Niet-Invasieve Prenatale Test (NIPT): Nieuwe mogelijkheden, nieuwe uitdagingen

Niet-Invasieve Prenatale Test (NIPT): Nieuwe mogelijkheden, nieuwe uitdagingen Bachelorproef aangeboden tot het verkrijgen van het diploma bachelor vroedkunde Caroline Sleewagen Interne promotor: Loes Van Bylen Externe promotor: Dr. Kim van Berkel Departement Gezondheidszorg Academiejaar 2013-2014 Bachelor vroedkunde Erasmushogeschool Brussel Departement Gezondheidszorg en Landschapsarchitectuur Laarbeeklaan 121 B-1090 Jette t +32 (0)2 472 52 00 gl@ehb.be www.erasmushogeschool.be

Dankwoord Het schrijven van dit eindwerk ging met vallen en opstaan. Er zijn vele personen in mijn omgeving die ik wil bedanken voor hun steun en hulp. Zonder hen had ik dit eindwerk niet op deze manier kunnen verwezelijken. Eerst en vooral wil ik mijn interne promotor Loes Van Bylen bedanken. Het zoeken naar een geschikt onderwerp om over te schrijven heeft lange tijd geduurd. Toch kreeg ik van haar alle ruimte hiervoor. Dankzij haar ben ik in aanraking gekomen met NIPT en geraakte ik geïnteresseerd in de ethiek rondom prenatale testen. Ook mijn externe promotor dr. Kim van Berkel wil ik van harte bedanken om in te gaan op mijn late aanvraag tot promotorschap. Haar deskundige kennis is een absolute meerwaarde voor dit werk. Graag wil ik mijn moeder en grootouders bedanken voor hun onvoorwaardelijke steun en liefde. Ook volgende personen zijn een grote emotionele steun geweest doorheen de voorbije jaren: Sarah Deblieck, Sara Bari, Islane Bari en Nick Read.

Voorwoord Zoals reeds vermeld in mijn dankwoord heeft het lange tijd geduurd voordat ik een geschikt onderwerp gevonden had waarover ik wilde schrijven. Ik ging op zoek naar een maatschappelijk en vroedkundig relevant onderwerp. Graag wilde ik zelf iets bijleren tijdens het schrijven van dit eindwerk en ook de lezers nieuwe inzichten bijbrengen. Na een diepgaand gesprek met mijn interne promotor Loes Van Bylen werd mijn interesse aangewakkerd voor NIPT, een nieuwe niet-invasieve prenatale test. Dit onderwerp sprak me onmiddellijk aan door zijn innoverende, niet-invasieve karakter en de mogelijkheden die het biedt voor de toekomst. De ethische implicaties die deze prenatale test met zich meebrengt, intrigeerden mij. Aangezien de vroedvrouw een belangrijke functie uitoefent in de prenatale opvolging van de zwangerschap, wilde ik graag meer te weten komen over welke rol de zorgverlener speelt bij het aanbieden van deze test.

Inhoud INLEIDING... 1 PROBLEEMSTELLING... 1 VRAAGSTELLING... 1 METHODE... 2 STRUCTUUR VAN HET WERK... 2 1. BESTAANDE PRENATALE TESTEN... 3 1.1 ONTSTAAN... 3 1.2 DOEL... 3 1.3 SCREENING... 4 1.3.1 EERSTE TRIMESTER SCREENING... 6 1.3.2 TWEEDE TRIMESTER SCREENING... 7 1.4 DIAGNOSE... 8 1.4.1 VLOKKENTEST... 9 1.4.2 VRUCHTWATERPUNCTIE... 11 2. NIPT... 14 2.1 ONTSTAAN... 14 2.2 NIPT OF NIPD?... 15 2.3 METHODEN... 15 2.3.1 DIGITAL POLYMERASE CHAIN REACTION... 16 2.3.2 NEXT GENERATION SEQUENCING... 17 2.4 TOEPASSINGEN... 18 2.4.1 DETECTIE VAN HET SYNDROOM VAN DOWN... 18 2.4.2 RHESUS D FACTOR VAN DE FOETUS... 21 2.4.3 FOETAAL GESLACHT... 22 3. NIPT VERSUS DE BESTAANDE PRENATALE TESTEN... 23 3.1 VOORDELEN VAN NIPT... 23 3.1.1 VROEG IN DE ZWANGERSCHAP UITVOERBAAR... 23 3.1.2 VEILIG VOOR MOEDER EN FOETUS... 24 3.1.3 ACCURATER DAN BESTAANDE SCREENINGSTESTEN VOOR DE OPSPORING VAN HET SYNDROOM VAN DOWN... 25 3.2 BEPERKINGEN VAN NIPT... 26 3.2.1 GEEN DIAGNOSTISCHE TEST... 26 3.2.2 HOGE KOSTPRIJS... 27 3.2.3 CONTRA-INDICATIES NIPT... 27 3.2.4 ENKEL DETECTIE VAN CHROMOSOOMAFWIJKINGEN... 29 4. PRAKTIJK... 31 4.1 VERSCHILLENDE INTEGRATIEMODELLEN... 31 4.1.1 NIPT ALS EERSTELIJNSTEST... 31 4.1.2 NIPT ALS VERVOLGTEST... 32 4.2 RICHTLIJNEN... 32 4.3 TAAK VAN DE VROEDVROUW... 34 4.3.1 INFORMEREN EN ONDERSTEUNEN... 34 4.3.2 HOLISTISCHE BEGELEIDING... 35

5. ETHISCHE IMPLICATIES NIPT... 36 5.1 VANZELFSPREKENDHEID VAN HET LATEN TESTEN... 36 5.2 EUGENETICA... 37 5.3 STIGMATISERING VAN PERSONEN MET HET SYNDROOM VAN DOWN... 37 5.4 BELANG VAN COUNSELING EN INFORMED CONSENT... 37 5.5 COMMERCIËLE KARAKTER VAN NIPT... 39 5.6 MOGELIJKHEDEN IN DE TOEKOMST... 39 BESLUIT... 41 LITERATUURLIJST...

Abstract Probleemstelling De niet-invasieve prenatale test (NIPT) is volop in ontwikkeling en wordt steeds vaker aangeboden in de praktijk. Via een bloedafname bij de moeder kan celvrij foetaal DNA opgespoord worden waardoor het foetaal genoom kan worden onderzocht. Deze testen worden momenteel aangeboden om chromosomale aandoeningen bij de foetus op te sporen op een niet-invasieve betrouwbare manier. NIPT biedt echter nog veel meer mogelijkheden. Zo kunnen het geslacht van de foetus, de foetale rhesusfactor en andere genetische afwijkingen vroegtijdig worden opgespoord tijdens de zwangerschap. NIPT opent veel deuren voor de toekomst. Naast de multipele voordelen die deze test biedt ten opzichte van de bestaande screenings- en diagnostische testen, heeft deze test ook beperkingen en brengt het veel ethische overwegingen met zich mee. De vraag blijft hoe NIPT optimaal in ons bestaand gezondheidzorgsysteem geïntegreerd kan worden. Met mijn bachelorproef wil ik NIPT graag vergelijken met de bestaande prenatale testen en de ethische implicaties van deze test in kaart brengen zodat zorgverleners, ook vroedvrouwen, hier in de praktijk rekening mee kunnen houden. Vraagstelling Wat is NIPT? Welke voor- en nadelen biedt NIPT ten opzichte van de bestaande screenings- en diagnostische testen? Kan NIPT worden geïntroduceerd in de bestaande prenatale opvolging? Zo ja, op welke manier? Wat is de rol van de vroedvrouw bij het aanbieden van NIPT? Welke ethische vraagstukken brengt NIPT met zich mee? Onderzoeksmethodologie Op de elektronische databanken PubMed, Web of Knowledge en Science Direct maakte ik gebruik van combinaties van de volgende zoektermen: NIPT, non-invasive prenatal test, prenatal screening AND diagnosis, aneuploidy detection, cell-free fetal DNA en ethical issues. Ik bakende mijn zoekopdracht af door volgende criteria te hanteren: artikels van 2004-2014, beschikbaarheid van volledige tekst en Engelstalige teksten. Op basis van het abstract selecteerde ik 13 artikels die ik gebruikt heb voor deze bachelorproef. Vervolgens heb ik ook één artikel uit Vlov, 2 artikels uit de British Journal of Midwifery en één artikel van mevrouw Van Bylen geselecteerd voor dit eindwerk. Ook de onderzoeksrapporten en richtlijnen van het Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg (KCE), de Hoge Gezondheidsraad (HGR), de Royal College of Obstetricians & Gynaecologists (RCOG) en de Nederlandse Vereniging voor Obstetrie en Gynaecologie (NVOG) vond ik waardevol en heb ik geïntegreerd in dit werk.

