Совершенствование системы пренатального скрининга анеуплоидий плода на основе анализа внеклеточной ДНК крови матери тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Барков, Илья Юрьевич
Барков, Илья Юрьевич
кандидат наук
2018
- Специальность ВАК РФ03.02.07
- Количество страниц 151
Оглавление диссертации кандидат наук Барков, Илья Юрьевич
Введение..................................................................................................................5
Актуальность темы исследования......................................................................5
Цель и задачи исследования...............................................................................7
Задачи исследования............................................................................................7
Научная новизна...................................................................................................8
Практическая значимость....................................................................................9
Положения, выносимые на защиту..................................................................10
Апробация результатов.....................................................................................11
Внедрение результатов исследования в практику..........................................12
Публикации.........................................................................................................12
Личный вклад автора.........................................................................................12
Объем и структура работы................................................................................13
Глава 1. Обзор литературы...............................................................................14
1.1 Хромосомные анеуплоидии........................................................................14
1.2 Цитогенетические методы исследования..................................................15
1.2.1 Кариотипирование......................................................................................................15
1.2.2 Исследование полового хроматина...........................................................................16
1.2.3 Флюоресцентная гибридизация in situ (FISH)..........................................................17
1.3 Молекулярно-генетические методы исследования..................................18
1.3.1 Полимеразная цепная реакция и QF-PCR.................................................................18
1.3.2 Хромосомный микроматричный анализ...................................................................19
1.4 Инвазивные методы получения материала плода....................................20
1.4.1 Амниоцентез................................................................................................................20
1.4.2 Кордоцентез................................................................................................................21
1.4.3 Биопсия хориона..........................................................................................................21
1.5 Скрининговые обследования беременных................................................22
1.5.1 Скрининг второго триместра...................................................................................22
1.5.2 Скрининг первого триместра....................................................................................25
1.6 Неинвазивное выявление анеуплоидий по клеткам плода......................29
1.7 Выявление анеуплоидий по внеклеточной ДНК в крови матери...........31
1.7.1 История открытия внеклеточной ДНК..................................................................31
1.7.2 Происхождение и характеристики материнской внеклеточной ДНК.................32
1.7.3 Происхождение и характеристики плодовой внеклеточной ДНК........................35
1.7.4 Определение доли плодовой ДНК...............................................................................38
1.7.5 Исследование внеклеточной ДНК с применением цифровой ПЦР.........................39
1.7.6 Полногеномное высокопроизводительное секвенирование.....................................40
1.7.7 Алгоритмы анализа данных.......................................................................................44
1.7.8 Таргетное секвенирование.........................................................................................47
1.7.9 Биологические ограничения ДНК-скрининга............................................................49
1.7.10 Выявление риска анеуплоидий по половым хромосомам.......................................52
1.7.11 Выявление риска редких анеуплоидий.....................................................................53
1.7.12 Применение ДНК-скрининга при многоплодной беременности...........................54
Глава 2. Материалы и методы исследования...............................................56
2.1 Материалы....................................................................................................56
2.2 Характеристики пациентов и получение материала................................59
2.2.1 Ретроспективные группы..........................................................................................59
2.2.2 Проспективная группа................................................................................................59
2.2.3 Забор крови и отделение плазмы...............................................................................60
2.2.4 Проведение амниоцентеза, биопсии ворсин хориона, кордоцентеза....................62
2.2.5 Получение образцов плаценты...................................................................................62
2.3 Специальные методы исследования..........................................................63
2.3.1 Проведение стандартного цитогенетического исследования..............................63
2.3.2 Проведение молекулярно-цитогенетического исследования (FISH).....................64
2.3.3 Проведение молекулярного кариотипирования........................................................64
2.3.4 Проведение QF-PCR....................................................................................................65
2.3.5 Выделение внеклеточной ДНК и проведение ПЦР...................................................65
2.3.6 Приготовление библиотек для секвенирования.......................................................67
2.3.7 Обработка данных......................................................................................................72
