5 Bijkomende parameters Materneel serum 2 e trimester E3 (estriol) αfp (alfa-foetoproteïne) βhcg (β-subunit humaan choriongonadotropine) 1 e trimester PAPP-A (Pregnancy-Associated Plasma Protein A) fβhcg (vrije fractie van βhcg) Echografisch NT (nekplooi) NB (neusbeen) TVR (tricuspiedklepregurgitatie) DV (ductus venosus) FMF (frontomaxillaire faciale hoek) SA (a subclavia verloop) 6 3

4 SURUSS 7 Screeningcombinaties FASTER SPR (%) for DR of : SURUSS DR(%) for SPR of : SPR (%) for DR of : DR (%) for SPR of : 75% 85% 95% 1% 5% 75% 85% 95% 1% 5% 1e trimester NT e trimester serum (1MSS) Gecombineerd (1MSS+NT) Serum geïntegreerd (1-2MSS) Volledig geïntegreerd (1+2MSS + NT) MSS : TT MSS : QT

5 COUNSELING RISICO-INSCHATTING HOOG RISICO Risicoberekening Maternele leeftijd Familiaal / Persoonlijk risico LAAG RISICO (Genetische) counseling Invasieve test Verderzetting ZS Beëindigen ZS Adoptie 9 MISKRAAMRISICO 1/200 5

6 Performantie van screeningstesten geboorten Screening : zwangerschappen (80000 TrI, TrII) = 1/5 Communicatie genetische centra 7500 invasieve procedures / jaar 125 Down cases gedetecteerd Down cases geboren COUNSELING 11 NIPT Downscreening : wat we hadden Principe Valkuilen Huidige situatie Toekomst 12 6

7 Niet-Invasieve Prenatale Test Foetaal onderzoek in materneel bloed? Foetale cellen Kunnen verscheidene jaren in materneel bloed aanwezig blijven Foetaal RNA Foetaal DNA 13 Lo et al. Lancet

8 RT-qfPCR Allele-specific PCR Specifieke populaties 15 cffdna (cell-free fetal DNA) Afkomstig van trofoblastcellen (snelle turnover, apoptosis) Verschijnt vroeg in de zwangerschap, snelle clearance postpartum Lo et al : 3-6% (Y-fractie proportioneel tov tot DNA) Gem % bij sampling 10-20w, range 4-30% Kort : bp 16 8

9 2008 Björn Menten, CMG 17 MPS Massively parallel (shotgun) sequencing, Next/Second Generation Sequencing Amplificatie en sequencing van miljoenen korte DNAfragmentjes Uitplotten van unieke sequenties met gekende lokalisatie in genoom Z-score : afwijkend aantal reads tov gemiddeld 18 9

10 Björn Menten, CMG 19 Z-score chromosome Björn Menten, CMG 20 10

11 21 small scale validation before chromosome normalization # reads 8 samples 2 T21 1 T18 1 T X Y chromosome Björn Menten, CMG 22 11

12 # normalized reads small scale validation after chromosome normalization 8 samples 2 T21 1 T18 1 T X Y chromosome 23 Björn Menten, CMG small scale validation trisomy 21 T21 # normalized reads chromosome X 24 Y Björn Menten, CMG 12

13 small scale validation trisomy 18 T18 # normalized reads X Y chromosome 25 Björn Menten, CMG small scale validation trisomy 13 T13?? # normalized reads X Y chromosome 26 Björn Menten, CMG 13

14 NIPT Downscreening : wat we hadden Principe Valkuilen Huidige situatie Toekomst 27 Read coverage Verschillen per chromosoom : sensitiviteit 99,5% voor trisomie 21 minder voor chromosoom 13 GC-bias : read coverage afhankelijk van GC-content van chromosoom Lage content : minder reading (4-13) Hogere content : Verschillende methodes om z-score te berekenen (standaard GC-gecorrigeerd) > grotere nauwkeurigheid voor tris 13 (NIFTY) Beperkte relevantie (incidentie 1/4000 vs 1/1400-1/700) 28 14