Resultaten NIPT spoort celvrij foetaal DNA op in het maternale bloed en screent zo naar foetale chromosomale aandoeningen. Ook het foetaal geslacht en de foetale rhesusfactor kunnen bepaald worden. Het detectievermogen van NIPT voor het syndroom van Down is meer dan 99% met een vals-positief resultaat in minder dan 1% van de gevallen. NIPT heeft dus een beter detectievermogen voor het syndroom van Down dan de huidige screeningsmethoden. Toch kan deze test de huidige screening (nog) niet vervangen. Grote voordelen van NIPT zijn dat deze test vroeg in de zwangerschap kan worden uitgevoerd en dat het geen risico s meebrengt voor moeder en foetus, dit in tegenstelling tot de huidige invasieve diagnotische testen. NIPT wordt momenteel nog niet terugbetaald in België. In het Universitair Ziekenhuis Brussel wordt de test aangeboden voor 465 euro. In O,7 tot 6% van de gevallen kan er geen resultaat met NIPT worden bekomen. NIPT kan voor bepaalde toepassingen in ons gezondheidszorgsysteem geïntegreerd worden als eerstelijns- of vervolgtest. In beide systemen zorgt NIPT voor een aanzienlijke verbetering van de opsporing van het syndroom van Down en voor een enorme vermindering van het nodige aantal diagnostische testen. Besluit / Implicaties voor de praktijk NIPT kan de huidige screening tot op heden niet vervangen maar kan bepaalde tekorten ervan wel aanvullen. Deze test is veelbelovend voor de toekomst en ook de dag van vandaag al een meerwaarde. Counseling en begeleiding zijn wel van essentieel belang bij het aanbieden van prenatale testen. De zorgverlener dient voldoende aandacht te besteden aan de bestaande richtlijnen en de mogelijke ethische implicaties die deze test met zich meebrengt. Het koppel moet de nodige tijd en ruimte krijgen om een geïnformeerde autonome beslissing te nemen.

Inleiding Probleemstelling De voorbije eeuw is de opvolging van de zwangerschap enorm geëvolueerd door de ontwikkeling van verschillende prenatale testen. De niet-invasieve prenatale test (NIPT) is een nieuwe test die steeds vaker wordt aangeboden in de praktijk. Via een bloedafname bij de moeder kan celvrij foetaal DNA opgespoord worden waardoor het foetaal genoom kan worden onderzocht. Deze testen worden momenteel aangeboden om voornamelijk het syndroom van Down (trisomie 21) bij de foetus op te sporen op een niet-invasieve betrouwbare manier. NIPT biedt echter nog veel meer mogelijkheden. Zo kunnen het geslacht van de foetus, de foetale rhesusfactor en andere chromosomale afwijkingen vroegtijdig worden opgespoord tijdens de zwangerschap. NIPT opent veel deuren voor de toekomst. Toch kan er momenteel geen definitieve diagnose gesteld worden met NIPT en dient een postitief resultaat bevestigd te worden met een invasieve diagnostische test (RCOG, 2014). NIPT is een vergevorderde screeningstest dat mogelijk als antwoord op tekorten in de huidige screeningsmethoden kan geïntroduceerd worden (HGR, 2014). De vraag blijft hoe deze test best in ons bestaand gezondheidzorgsysteem geïntegreerd kan worden. De invoering van deze test brengt ook veel ethische overwegingen met zich mee. Het is belangrijk dat zorgverleners hier de nodige aandacht aan besteden en opgeleid zijn om koppels op een adequate manier te begeleiden bij het aanbieden van prenatale testen. Het screenen naar foetale afwijkingen heeft vrouwen hun zwangerschapservaring drastisch veranderd (Newson, 2008). Tachtig procent van de Belgische zwangeren neemt deel aan prenatale screening voor Downsyndroom en 95% kiest ervoor om hun zwangerschap te beëindigen indien ze zwanger zijn van een kindje met het syndroom van Down (Hulstaert et al., 2014). Met mijn bachelorproef wil ik NIPT graag vergelijken met de bestaande prenatale testen en de ethische implicaties van deze test in kaart brengen zodat zorgverleners, ook vroedvrouwen, hier in de praktijk rekening mee kunnen houden. Vraagstelling Wat is NIPT? Welke voor- en nadelen biedt NIPT ten opzichte van de bestaande screenings- en diagnostische testen? Kan NIPT worden geïntroduceerd in de bestaande prenatale opvolging? Zo ja, op welke manier? Wat is de rol van de vroedvrouw bij het aanbieden van NIPT? Welke ethische vraagstukken brengt NIPT met zich mee? 1

Methode Ik heb verschillende elektronische databanken geraadpleegd voor het vinden van geschikte publicaties voor deze literatuurstudie. Op PubMed, Web of Knowledge en Science Direct maakte ik gebruik van combinaties van de volgende zoektermen: NIPT, non-invasive prenatal test, prenatal screening AND diagnosis, aneuploidy detection, cell-free fetal DNA en ethical issues. Ik bakende mijn zoekopdracht af door volgende criteria te gebruiken: artikels van 2004-2014, beschikbaarheid van volledige tekst en Engelstalige teksten. Op basis van het abstract selecteerde ik 13 artikels die ik gebruikt heb voor deze bachelorproef. Vervolgens heb ik ook één artikel uit Vlov, 2 artikels uit de British Journal of Midwifery en één artikel van mevrouw Van Bylen geselecteerd voor dit eindwerk. Ook de onderzoeksrapporten en richtlijnen van het Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg (KCE), de Hoge Gezondheidsraad (HGR), de Royal College of Obstetricians & Gynaecologists (RCOG) en de Nederlandse Vereniging voor Obstetrie en Gynaecologie (NVOG) vond ik waardevol en heb ik geïntegreerd in dit werk. Structuur van het werk Deze literatuurstudie is opgebouwd uit vijf hoofdstukken. Het eerste hoofdstuk gaat voornamelijk over de reeds bestaande prenatale testen. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen screening en diagnose en er wordt dieper ingegaan op de verschillende testmogelijkheden. Ook het ontstaan en het doel van prenatale testen komen aan bod. In het tweede hoofdstuk wordt er dieper ingegaan op de niet-invasieve prenatale test (NIPT). Hierbij wordt er onder meer aandacht besteed aan de verschillende mogelijke benamingen voor deze test. Kort worden enkele methoden van NIPT uitgelegd. De verschillende toepassingen van NIPT worden ook besproken. Aangezien het syndroom van Down de meest voorkomende chromosomale aandoening is bij pasgeborenen en de detectie ervan een belangrijk doel is van prenatale testen, wordt hier ook dieper op ingegaan. Het daaropvolgend hoofdstuk maakt de balans van de voor- en nadelen van NIPT in vergelijking met de bestaande prenatale testen. In het vierde hoofdstuk wordt in kaart gebracht hoe NIPT mogelijk kan geïntegreerd worden in de Belgische gezondheidszorg. Er wordt daarbij aandacht besteed aan de bestaande richtlijnen omtrent NIPT. Aansluitend aan de analyse van huidige kennis en richtlijnen wordt de taak van de vroedvrouw bij het counselen van prenatale screening ook uitvoerig besproken. Het laatste hoofdstuk behandelt de ethische implicaties die deze innoverende test met zich mee brengt. 2