2.3.8 Статистическая обработка материала.................................................................74
Глава 3. Результаты и обсуждение..................................................................75
3.1 Скрининг наличия анеуплоидий................................................................75
3.1.1 Результаты валидации...............................................................................................75
3.1.2 Определение происхождения анеуплоидий при ДНК-скрининге.............................80
3.1.3 Определение доли плодовой ДНК...............................................................................83
3.1.4 Зависимость доли плодовой ДНК от массы тела и от ИМТ................................85
3.1.5 Зависимость доли плодовой ДНК от срока беременности....................................86
3.1.6 Транспортировка материала для исследования......................................................87
3.1.7 Пренатальная диагностика с применением микроматричного анализа..............89
3.1.8 Пренатальная диагностика с применением метода QF-PCR...............................90
3.1.9 Анализ причин ложноположительных и ложноотрицательныхрезультатов... 91
3.1.10 Выявление анеуплоидий при многоплодной беременности...................................92
3.1.11 Выявление редких и частичных анеуплоидий.........................................................94
3.1.12 Сравнение с опытом применения ДНК-скрининга в мировой практике.............94
3.2 Описание отдельных клинических случаев..............................................97
3.2.1 Трисомия по 21-й хромосоме при низком риске по результатам комбинированного скрининга I триместра......................................................................97
3.2.2 Мозаицизм у ребенка / плода - причина ложноотрицательного результата трисомии по 21-й хромосоме..............................................................................................98
3.2.3 Мозаицизм плаценты - причина выявленного риска трисомии хромосомы 7....102
3.2.4 Выявление частичной анеуплоидии по 4 и 12 хромосомам...................................107
3.2.5 Выявление трисомии 10 у пациента с лимфангиомой щеки.................................109
3.2.6 Выявление трисомии 21 у одного плода из тройни...............................................110
Заключение.........................................................................................................113
Выводы................................................................................................................115
Практические рекомендации..........................................................................117
Перспективы дальнейшей разработки темы..............................................118
Список сокращений..........................................................................................119
Список литературы..........................................................................................120
Приложения........................................................................................................137
Приложение 1. Основные положения проведения ДНК-скрининга..............................137
Приложение 2. Образец информированного согласия...................................................142
Приложение 3. Направление на исследование................................................................144
Приложение 4. Образец клинического лабораторного заключения (пример 1)...........145
Приложение 5. Образец клинического лабораторного заключения (пример 2)...........146
Приложение 6. Заключение по многопллодной беременнности....................................147
Приложение 7. Лабораторное заключение по результатам ДНК-скрининга.............148
Приложение 8. Лабораторное заключение по результатам ДНК-скрининга.............149
Приложение 9. Лабораторное заключение по результатам ДНК-скрининга.............150
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Оптимизация ведения беременности у женщин с привычным выкидышем с учетом результатов неинвазивного пренатального ДНК-скрининга анеуплоидий2018 год, кандидат наук Ким Людмила Викторовна
Анализ данных высокопроизводительного секвенирования для неинвазивного пренатального ДНК-скрининга анеуплоидий.2018 год, кандидат наук Шубина Екатерина
Изучение эффективности методических подходов к анализу клеток и ДНК плацентарного происхождения для неинвазивного пренатального тестирования на анеуплоидию2020 год, кандидат наук Мусатова Елизавета Валерьевна
Молекулярно-цитогенетические исследования мозаичных форм численных хромосомных аномалий в постнатальном и эмбриональном развитии2008 год, кандидат биологических наук Колотий, Алексей Дмитриевич
Сравнительная цитогенетика эмбриобласта, трофобласта и внутриполостной жидкости бластоцисты человека2018 год, кандидат наук Жигалина Дарья Ивановна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование системы пренатального скрининга анеуплоидий плода на основе анализа внеклеточной ДНК крови матери»
Введение Актуальность темы исследования
Конечной целью пренатальной диагностики является раннее выявление патологии у плода и предупреждение рождения детей с тяжелыми некорригируемыми врожденными и наследственными заболеваниями [1]. Одно из ведущих мест в структуре причин репродуктивных потерь, неонатальной смертности и детской инвалидности занимают хромосомные анеуплоидии (ХА). Они являются основной причиной спорадических неразвивающихся беременностей и выкидышей, а у новорожденных встречаются с частотой до 1:300. Наиболее частыми ХА у родившихся детей являются трисомии по 21, 18 и 13 хромосомам, приводящие к проявлениям синдромов Дауна, Эдвардса и Патау. Анеуплоидии по другим аутосомам обычно не встречаются у родившихся детей, т.к. приводят к прерыванию беременности на ранних сроках. В целях совершенствования пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей, предупреждения детской инвалидности, в России внедрено обязательное пренатальное обследование беременных, которое включает два этапа [1,2,3]. На первом этапе проводится выявление беременных женщин группы риска с помощью массового комбинированного скрининга беременных с применением анализа биохимических маркеров хромосомной патологии и ультразвукового обследования (УЗИ), для выявления ультразвуковых маркеров хромосомной патологии. В случае установления высокого риска хромосомной патологии у плода, на втором этапе осуществляется проведение инвазивных диагностических процедур. Как правило, это биопсия хориона или амниоцентез с последующим определением кариотипа плода.