15 Foetale fractie!! Foetale fractie : Gemiddeld 10-15% bij afname 10-20w Range 5-30% 1-3% van de stalen <4% Toenemend met amenorroeduur! Betrouwbaarheid van test Afhankelijk van aantonen van toename in foetale fractie voor een bepaald chromosoom Trisomie : 50% toename in foetale fractie voor dat chromosoom 29 Foetale fractie!! 10% 20% 4% fetal fraction maternal fraction normal foetus Björn Menten, CMG 30 15

16 Foetale fractie!! 10% 20% 4% fetal fraction maternal fraction trisomy 21 foetus Björn Menten, CMG 31 Fetal Fraction Expected ratio 4% % % % 1.20 Canick et al. Prenat Diagn

17 Foetale fractie en obesitas Afname foetale fractie bij toenemende BMI Vaste hoeveelheid foetaal/placentair DNA, gedilueerd door toenemend materneel volume? Eerder totaal celvrij DNA ~ maternele BMI Apoptosis vetcellen Groter aantal WBC in groter circulerend volume Vora et al. Prenat Diagn 2012 Canick et al. Prenat Diagn Foetale fractie en obesitas Canick et al. Prenat Diagn

18 10% Maternele fractie x2 20% 4% maternal fraction fetal fraction 5% 10% 2% trisomy 21 foetus trisomy 21 foetus 35 Foetale fractie : andere invloeden en beperkingen Origine : CYTOTROFOBLAST Confined placental mosaicism : geen 50% toename foetale fractie chromosoom Materneel mozaïcisme Maternele tumoren Meerlingzwangerschappen Transfusies / transplanten / 36 18

19 NIPT Downscreening : wat we hadden Principe Valkuilen Huidige situatie Toekomst 37 Commerciële firma s BGI : NIFTY LifeCodexxx : Prenatest Verinata : Verifi Ariosa : Harmony Sequenom : MaterniT21 Variabele kosten Detectie geslachtschromosomen Sensitiviteit > 99% 38 19

20 Human Reproduction Update Vlaanderen Commerciële voorziening GENDIA/AML > Ariosa FMF Brussel > Ariosa Belgische werkgroep (vert. genetische centra) Validatie in KUL, IPG, ULB, UZB en UZG Trisomie 21 Counseling + informed consent 465 Indicatiestelling? Mat leeftijd > NIPT? Combinatietest afwijkend > NIPT? Laagrisicopopulatie? Echografische afwijkingen > IPD 40 20

21 Nederland : aanbevelingen NVOG NIPT aanbieden naast CVS / AC bij verhoogd risico Obv risicoberekening 1/200 Obv voorgeschiedenis Obv dragerschap (bal) TL Echografische afwijkingen : IPD Indien risico T18 of T13 zonder T21 : gespecialiseerde echo + info accuraatheid NIPT Aanbevelingen voor terugbetaling uniforme informering buitenlandse mogelijkheden 41 Nederland : NIPT consortium alle Nederlandse academische ziekenhuizen : LUMC, UMC Radboud, VUmc, Maastricht UMC+, Erasmus MC, amc, UMCG, UMCU Sanquin Nederlandse Verening voor Obstetrie en Gynaecologie (NVOG) Koninklijke Nederlandse Organisatie van Verloskundigen (KNOV) Vereniging Samenwerkende Ouder- en Patiëntenorganisaties (VSOP) Vereniging Klinische Genetica Nederland (VKGN) Vereniging Klinisch Genetische Laboratoriumdiagnostiek (VKGL) Nederlandse Vereniging voor Humane Genetica (NVHG) en EMGO Institute for Health and Care Research and Midwifery Science 42 21