1. Bestaande prenatale testen 1.1 Ontstaan De laatste jaren is er een enorme vooruitgang geboekt in het screenen naar genetische foetale afwijkingen tijdens de zwangerschap. Vooral de opsporing naar het syndroom van Down, ook bekend als trisomie 21, is ontzettend geëvolueerd. Zo werd er in 1970 enkel een verhoogd risico op chromosomale afwijkingen vastgesteld op basis van een verhoogde maternale leeftijd (>35 jaar). Op deze manier werd minder dan één derde van de zwangerschappen met syndroom van Down prenataal gediagnosticeerd. De maternale leeftijd alleen is een slechte screeningsmethode aangezien er veel vrouwen op deze manier onnodig een invasieve test ondergingen. Aan het einde van de jaren 80 werden de maternale serummarkers, namelijk alfa-foetoproteïne, β-hcg en niet-geconjugeerd oestriol, ontdekt die in het tweede trimester van de zwangerschap konden worden opgespoord. Deze techniek, bekend onder de term triple-test, zorgde ervoor dat de detectie van aneuploïdie 1 werd verdubbeld (Benn et al., 2013). Eind jaren 90 werd de combinatietest geïntroduceerd die in het eerste trimester van de zwangerschap kan worden uitgevoerd. Hierbij wordt een risicoschatting gemaakt voor een bepaalde chromosomale aandoening (Benn et al., 2013). Recent is ontdekt dat celvrij foetaal DNA in het maternaal bloed aanwezig is en kan opgespoord en onderzocht worden door middel van een niet-invasieve prenatale test (NIPT). Deze test heeft een hoog detectievermogen voor het syndroom van Down (Benn et al., 2013; Simpson, 2013; Hoge Gezondheidsraad, 2014). Genetische counseling werd oorspronkelijk alleen aangeboden aan vrouwen met een verhoogd risico op chromosomale afwijkingen. Tegenwoordig is het aanbod aan beschikbare screeningstesten uitgebreider waardoor genetische screening routinematiger aan bod komt in de prenatale opvolging (Wilson et al., 2013). 1.2 Doel Prenatale screening en diagnostiek willen toekomstige ouders verschillende beslissings- en handelsopties geven door hun correct te informeren over trisomie en andere opspoorbare aandoeningen, de mogelijke opeenvolgende ingrepen en geassocieerde gezondheidsuitkomsten (Newson en Deans, 2012; HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014; Skirton et al., 2014). Het doel van prenatale testen is dus het opsporen en identificeren van aandoeningen bij de foetus voor de bevalling (Newson, 2008; Norton et al., 2012). 1 Aneuploïd: Het aanwezig zijn van één (zelden meer dan één) chromosoom te weinig of te veel, bijvoorbeeld bij trisomie 21 (Jochems en Joosten, 2009). 3

Het ultieme doel van prenatale diagnostiek is een prenatale test te ontwikkelen die een diagnose kan stellen op een niet-invasieve manier (Simpson, 2012). Onder prenatale testen verstaan we zowel screenings- als diagnostische testen (Liao et al., 2014). Het is belangrijk hierin een onderscheid te maken (Benn et al., 2013). 1.3 Screening Een prenatale screeningstest geeft geen definitief resultaat weer maar tracht vrouwen met een verhoogd risico op aneuploïdie te identificeren zodat een diagnostische test kan worden voorgesteld en overwogen (Benn et al., 2013). Deze screening wordt aan al de zwangere vrouwen aangeboden (Liao et al., 2014). Een screeningstest identificeert personen die mogelijk een bepaalde aandoening hebben. Een positieve screeningstest dient bevestigd te worden door een diagnostische test (Newson en Deans, 2012; Chetty et al., 2013; Simpson, 2013; HGR, 2014; Liao et al., 2014; Lyus et al., 2014). In België wordt er zelden onmiddellijk overgegaan naar invasieve prenatale diagnostiek. Dit wordt enkel voorgesteld indien een verhoogd risico blijkt na prenatale screening (Simpson, 2012; HGR, 2014). Tachtig procent van de Belgische zwangeren neemt deel aan de huidige screeningstesten (Hulstaert et al., 2014). In de praktijk wordt er gescreend naar het syndroom van Down (trisomie 21), Edwards (trisomie 18), Patau (trisomie 13) en Turner (45,X) (Benn et al., 2013). Een maternale serumscreening zou aan alle vrouwen moeten aangeboden worden voor de opsporing van foetale chromosomale aneuploïdie (Wilson et al., 2013). Dit is sinds 2007 het advies van de American Congress of Obstetricians and Gynecologists (ACOG). De meest betrouwbare en efficiënt bewezen testen dienen aangeboden te worden (Allyse et al., 2013). Screeningstesten houden geen risico s in voor moeder of kind wat ze aantrekkelijk maken voor patiënten die een individuele risicoschatting wensen voordat ze beslissen om al dan niet een invasieve diagnostische test te ondergaan (Wilson et al., 2013). Een risicoschatting is soms moeilijk te interpreteren aangezien dit geen definitief resultaat maar enkel de kans op een bepaalde aandoening weergeeft (Newson, 2008). Een screeningstest geeft dus geen definitieve diagnose weer (Wilson et al., 2013; Liao et al., 2014). Indirecte epifenomenen 2 worden door middel van echografie en maternale serumscreening opgespoord en niet de chromosoomafwijking op zich (HGR, 2014). Dit veroorzaakt een lagere sensitiviteit en specificiteit wat enerzijds kan leiden tot een grotere angst bij vrouwen met een normale zwangerschap en anderzijds kan leiden tot het verkeerdelijk geruststellen van vrouwen die zwanger zijn van een kindje met een chromosoomafwijking (Wilson et al., 2013). 2 Epifenomeen: Bijverschijnsel dat niet kenmerkend is voor de onderhavige ziekte (Jochems en Joosten, 2009). 4

De sensitiviteit of gevoeligheid van een test geeft de kans weer dat deze test een positieve waarde weergeeft bij personen die de aandoening effectief hebben. De specificiteit geeft de kans weer dat deze test een terecht negatief resultaat weergeeft bij personen die deze aandoening niet hebben (www.springer.com). Onderstaande tabel verduidelijkt de termen die het detectievermogen van een test bepalen. Tabel 1: Uitleg sensitiviteit en specificiteit van een test (www.springer.com). Vervolgens ga ik verder in op de verschillende testmogelijkheden in het eerste en tweede trimester van de zwangerschap. 5