При массовом скрининге с целью выявления хромосомных нарушений во II триместре беременности, который осуществляется в соответствии с
Приказом Минздрава России от 28.12.2000 №457 "О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей", в группу риска попадает много женщин, вынашивающих здоровый плод. Так, по результатам скрининга II триместра, после проведения скрининга маркеров сывороточных белков в срок 16-20 недель, трисомия по 21-й хромосоме методами инвазивной пренатальной диагностики подтверждается примерно у 1 из 80 беременных. Это приводит к снижению доверия к результатам скрининга и, как следствие, к значительному количеству отказов от верификации методами инвазивной диагностики, в том числе среди пациентов, беременность которых заканчивается рождением больного ребенка. В частности, от инвазивной пренатальной диагностики отказываются около половины женщин, вынашивающих плод с трисомией по 21 -й хромосоме, которые по результатам скрининга II триместра были отнесены к группе высокого риска по рождению ребенка с хромосомной патологией.
В настоящее время в России также внедрен новый порядок пренатального обследования, который осуществляется в соответствии с Приказом Минздрава России от 01.11.2012г № 572н "Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи по профилю «акушерство и гинекология (за исключением использования вспомогательных репродуктивных технологий). Он базируется на результатах УЗИ и биохимических показателях в I триместре и на данных УЗИ для исключения поздно манифестирующих пороков развития во II триместре. Этот скрининг также основан на косвенных маркерах и имеет ограничение по чувствительности и специфичности, колебания биохимических показателей зависят как от хромосомного статуса плода, так и от гормонального статуса беременной женщины. В результате комбинированный скрининг I триместра (сочетание биохимических маркеров с данными УЗИ), даже при четком соблюдении сроков обследования, позволяет отнести в группу риска для
последующего проведения инвазивной диагностики лишь около 80% беременностей плодами с трисомией по 21-й хромосоме.
В ряде клинических ситуаций снижение числа инвазивных процедур имеет особое значение. Необходимо максимально использовать неинвазивные методы оценки состояния плода, минимизировать инвазивные вмешательства женщинам с отягощенным акушерским анамнезом, при беременности, протекающей на фоне угрозы выкидыша. Крайне важно избегать процедур, повышающих риск инфицирования плода, беременным с ВИЧ-инфекцией.
Таким образом, имеется необходимость в разработке и внедрении в практическое здравоохранение более современных неинвазивных исследований, позволяющих с более высокой точностью выявлять беременных с риском хромосомных нарушений. Наиболее перспективным в данном направлении является неинвазивный метод пренатального скрининга анеуплоидий, основанный на анализе внеклеточной ДНК плода в крови матери (ДНК-скрининг, НИПС, пренатальный тест - НИПТ) [4].
Цель и задачи исследования
Целью работы являлась оценка возможности использования неинвазивного анализа внеклеточной ДНК крови матери для совершенствования системы пренатального скрининга анеуплоидий плода.
Задачи исследования
1. Провести валидацию неинвазивного ДНК-скрининга анеуплоидий по крови матери на выборке образцов с известными результатами инвазивной пренатальной диагностики или исходами беременности для оценки его чувствительности и специфичности по сравнению с применяемыми в настоящее время стандартными комбинированными скринингами.
2. Оценить возможность использования ДНК-скрининга в качестве уточняющего риск скринингового исследования.
3. Уточнить ограничения для проведения ДНК-скрининга.