22 Nederland : NIPT consortium TRIDENT studie : TRIal by Dutch laboratories for Evaluation of Non-invasive prenatal Testing zo goed mogelijke inrichting van het aanbod van NIPT nagaan + uitvoering in de dagelijkse praktijk. Studie van alle stappen van counseling aan zwangere vrouwen en de test die gedaan wordt in het laboratorium tot aan het vervolgbeleid Studie van keuzes die de vrouwen (en hun partners) maken en welke overwegingen daarbij een rol spelen (vragenlijsten) Ingang 1/4/2014 Onderhevig WBO (ziekten/aandoeningen zonder genezingskans) : vergunningsplichtig Buiten TRIDENT geen NIPT 43 NIPT Cutoff?? COUNSELING RISICO-INSCHATTING HOOG RISICO Risicoberekening Maternele leeftijd Familiaal / Persoonlijk risico LAAG RISICO (Genetische) counseling Invasieve test Verderzetting ZS Beëindigen ZS Adoptie 44 22

23 Toekomst Srinivasan et al. Am J Hum Gen Toekomst Toepassing voor andere afwijkingen Nu : mio reads/staal 22q11 deletie : reads/staal Subchromosomale afwijkingen (microdeletie, translocatie, duplicatie) door MPS met reads/staal Thalassemie Obesitas Srinivasan et al. Am J Hum Gen

24 REFERENTIES Fan HC, Blumenfeld YJ, Chitkara U, Hudgins L, Quake SR. Noninvasive diagnosis of fetal aneuploidy by shotgun sequencing DNA from maternal blood. PNAS 2008 Okt; 105(42): Srinivasan A, Bianchi DW, Huang H, Sehnert AJ, Rava RP. Noninvasive detection of fetal subchromosome abnormalities via deep sequencing of maternal plasma. Am J Hum Genet 2013 Feb 7;92(2): Canick JA, Palomaki GE, Kloza EM, Lambert-Messerlian GM, Haddow JE. The impact of maternal plasma DNA fetal fraction on next generation sequencing tests for common fetal aneuploidies. Prenatal Diagnosis 2013, 33, Jiang F, Ren J, Chen F, Zhou Y, Xie J, Dan S, Su Y, Xie J, Yin B, Su W, Zhang H, Wang W, Chai X, Lin L, Guo H, Li Q, Li P, Yuan Y, Pan X, Li Y, Liu L, Chen H, Xuan Z, Chen S, Zhang C, Zhang H, Tian Z, Zhang Z, Jiang H, Zhao L, Zheng W, Li S, Li Y, Wang J, Wang J, Zhang X. Noninvasive Fetal Trisomy (NIFTY) test: an advanced noninvasive prenatal diagnosis methodology for fetal autosomal and sex chromosomal aneuploidies. BMC Medical Genomics 2012, 5:57 Lo YMD, Corbetta N, Chamberlain P, Rai V, Sargent IL, Redman CWG, Wainscoat JS. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. Lancet 1997; 350: Repiska G, Sedlačkova T, Szemes T, Celec P, Minarik G. Selection of the optimal manual method of cell free fetal DNA isolation from maternal plasma. Clin Chem Lab Med 2013; 51(6): Mersy E, Smits LJM, van Winden LAAP, de Die-Smulders CEM, The South-East Netherlands NIPT Consortium, Paulussen ADC, Macville MVE, Coumans ABC, Frints SGM. Noninvasive detection of fetal trisomy 21: systematic review and report of quality and outcomes of diagnostic accuracy studies performed between 1997 and Human Reproduction Update, Vol.19, No.4 pp , 2013 Benn P, Cuckle H, Pergament H. Non-invasive prenatal testing for aneuploidy: current status and future prospects. Ultrasound Obstet Gynecol 2013; 42: Hill M, Barrett AN, White H, Chitty LS. Uses of cell free fetal DNA in maternal circulation. Best Practice & Research Clinical Obstetrics and Gynaecology 26 (2012)