1.3.1 Eerste trimester screening Eerste trimester screening wordt best uitgevoerd tussen 11 en 14 weken zwangerschap (Simpson, 2012). In het eerste trimester zijn er drie prenatale screeningopties (Wilson et al., 2013). Bij de eerste methode wordt de foetale nekplooi gemeten door middel van echografie en wordt er een risicoberekening gemaakt samen met de maternale leeftijd. Voor een correcte meting wordt de nekplooi best gemeten wanneer de CRL 3 tussen 45 en 85 milimeter is, dit komt overeen met een zwangerschapstermijn tussen 11 en 14 weken (Wilson et al., 2013; www.downscreening.be). De opstapeling van subcutaan vocht ter hoogte van de nek wordt geassocieerd met een verhoogd risico op het syndroom van Down (HGR, 2014). De tweede methode is de serumanalysescreening. Hierbij is de risicoschatting gebaseerd op de concentratie PAPP-A, β-hcg of totaal HCG in het maternale bloed, en dit ook in verhouding met de maternale leeftijd (Simpson, 2012; Simpson, 2013; Wilson et al., 2013). De serumscreening gebeurt best tussen de 9 de en 14 de zwangerschapsweek. Zorgverleners dienen de voordelen, beperkingen en risico s van deze serumscreening voorafgaand met de vrouw te bespreken zodat zij een autonome geïnformeerde beslissing kan maken. De zorgverlener kan het koppel ook altijd doorsturen naar een genetische counselor om hen verder te begeleiden bij hun beslissingsproces (Wilson et al., 2013). De derde methode is de combinatietest. Deze test bestaat uit een combinatie van de eerste twee vermelde methoden. Er wordt een kansberekening gemaakt op basis van de nekplooimeting, de eerste trimester maternale serumscreening en de maternale leeftijd (Deans en Newson, 2012; Benn et al., 2013; Simpson, 2013; Wilson et al., 2013; HGR, 2014). Deze test wordt het meeste gebruikt voor de screening naar het syndroom van Down (HGR, 2014). Dit aangezien deze methode een verhoogd risico weergeeft in 78-91% van de gevallen met syndroom van Down en in 91-96% van de gevallen met syndroom van Edwards (Wilson et al., 2013). Deze combinatiescreening gaat gepaard met een vals-positieve waarde van 5% (Chetty et al., 2013; Simpson, 2013; HGR, 2014). Dit betekent dat 5 op 100 screeningstesten onterecht een verhoogd risico gaan weergeven voor een chromosomale aandoening (www.brusselsgenetics.be). Bij trisomie 21 zijn de PAPP-A levels verlaagd, de hcg levels toegenomen en is de nekplooi verdikt (Simpson, 2012; Simpson, 2013). In België is een screeningstest positief indien het berekend risico op het syndroom van Down zich boven de grenswaarde van 1/300 of 1/250 bevindt. De meeste vrouwen zullen in dat geval een invasieve diagnostische test ondergaan om een definitieve diagnose te kunnen stellen (Deans en Newson, 2012; HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014). 3 Crown-rump-length (CRL): kruin-romp-lengte (Jochems en Joosten, 2009). 6

Een significant grotere foetale nekplooi ( 3,0 mm of boven percentiel 95) vergroot de kans op chromosomale aneuploïdie. In dit geval wordt best onmiddellijk een diagnostische test voorgesteld aan het koppel zonder eerst een combinatietest uit te voeren. Ook NIPT is in dit geval niet aangewezen. Indien de nekplooi groter is dan 3,5 mm is de kans op een congenitale hartafwijking vergroot. Een foetale echocardiografie is dan aangewezen tijdens het tweede trimester van de zwangerschap (NVOG, 2013; Simpson, 2013; Wilson et al., 2013; Hulstaert et al., 2014). 1.3.2 Tweede trimester screening In het tweede trimester kan de triple-test worden uitgevoerd. Deze test spoort drie stoffen op in het maternale serum, namelijk alfa-foetoproteïne, β-hcg en niet-geconjugeerd oestriol. Tegenwoordig wordt ook inhibine A bijkomend opgespoord (Simpson, 2013; HGR, 2014). Het detectievermogen voor trisomie 21 is met deze test 75% voor vrouwen jonger dan 35 jaar en 80% voor vrouwen ouder dan 35 jaar, beide met een vals-positief ratio van 5% (Simpson, 2013). Deze test kan worden uitgevoerd tussen de 15 de en de 21 ste zwangerschapsweek en 6 dagen. Deze screening is vooral nuttig voor vrouwen die pas in het tweede trimester starten met hun prenatale opvolging. Het detectievermogen van de eerste trimester maternale serumscreening ligt hoger dan die uitgevoerd in het tweede trimester (Wilson et al., 2013). Echografie kan ook in het tweede trimester gebruikt worden om chromosomale afwijkingen bij de foetus op te sporen. Ook kunnen andere geïsoleerde afwijkingen door middel van echografie worden ontdekt (Wilson et al., 2013). Zo kunnen afwijkingen ter hoogte van het zenuwstelsel, hart, ademhalingsstelsel, skelet of de nieren worden opgespoord (Lyus et al., 2014). Ideaal wordt tijdens het tweede zwangerschapstrimester een echografie uitgevoerd tussen de 18 de en 20 ste zwangerschapsweek en 6 dagen. Deze tweede trimester echografie dient aan alle zwangere vrouwen voorgesteld te worden ongeacht hun beslissing omtrent verdere screening naar chromosomale afwijkingen. De opsporing van afwijkingen kan beperkt worden door de foetale ligging. Bij 50 tot 70% van de foetussen met het syndroom van Down en 80% van de foetussen met trisomie 18 worden anatomische afwijkingen vastgesteld en opgemerkt via een uitgebreid echografisch onderzoek (Wilson et al., 2013). Wanneer de eerste en tweede trimesterscreening worden gecombineerd, is het detectievermogen voor trisomie 21 hoger dan wanneer slechts één van beide wordt uitgevoerd. Een gecombineerde eerste en tweede trimesterscreening detecteert 88 tot 96% van de trisomie 21 zwangerschappen met een vals-positief resultaat in 5% van de gevallen (Simpson, 2013). 7

1.4 Diagnose Een prenatale diagnostische test dient zo accuraat mogelijk te zijn en zo weinig mogelijk vals-negatieve en vals-positieve resultaten te vertonen. De resultaten van deze test beïnvloeden namelijk de beslissing om de zwangerschap verder te zetten of te beëindigen (Benn et al., 2013). Prenatale genetische diagnose bestaat sinds het einde van de jaren 1960 en kent sinds dan een enorme evolutie. Oorspronkelijk werd een vruchtwaterpunctie enkel gebruikt om grote chromosomale afwijkingen vast te stellen door het analyseren van de vruchtwatercellen. Het werd alleen aangeboden aan vrouwen die ouder waren dan 35 jaar (Simpson, 2012). De eerste prenatale chromosomale diagnose van trisomie 21 werd in 1968 uitgevoerd (HGR, 2014). Later werden er ook andere invasieve technieken geïntroduceerd zoals de vlokkentest (Simpson, 2012). Op de stalen die verkregen worden door middel van een vlokkentest en vruchtwaterpunctie kan een chromosomale analyse gebeuren door middel van karyotypering of fluorescent-insitu-hybridisatie (FISH) (Wilson et al., 2013). De conventionele chromosoomanalyse is zeer nauwkeurig maar ook tijdrovend. Het kan 10 tot 15 dagen duren voordat de resultaten ervan beschikbaar zijn (HGR, 2014). Karyotypering is het in kaart brengen van het karyotype, de chromosomenkaart. Dit is de weergave van het menselijk DNA dat uit 23 chromosomenparen is opgebouwd. Door verschillende kleurmethoden kunnen cellen gefixeerd worden en kan het bandenpatroon van de chromosomen gevisualiseerd worden. Door het toepassen van deze methode kunnen genetische aandoeningen worden opgespoord. Onderstaande figuur is een weergave van een chromosomenkaart waarbij de homologe chromosomen bij elkaar zijn gebracht en naar grootte en vorm geschikt zijn. Het laatste paar zijn de geslachtschromosomen (www.brusselsgenetics.be). Figuur 1: Karyotype (www.brusselsgenetics.be). 8