4. Уточнить оптимальные способы проведения подтверждающей диагностики при выявлении высокого риска хромосомной патологии плода по результатам ДНК-скрининга.
5. Оценить возможности полногеномного ДНК-скрининга анеуплоидий плода по сравнению с другими видами скрининга, в т.ч. при многоплодной беременности.
6. Разработать и валидировать способ оценки доли плодовой ДНК, не зависящий от пола плода.
7. Оценить влияние различных факторов, таких как срок беременности, индекс массы тела, вес беременной, условия транспортировки биологического материала в лабораторию, на долю плодовой ДНК и результаты ДНК-скрининга.
Научная новизна
Впервые в России проведена лабораторная валидация ДНК-скрининга на контрольной выборке с известными результатами пренатальной инвазивной диагностики. Доказано, что при соответствующих условиях образцы крови, подлежащие анализу, могут транспортироваться, сохраняться значительное время, что имеет значение для отсроченного исследования.
Разработаны и апробированы подходы, позволяющие оценивать долю плодовой ДНК независимо от присутствия Y-хромосомы, посредством использования однонуклеотидных полиморфизмов. Проведены подбор и применение конкретных однонуклеотидных полиморфизмов для установления доли плодовой ДНК.
Определены факторы, которые влияют на результаты ДНК-скрининга анеуплоидий: ложноположительные результаты могут быть обусловлены особенностями кариотипа женщины, мозаицизмом плаценты и плода;
ложноотрицательные результаты - мозаицизмом плода, снижением доли плодовой ДНК; высокий ИМТ не является ограничением к проведению исследования при определении в процессе исследования доли плодовой ДНК. Риск наличия плацентарного мозаицизма и мозаицизма плода следует учитывать при выработке тактики ведения беременности: профилактика плацентарной недостаточности, инвазивная пренатальная диагностика при отсутствии противопоказаний (соответственно).
Разработаны методические подходы, позволяющие различать мозаицизм плодового и материнского происхождения, а, следовательно, минимизировать количество ложноположительных результатов ДНК-скрининга.
Доказано отсутствие значимой корреляции доли плодовой ДНК со сроком беременности в рекомендованный для проведения НИПС период с 11 по 18 неделю беременности.
Установлено, что ДНК-скрининг можно применять при многоплодной беременности.
Показана возможность применения ДНК-скрининга с использованием полногеномного подхода для выявления клинически значимых редких и частичных анеуплоидий.
Практическая значимость
Установлено, что неинвазивный пренатальный скрининг анеуплоидий плода на основе анализа внеклеточной ДНК крови матери на сегодняшний день обладает большей чувствительностью и специфичностью по сравнению с комбинированным скринингом, основанном на данных УЗИ и биохимических маркеров. Клиническая значимость полногеномного высокопроизводительного секвенирования заключается как в возможности выявления высокого риска анеуплоидий, в т.ч. частичных, так и в выявлении факторов риска осложнения беременности, что позволяет определять индивидуальную тактику ведения беременности. Определены факторы,
влияющие на результаты ДНК-скрининга. Разработаны методические подходы, позволяющие определять долю плодовой ДНК вне зависимости от пола плода, что важно для предотвращения ложноотрицательных результатов. Предложены способы, позволяющие различать мозаицизм плодового и материнского происхождения и тем самым минимизировать количество ложноположительных результатов ДНК-скрининга.
Положения, выносимые на защиту
1. ДНК-скрининг может быть рекомендован беременным с низким риском по результатам комбинированного скрининга I и II триместров. ДНК-скрининг может рассматриваться в качестве уточняющего риск скринингового исследования перед инвазивной диагностикой для беременных с высоким риском по результатам комбинированного скрининга, что особенно актуально для пациентов с отягощенным акушерским анамнезом.
2. ДНК-скрининг является значительно более чувствительным и специфичным способом выявления анеуплодий у плода по сравнению со стандартными скринингами I и II триместров, однако его эффективность не может достигать 100% из-за биологических ограничений. В случае выявления высокого риска анеуплоидий по результатам ДНК-скрининга и при отсутствии врожденных аномалиий (пороков развития) по результатам УЗИ, показана инвазивная пренатальная диагностика, которую желательно проводить с применением методов цитогенетического или молекулярного кариотипирования амниотической жидкости, также допустимо использование QF-PCR или FISH.
3. Полногеномное высокопроизводительное секвенирование позволяет получать информацию не только об анеуплоидиях по 13, 18, 21 и половым хромосомам плода, но также о клинически значимых полных и частичных анеуплоидиях по другим хромосомам плода, плаценты и самой матери, в том числе связанных с осложнениями течения беременности.
4. При разработке нормативных документов, регламентирующих проведение ДНК-скрининга, следует учитывать отсутствие значимой корреляции доли плодовой ДНК со сроком беременности в рекомендованный для проведения НИПС период с 11 по 18 неделю беременности, при этом высокий ИМТ не является ограничением для исследования. Доля плодовой ДНК является крайне важным критерием валидности ДНК-скрининга и её определение должно быть регламентировано в обязательном порядке.
Апробация результатов
Результаты работы были представлены и обсуждены на 8 российских и 3 международных конференциях: IX Всероссийском научном форуме "Мать и дитя" (Москва, 2-5 октября 2007); XXV Юбилейной конференции РАРЧ "Репродуктивные технологии сегодня и завтра" (Сочи, 9-12 сентября 2015г.); международном форуме "Controversies in preconception, preimplantation and prenatal genetic diagnosis" (Барселона, Испания, 22-24 сентября 2016); XVII Всероссийском научно-образовательном форуме "Мать и дитя - 2016" (Москва, 27-30 сентября 2016); международной конференции "Prenatal Molecular Diagnostics Europe" (Лиссабон, Португалия, 10-14 апреля 2017); конференции "NGS в медицинской генетике" (Суздаль, 26-28 апреля 2017); 2-ой Всероссийской научно-практической конференции "Новые технологии диагностики наследственных болезней" (Москва, 27-28 октября 2017); II съезде Ассоциации специалистов медицины плода (Санкт-Петербург, 15-17 ноября 2017); конференции "NGS в медицинской генетике" (Суздаль, 25-27 апреля 2018); международной конференции "22nd International Conference on Prenatal Diagnosis and Therapy" (Антверпен, Бельгия, 8-11 июля 2018); "Всероссийской цитогенетической конференции" (Москва, 29-31 августа 2018).
Апробация диссертации состоялась на заседании апробационной комиссии ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И.Кулакова" Минздрава России 24 сентября 2018 года, протокол №10.
Внедрение результатов исследования в практику
Результаты исследования одобрены Ученым Советом ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России и применяются в практической работе Института репродуктивной генетики, в работе 2-го акушерского отделения патологии беременности, а также используются в учебном процессе на кафедре акушерства и гинекологии департамента профессионального образования ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова" Минздрава России и в научно-производственной деятельности ООО "НПО ДНК-Технология". Опубликованы методические рекомендации по применению ДНК-скрининга, утвержденные Российским обществом акушеров-гинекологов:
БОГ https://dx.doi.Org/10.18565/aig.2016.6.recomendations
Получен патент "Способ определения источника анеуплоидных клеток по крови беременной женщины" (КШ016152686Л).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 19 работ, из них 8 статей в рецензурируемых научных журналах, входящих в список ВАК, 10 тезисов докладов в сборниках трудов конференций, получен 1 патент.
Личный вклад автора
Автором проведена систематизация литературных данных по теме диссертации, самостоятельно разработаны дизайн и программа исследования, диссертант принимал участие в обследовании, консультировании, диагностике, ретроспективном и проспективном анализе результатов исследования пациентов, включенных в работу. Автором осуществлялись: получение, подготовка, хранение биологического материала на преаналитическом этапе, участие в молекулярно-генетических исследованиях. Анализ, статистическая обработка полученных данных
проведены автором самостоятельно в соответствии с правилами и обеспечивают достоверность результатов и сформулированных выводов. Описание и публикация результатов клинических и лабораторных исследований выполнены автором лично.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 150 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов, списка использованной литературы, 9 приложений. Работа иллюстрирована 8 таблицами и 32 рисунками. Указатель литературы содержит 155 библиографических источников, в том числе 7 отечественных и 148 иностранных публикаций.