FISH is een methode waarmee genetische aandoeningen kunnen worden opgespoord. FISH onderzoekt wel maar een bepaald aantal chromosomen (Benn et al., 2013). Het is een techniek waarbij met behulp van een probe, dit is een bekend DNA-fragment, overeenkomstige stukjes DNA in microscopische preparaten van cellen kunnen worden aangetoond. De probe wordt hierbij gemerkt met een fluorescerende stof waardoor de hybridisatie zichtbaar wordt (Jochems en Joosten, 2009). Met deze methode kan men binnen 48 tot 72 uur trisomie 21 diagnosticeren (HGR, 2014). Conventionele karyotypering wordt tegenwoordig vaak vervangen door moleculaire karyotypering, dat kan worden bekomen door DNA-microarrays. Deze techniek laat toe om chromosomen te analyseren met een zeer hoge resolutie waardoor submicroscopische afwijkingen, die niet zichtbaar zijn onder de microscoop maar ook verantwoordelijk kunnen zijn voor aangeboren misvormingen en ontwikkelingsstoornissen, kunnen worden opgespoord (Bianchi, 2012; HGR, 2014). Deze nieuwe techniek vergroot de kans om mogelijk onverwachte resultaten te bekomen. De kans bestaat dus dat er afwijkingen worden ontdekt waar oorspronkelijk niet naar gescreend werd. Belangrijk is om voor het testen de mogelijkheid van toevallige ontdekkingen ook met het koppel te bespreken (Royal College of Obstetricians & Gynaecologists, 2014; Skirton et al., 2014). Door de chromosomen afkomstig van chorionvilli en vruchtwater te analyseren kan aneuploïdie opgespoord worden. Ook afwijkende chromosomale structuren als translocatie, inversie, duplicatie en deletie kunnen op deze manier worden opgemerkt (Benn et al., 2013). Een invasieve diagnostische test kan elke chromosomale aandoening prenataal detecteren dat ook na de geboorte kan worden bepaald door middel van karyotypering (Simpson, 2012). Deze testen kunnen uitgevoerd worden op chorionvilli, vruchtwater of foetaal bloed (Benn et al., 2013). Invasieve diagnostische testen omvatten de vlokkentest, vruchtwaterpuntcie en navelstrengpunctie. Aangezien de vlokkentest en vruchtwaterpunctie de meest toegepaste methoden zijn, wordt er hier verder op ingegaan. 1.4.1 Vlokkentest Een vlokkentest, ook chorionvillusbiopsie genoemd, kan worden uitgevoerd tussen de 10 de en de 14 de zwangerschapsweek. Bij deze test wordt er weefsel van de placenta weggenomen en onderzocht. Dit weefsel kan via de vagina of via de buikwand geaspireerd worden (Wilson et al., 2013). De vlokkentest wordt gebruikt om foetale chromosomale afwijkingen in het eerste trimester van de zwangerschap op te sporen. Deze test kan ook gebruikt worden om biochemische afwijkingen en geïsoleerde genetische afwijkingen op te sporen (Wilson et al., 2013). 9

Een vlokkentest en vruchtwaterpunctie kunnen dezelfde genetische informatie over de foetus verschaffen. De enige uitzondering hierop zijn aandoeningen die gediagnosticeerd worden door het onderzoek van het vruchtwater (Simpson, 2012). Zo kan een vlokkentest geen neurale buisdefecten opsporen bij de foetus wat wel mogelijk is met een vruchtwaterpunctie (Simpson, 2012; Wilson et al., 2013). Het detectievermogen van deze test wordt geschat op 98-99%. Het foutenpercentage bij een vlokkentest ligt hoger dan bij een vruchtwaterpunctie. Dit verschil kan te wijten zijn aan mozaïcisme van cellen van de placenta. Dit wil zeggen dat sommige cellen wel afwijkingen vertonen en anderen niet. In minder dan 1% van de gevallen is het resultaat ongeldig door vermenging met maternale cellen. Indien er een onduidelijk resultaat bekomen wordt na een vlokkentest moet de test mogelijk opnieuw worden uitgevoerd of kan een vruchtwaterpunctie overwogen worden (Benn et al., 2013; Wilson et al., 2013). Aan deze procedure is een miskraamrisico van 0,5-1% gerelateerd (Wilson et al., 2013; Hulstaert et al., 2014). Dit risico is hetzelfde voor een tweelingzwangerschap. In gespecialiseerde centra zou het miskraamratio na een vlokkentest gelijk zijn aan dat na een vruchtwaterpunctie (Wilson et al., 2013). Er blijkt een verhoogd risico te zijn op het afwezig zijn van een lidmaat bij de foetus indien een vlokkentest voor de 10 de zwangerschapsweek wordt uitgevoerd (Wilson et al., 2013). Uit onderzoek blijkt dat de kans op een miskraam niet verkleint bij het uitvoeren van de vlokkentest in het derde trimester van de zwangerschap vergeleken met het uitvoeren van deze test in het tweede trimester. In het derde trimester is de kans op vroeggeboorte wel groter (Wilson et al., 2013). Op 3 april 1990 ontstond de Belgische Wet betreffende de zwangerschapsafbreking waarin staat dat een zwangerschapsafbreking na 12 weken geen misdrijf is indien vaststaat dat het kind dat zal geboren worden, zal lijden aan een uiterst zware kwaal die als ongeneeslijk wordt erkend op het moment van de diagnose (HGR, 2014). Met een vlokkentest kan een uiterst zware en ongeneeslijke kwaal gediagnosticeerd worden. Dit houdt ook in dat, indien de ouders dit wensen, een zwangerschapsafbreking vroeg in de zwangerschap kan worden uitgevoerd. Dit is een voordeel ten opzichte van de vruchtwaterpunctie die pas later in de zwangerschap kan worden uitgevoerd (Simpson, 2012; Wilson et al., 2013). Een vroege abortus is veiliger voor de moeder. Maternale sterfte is 10 keer lager wanneer een abortus vroeg in de zwangerschap wordt uitgevoerd (1/100 000) vergeleken met een laat uitgevoerde abortus (10/100 000) (Simpson, 2012). Een vroege diagnose laat ook een vroege veiligere selectieve foetusreductie toe bij meerlingzwangerschappen (Simpson, 2012). 10

1.4.2 Vruchtwaterpunctie Een vruchtwaterpunctie, ook wel amniocentese genoemd, wordt uitgevoerd om chromosomale afwijkingen op te sporen in het tweede en derde trimester van de zwangerschap (Wilson et al., 2013). Deze test kan vanaf de 15 de zwangerschapsweek worden uitgevoerd. Tijdens deze test wordt er onder echobegeleiding een dunne naald doorheen de buikwand gebracht en wordt er 20 à 30 ml vruchtwater opgezogen (www.brusselsgenetics.be; Jochems en Joosten, 2009). Daarna kunnen de verworven foetale cellen genetisch onderzocht worden in het laboratorium (www.brusselsgenetics.be). Figuur 2 illustreert het proces bij een vruchtwaterpunctie. Figuur 2: Vruchtwaterpunctie (www.brusselsgenetics.be). Het detectievermogen van foetale chromosomale afwijkingen door middel van een vruchtwaterpunctie wordt geschat op 99,8-99,9%. Een vruchtwaterpunctie kan ook neurale buisdefecten, biochemische afwijkingen en geïsoleerde genetische afwijkingen opsporen (Wilson et al., 2013). De analyse van chromosomen, die bekomen worden door middel van een vruchtwaterpunctie, geldt als de gouden standaard van de prenatale diagnostiek. Dit omdat het foutenpercentage hierbij uitzonderlijk laag is (minder dan 0,01-0,02%) (Benn et al., 2013). Een invasieve test brengt risico s mee voor moeder en kind. Deze zijn de laatste decennia echter sterk verminderd door verbetering van de technieken. In 1976 bestudeerde het National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) het miskraamrisico na een vruchtwaterpunctie. Hieruit resulteerde dat 1 op 200 vrouwen hun kindje verloren na een vruchtwaterpunctie, uitgevoerd tussen 15-22 weken (Simpson, 2012). 11

In 1995 verkondigde de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) dat het miskraamrisico ten gevolge van een vruchtwaterpunctie 0,5% bedraagt. Vanaf dan werd dit getal universeel gebruikt als miskraamratio na een vruchtwaterpuntcie. Recentere studies tonen aan dat tegenwoordig veel minder miskramen voorkomen na een vruchtwaterpunctie (Wilson et al., 2013). Uit onderzoek van Simpson in 2005 blijkt dat het miskraamrisico tegenwoordig nog maar 1 op 400 vruchtwaterpuncties bedraagt indien de punctie wordt uitgevoerd door een ervaren arts (Simpson, 2012). Recentere gegevens van de First and Second Trimester Evaluation of Risk for Aneuploidy (FASTER) studie uitgevoerd in 2006 tonen aan dat er slechts één miskraam voorkomt bij 600 vruchtwaterpuncties. Dit houdt in dat het er in minder dan 0,1% van de gevallen een miskraam optreedt als gevolg van een vruchtwaterpunctie (Wilson et al., 2013). Het risico op een miskraam na een vruchtwaterpunctie is echter moeilijk te bepalen. Een miskraam treedt nog spontaan op bij 3-4% van de zwangerschappen in het 2 de trimester en dit zonder vruchtwaterpunctie. Indien een miskraam zich voordoet na een vruchtwaterpunctie is dit zelden het directe gevolg van de procedure. In geval van amnionitis 4 of vruchtwaterverlies via lekkage kan een miskraam wel het gevolg zijn van een vruchtwaterpunctie, maar dit is maar zelden het geval (Benn et al., 2013). Het miskraamratio wordt door verschillende onderzoekers anders beoordeeld. Het wordt enerzijds bepaald door de deskundigheid en ervaring van de persoon die het onderzoek uitvoert en anderzijds bepaald door de ligging van de foetus (Norton et al., 2012; HGR, 2014). De maternale risico s bij een vruchtwaterpunctie komen maar uitzonderlijk voor. In 0,1% van de gevallen ontstaat er amnionitis. Tijdelijk vaginaal bloedverlies en minimaal vruchtwaterverlies door lekkage komen in 1% van de gevallen voor na een vruchtwaterpunctie. De ernstigste complicatie is sepsis aangezien dit tot maternale sterfte kan leiden, dit echter maar in uiterst zeldzame gevallen (Simpson, 2012). Een vroege vruchtwaterpunctie, uitgevoerd voor de 15 de zwangerschapsweek, is niet aangeraden aangezien het miskraamrisico hierbij verhoogd is (2%) in vergelijking met een vruchtwaterpunctie die uitgevoerd is na 15 weken zwangerschap. Ook brengt een vroege vruchtwaterpunctie een verhoogd risico op andere complicaties met zich mee als klompvoet (1,5-7%) en vruchtwaterlekkage (3,5-4,4%) (Simpson, 2012; Wilson et al., 2013). Daarom wordt het uitvoeren van een vruchtwaterpunctie voor de 15 de zwangerschapsweek niet aangeraden. In 2007 verkondigde de ACOG dat aan al de zwangere vrouwen prenataal de mogelijkheid moet geboden worden om een diagnostische test te laten uitvoeren indien ze dit wensen. Dit om chromosomale aneuploïdie op te sporen (Simpson, 2012; Simpson, 2013; Wilson et al., 2013). 4 Amnionitis: Ontsteking van de vliezen waarin het embryo zich in het moederlichaam bevindt en die het vruchtwater omgeven (Jochems en Joosten, 2009). 12

De ACOG baseert zich op recent onderzoek dat aantoont dat er 0,2-0,3% kans op een miskraam is na een vruchtwaterpunctie. Veel centra hebben deze kansbepaling voor een miskraam van de ACOG overgenomen (Wilson et al., 2013). Een vruchtwaterpunctie kan uitgevoerd worden bij een tweeling- of meerlingzwangerschap al is de kans op een miskraam hierbij hoger in vergelijking met een eenlingzwangerschap (Wilson et al., 2013). 13

2. NIPT 2.1 Ontstaan In 1997 publiceerde Lo et al. dat het plasma van zwangere vrouwen celvrije DNA-fragmenten bevat. Dit celvrije DNA is afkomstig van trofoblasten, wat placentaweefsel is, die een geprogrammeerde celdood, ook gekend als apoptose, ondergaan (Bianchi, 2012; Jacquemyn en Blaumeiser, 2013; Simpson, 2013; HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014; Liao et al., 2014, RCOG, 2014). Eens de placenta gevormd is, rond de 4 de zwangerschapsweek, begint deze vrij foetaal DNA aan te maken en verspreidt dit foetaal DNA zich in de maternale bloedcirculatie (Daley et al., 2014, Liao et al., 2014). De niet-invasieve prenatale test, afgekort NIPT, is een zeer accurate screeningstest voor het syndroom van Down. Deze test is gebaseerd op het isoleren en onderzoeken van dat celvrije foetaal DNA dat kan worden opgespoord in het maternale bloed (Bianchi, 2012; Deans en Newson, 2012; Daley et al., 2014, Liao et al., 2014; Lyus et al., 2014). Reeds lange tijd wordt er onderzoek gedaan naar het bepalen van het foetale genoom door foetale cellen te isoleren uit het maternale bloedplasma. Intacte foetale cellen kunnen jarenlang aanwezig blijven in het maternale bloed waardoor foetale cellen van een vorige zwangerschap de resultaten van de huidige zwangerschap kunnen verstoren. Intacte foetale cellen bleken dus niet bruikbaar voor prenataal genetisch onderzoek (Jacquemyn en Blaumeiser, 2013). Onderzoek heeft aangetoond dat celvrij foetaal DNA een korte halveringstijd heeft en dat de foetale DNA-fragmenten kort na de geboorte niet meer terug te vinden zijn in het maternale bloed. Een uur na een miskraam, abortus of geboorte is vrij foetaal DNA niet meer te detecteren in het maternale bloed. NIPT kan dus ook bij een multigravida toegepast worden aangezien het vrij foetaal DNA van een vorige foetus niet meer aanwezig is in het maternale bloed en deze de gewenste resultaten over de huidige zwangerschap dus niet kunnen beïnvloeden (Benn et al., 2013; Jacquemyn en Blaumeiser, 2013; Daley et al., 2014; HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014; Liao et al., 2014; RCOG, 2014). Vrij foetaal DNA zijn kleine DNA-fragmenten die zich niet in een cel bevinden, ze circuleren vrij rond in het maternale bloed (Daley et al., 2014, Liao et al., 2014). Het kan vanaf de 4 de zwangerschapsweek opgespoord worden en is de 10 de zwangerschapsweek bijna altijd aanwezig (Benn et al., 2013; Jacquemyn en Blaumeiser, 2013; Hulstaert et al., 2014). De fragmenten van vrij foetaal DNA bevatten meestal 150 basenparen waarin het gehele foetale genoom is weergegeven (Bianchi, 2012; Benn et al., 2013; Hulstaert et al., 2014). Het foetaal DNA is korter dan het maternale DNA (Liao et al., 2014). Dit extracellulaire foetaal DNA kan ook teruggevonden worden in andere maternale lichaamsvochten als peritoneaal vocht en urine (Liao et al., 2014). 14

2.2 NIPT of NIPD? De NIPT technologie is nog volop in ontwikkeling. Oorspronkelijk werden genen of DNA sequenties onderzocht in het maternale bloed en werd er gekeken of deze niet terug te vinden waren in het maternale DNA omdat deze dan ofwel afkomstig zijn van de vader ofwel nieuw gecreëerd zijn. Deze methoden zijn gekend als niet-invasieve prenatale diagnose (NIPD) (Simpson, 2013; Daley et al., 2014; RCOG, 2014). De term NIPD is echter misleidend aangezien de niet-invasieve prenatale test een zeer accurate screeningstest is op dit moment en deze test (nog) geen definitieve diagnose kan stellen (Benn et al., 2013; Skirton en Patch, 2013). Indien er een positieve NIPT wordt bekomen, dient deze nog met een invasieve diagnostische test bevestigd te worden om een definitieve diagnose te kunnen stellen (Deans en Newson, 2012; Nicolaides et al., 2012; Simpson, 2012; Allyse et al., 2013; Wilson et al., 2013; HGR, 2014; Liao et al., 2014). Op basis van de resultaten van de diagnostische test kan het koppel beslissen of ze de zwangerschap al dan niet wensen verder te zetten (Wilson et al., 2013). De niet-invasieve prenatale test kan maar als diagnostisch beschouwd worden als het aantal vals-positieve resultaten lager of ten minste niet hoger zijn dan bij de invasieve test (HGR, 2014). Aangezien dit momenteel nog niet het geval is voor de opsporing van trisomie 21, wordt de term NIPT verkozen boven NIPD (Benn et al., 2013; HGR, 2014). 2.3 Methoden Er bestaan verschillende technieken om celvrij DNA te onderzoeken. Foetaal DNA maakt slechts 5 tot 10% deel uit van het totale DNA dat terug te vinden is in het maternale bloed in het eerste trimester van de zwangerschap. Aangezien het maternale DNA veel sterker vertegenwoordigd is dan het foetale DNA, zijn gevoelige detectiemethoden noodzakelijk om foetussen met trisomie 21 op te sporen (Bianchi, 2012; Simpson, 2013; HGR, 2014; RCOG, 2014). Massive parallel genomic sequencing en chromosome selective sequencing laten toe grote delen van dit celvrije foetaal DNA te decoderen en te onderzoeken (Jacquemyn en Blaumeiser, 2013; Hulstaert et al., 2014; Liao et al., 2014). Dit onderzoek kan ook gebeuren door polymerase chain reaction, single nucleotide polymorphism testen of op RNAgebaseerde testen (Benn et al., 2013). Figuur 3 illustreert dat het celvrije DNA dat terug te vinden is in het maternale plasma bestaat uit maternaal en foetaal DNA. De ontwikkeling van NIPT is gebaseerd op de analyse van dit celvrij foetaal DNA, dat oorpsronkelijk afkomstig is van trofoblasten van de placenta (Bianchi, 2012; Simpson, 2013; Daley et al., 2014; HGR, 2014; Liao et al., 2014). 15

Figuur 3: Analyse van celvrij DNA uit maternaal serum (Bianchi, 2012). De analyse van het celvrije foetaal DNA kan gebeuren op basis van polymerase chain reaction of next generation sequencing (Daley et al., 2012). Kort wordt er hier verder op deze twee verschillende methoden ingegaan. 2.3.1 Digital polymerase chain reaction Bij digitale polymerase chain reaction, afgekort PCR, wordt het specifieke stukje DNA dat men wil onderzoeken miljoenen keren verdubbeld (www.brusselsgenetics.be). Deze methode gaat dus enkel het individuele DNA-fragment waarin men geïnteresserd is, bijvoorbeeld chromosoom 21, vermenigvuldigen en tellen (Benn et al., 2013). Deze techniek leent zich uitstekend voor het bepalen van de aanwezigheid van een uniek foetaal gen. Zo kan PCR bijvoorbeeld gebruikt worden voor de opsporing van de rhesus D factor (Bianchi, 2012). 16

2.3.2 Next generation sequencing De meest gebruikte methode voor NIPT is next generation sequencing (NGS), ook wel massive parallel genomic sequencing (MPGS) genoemd (Newson en Deans, 2012; Norton et al., 2012; Simpson, 2012; Simpson, 2013; Daley et al., 2014, HGR, 2014). Met deze techniek wordt het totale celvrije DNA, dat terug te vinden is in het maternale bloed, vermeerderd tot miljoenen DNA-fragmenten die dan kunnen onderzocht worden (Bianchi, 2012; Norton et al., 2012; NVOG; 2013; Simpson, 2013; HGR, 2014; Liao et al., 2014; RCOG, 2014). Hierbij wordt het niveau DNA-sequenties die geassocieerd worden met het chromosoom 21 gemeten en vergeleken met het niveau DNA-sequenties van andere chromosomen. Vrouwen die een foetus dragen met trisomie 21 hebben een licht verhoogd aantal chromosomen 21 in hun bloed ten opzichte van vrouwen die een euploïde 5 foetus dragen (Norton et al., 2012; Simpson, 2012; NVOG, 2013; Simpson, 2013; Daley et al., 2014; Liao et al., 2014). Het verschil in chromosomen is echter klein. Stel dat een vrouw zwanger is van een foetus met Downsyndroom en de foetale fractie DNA 20% bedraagt van het totale DNA in het maternale serum, kan men een lichte verhoging zien van het aantal chromosomen 21. Zo zal in dit geval het chromosoom 21 (0,8 x 2) + (0,2 x3) = 2,2 aanwezig zijn ten opzichte van een euploïde foetus bij wie het chromosoom 21 dan (0,8 x 2) + (0,2 x2) = 2 aanwezig is. Bij een vrouw die zwanger is van een foetus met Downsyndroom is het chromosoom 21 dus slechts 10% hoger dan bij een zwangerschap van een euploïde foetus. Om dit verschil op te merken zijn accurate tellingen noodzakelijk (Benn et al, 2013; Simpson, 2013; Hulstaert et al., 2014). In geval van een trisomische foetus worden er dus meer fragmenten van dit extra chromosoom teruggevonden dan bij een gezonde foetus (Simpson, 2013; HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014). NGS is een ideale snelle manier om miljoenen DNA-fragmenten te genereren en op een accurate en kwantitatieve manier kleine verschillen in deze foetale DNA-concentratie te meten (HGR, 2014). MPGS is een techniek waarmee het syndroom van Down op een accurate manier kan worden gedetecteerd met een specificiteit tussen 97,9 tot 100% (Liao et al., 2014). Er kan een onderscheid gemaakt worden tussen targeted NGS, waarbij een bepaald aantal chromosomen of chromosoomregio s worden onderzocht, en whole genome approach NGS, waarbij het volledige genoom wordt onderzocht. Targeted NGS is de meest gerichte analysemethode en is sneller, kosteneffectiever en kan op eenvoudigere NGS-toestellen worden uitgevoerd dan whole genome approach NGS (Benn et al., 2013; HGR, 2014). Bij targeted NGS kunnen bijvoorbeeld enkel de chromosomen 13, 18 en 21 worden onderzocht (Benn et al., 2013). NGS-gebaseerde NIPT heeft een gevoeligheid van 99,30% voor het syndroom van Down en een specificiteit van 99,84% (Hustaert et al., 2014). 5 Euploïd: Een normaal aantal chromosomen bevattend (Jochems en Joosten, 2009). 17

2.4 Toepassingen Door middel van bovenstaand vermelde methoden kan het foetale DNA dat bekomen wordt door NIPT moleculair geanalyseerd worden. Zo kunnen chromosomale aandoeningen, het geslacht van de foetus en het rhesus D genotype opgespoord en bepaald worden (Liao et al., 2014). NIPT kan ook gebruikt worden om prenataal te onderzoeken wie de biologische vader van de foetus is (Newson, 2008; Liao et al., 2014). 2.4.1 Detectie van het syndroom van Down Door middel van NIPT kunnen de foetale chromosomen dus onderzocht worden op de aanwezigheid van bepaalde chromosomale aandoeningen als trisomie 21, trisomie 18 of trisomie 13 (Chetty et al., 2013; Jacquemyn en Blaumeiser, 2013; Hulstaert et al., 2014; Liao et al., 2014, Wilson et al., 2013). Ook kan NIPT worden gebruikt voor de opsporing van specifieke genen bij zwangerschappen met een verhoogd risico op bepaalde autosomaal dominante aandoeningen als achondroplasie (dwerggroei) (Daley et al., 2014). Aangezien trisomie 21 de meest voorkomende chromosoomafwijking bij pasgeborenen is (HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014), wordt er hier diepgaander op deze aandoening ingegaan alsook op het detectievermogen van NIPT hiervoor. 2.4.1.1 Uitleg syndroom van Down Downsyndroom is een levenslange aandoening die gepaard gaat met mentale en fysieke achterstand (Daley et al., 2014). De oorsprong van de aandoening is terug te vinden op het niveau van de chromosomen. Personen met het syndroom van Down hebben een extra kopie van het chromosoom 21, vandaar ook de naam trisomie 21 (Daley et al., 2014; Hulstaert et al., 2014). Personen met Downsyndroom vertonen specifieke kenmerken die te wijten zijn aan de aanwezigheid van dit derde, volledig of gedeeltelijk, exemplaar van chromosoom 21 in alle of de meeste cellen van hun lichaam (HGR, 2014). Het risico op trisomie 21 bij de foetus neemt toe met de maternale leeftijd (HGR, 2014; Hulstaert et al., 2014). Zo komt trisomie 21 zonder screening bij 1:1527 levendgeborenen voor wanneer de moeder 20 jaar is en bij 1:23 levendgeborenen wanneer de moeder 45 jaar is (Hulstaert et al., 2014). Ongeveer 1 op 700 baby s (0,14%) wordt geboren met het syndroom van Down. De aandoening komt echter nog veel frekwenter voor maar vaak treedt een spontane miskraam op tijdens de zwangerschap of kiezen ouders voor een zwangerschapsafbreking na prenatale diagnose (Daley et al., 2014). In 30% van de trisomie 21 zwangerschappen treedt er een spontane miskraam op na de 12 de zwangerschapsweek. Dit verklaart de dalende prevalentie van trisomie 21 met de zwangerschapsduur (Hulstaert et al., 2014). 18

Er is momenteel geen behandeling voor deze aandoening beschikbaar. Wel is de levensverwachting de voorbije decennia gestegen, voornamelijk dankzij de behandeling van de geassocieerde hartafwijkingen. De mediane leeftijd bij overlijden is nu bijna 60 jaar (HGR, 2014). 90% van de zwangere vrouwen in het Verenigd Koninkrijk die prenataal gediagnosticeerd worden met een foetus met het syndroom van Down, kiezen ervoor de zwangerschap te beëindigen (Daley et al., 2014; Lyus et al., 2014). In een Belgisch centrum werd, over een periode van 10 jaar, de zwangerschap na diagnose van trisomie 21 in 95% van de gevallen beëindigd (Hulstaert et al., 2014). De overige vrouwen, die er bewust voor kiezen hun zwangerschap verder te zetten, kunnen op zoek gaan naar extra informatie en begeleiding en bereiden zich voor op de geboorte van hun kind. Bij prenatale diagnose is het niet mogelijk de ernst en gradatie van deze aandoening in te schatten (Daley et al., 2014). In 2013 zijn er in Vlaanderen 58 kinderen met het syndroom van Down geboren (SPE, 2013). Dit is een aanzienlijke stijging in vergelijking met 2005, toen er slechts 31 kinderen met Downsyndroom geboren zijn. Deze toename kan volgens het Federaal Kenniscentrum voor de Gezondheidszorg (KCE) volledig worden toegeschreven aan de toename van het aantal levendgeborenen met Downsyndroom in de categorie van vrouwen in de leeftijdsgroep van 35 jaar en ouder (Hulstaert et al., 2014). Er wordt verwacht dat het invoeren van NIPT de huidige screeningspraktijk zal verbeteren en er minder foetussen met trisomie 21 prenataal zullen worden gemist (HGR, 2014). 2.4.1.2 Resultaten NIPT Studies tonen aan dat NIPT een zeer laag vals-positief resultaat vertoont (<1%) en een zeer hoog detectievermogen heeft voor Downsyndroom (99-100%). Voor trisomie 18 bedraagt het detectievermogen 97-100% en voor trisomie 13 bedraagt dit 79-92% (Wilson et al., 2013). Het detectievermogen van NIPT is hoger voor trisomie 21 en 18 dan voor trisomie 13 (Chetty et al., 2013; NVOG, 2013; RCOG, 2014). Uit recent onderzoek van Futch et al. (2013) en Liang et al. (2013) blijkt het detectievermogen van NIPT voor trisomie 13 en 18 te stijgen. Verder grootschalig onderzoek is echter nodig om deze bevindingen verder te staven (Daley et al., 2014). Trisomie 13 komt veel minder voor dan trisomie 18 en 21 en bij de meeste foetussen die aan deze aandoening lijden zijn echografisch typische structurele afwijkingen zichtbaar (NVOG, 2013). De studie van Norton et al. in 2012 bevestigt de effectiviteit van NIPT voor het screenen naar trisomie 18 en 21. Deze studie werd uitgevoerd bij 4002 zwangeren, die een verhoogd risico hadden op aneuploïdie en die een invasieve diagnostische test gingen ondergaan. Norton et al. ondervondt dat NIPT in 99,97% van de gevallen specifiek was voor het syndroom van Down en in 99,93% van de gevallen voor trisomie 18 (Norton et al., 2012). 19