Глава 1. Обзор литературы
1.1 Хромосомные анеуплоидии
Хромосомные анеуплоидии (ХА) - генетические нарушения, при которых число хромосом в клетках не кратно основному набору. История открытия ХА начинается с 19 века, когда J. Arnold наблюдал митотические хромосомы в клетках опухолей, а W. Flemming, исследуя митозы в клетках роговицы, обнаружил в метафазах 22-28 хроматиновых тел [5, 6]. В 1912 г. H. Winiwarter обнаружил 47 хромосом в метафазах сперматогоний и 23 аутосомные пары плюс непарную X-хромосому в сперматоцитах [7]. Он предположил, что женский пол у человека определяется системой половых хромосом ХХ, а мужской - Х0. В 1923 г. T. Painter по хромосомам в сперматогониях и сперматоцитам установил, что диплоидное число хромосом для обоих полов 48, а система половых хромосом представлена хромосомами ХХ для женщин и XY для мужчин [8]. Долгое время вопрос о числе хромосом считался решенным (2n = 48). Большой неожиданностью стало опубликованное в начале 1956 г. сообщение шведских цитологов J.H. Tjio и A. Levan, согласно которому число хромосом в культуре фибробластов лёгкого от трех эмбрионов человека равно 46 [9]. Учитывая возможность утери 2-х хромосом у эмбрионов, они воздержались от окончательного ответа и рекомендовали дальнейшее тщательное исследование. Их сообщения были подтверждены в том же году C.E. Ford и J.L. Hamerton, которые окончательно установили наличие гаплоидного набора из 23 хромосом в сперматозоидах человека и кратного ему диплоидного набора из 46 хромосом в сперматогониях (2n = 46) [10]. В 1959 г. была выявлена первая хромосомная болезнь, вызванная анеуплоидией - было обнаружено, что причиной синдрома Дауна является нарушение кратности гаплоидного набора, а именно избыточная 21-ая хромосома (2n + 1 = 47) [11]. Такое состояние обычно обозначается как трисомия по
21-й хромосоме. К настоящему времени установлено, что на ранних этапах эмбрионального развития ХА могут наблюдаться фактически по всем хромосомам. При этом рождение живых детей с полной формой большинства анеуплоидий практически не происходит из-за элиминации нежизнеспособных эмбрионов на ранних сроках беременности [12]. Особую клиническую значимость имеют анеуплоидии по 13, 18 и 21 хромосомам, а также по половым хромосомам. Они могут наблюдаться у новорожденных детей с синдромами Дауна, Эдвардса и Патау, отсутствие второй Х-хромосомы у женщин, т.е. моносомия по хромосоме Х, приводит к проявлениям синдрома Тернера, лишняя хромосома Х у мужчин является причиной синдрома Клайнфельтера (указанные синдромы с вовлечением половых хромосом сопровождаются мужским и женским бесплодием) [13,14]. Анеуплоидиями по различным хромосомам обусловлены около половины потерь беременности до 12 недель. Как правило, они возникают de novo. Вероятность возникновения ХА у плода возрастает с возрастом женщины [17].
1.2 Цитогенетические методы исследования 1.2.1 Кариотипирование
Дальнейший прогресс в исследовании ХА происходил благодаря удачному объединению целого ряда методов - применению световой (в т.ч. люминесцентной) микроскопии, клеточных культур, гипотонического раствора, который способствует разбросу хромосом на препаратах, использованию колхицина, который вызывает аккумуляцию митозов и варьирующую степень сжатия хромосом, применение фитогемагглютинина, который стимулирует переход лейкоцитов в митотическое состояние, применение трипсина для дифференциальной окраски хромосом [15]. Разработанный к началу 1970-х годов метод кариотипирования с
незначительными модификациями широко применяется и до настоящего времени, являясь стандартом при исследовании хромосом. В частности, он позволяет выявлять трисомии по 21, 18, 13 и половым хромосомам. Помимо этого, метод позволяет выявлять частичные анеуплоидии, обычно возникающие у плода при наличии у клинически здоровых родителей сбалансированных перестроек (транслокаций), в которые вовлечены 21, 18, 13 и другие хромосомы, а также обнаруживать крупные делеции и дупликации.
1.2.2 Исследование полового хроматина
Помимо анализа метафазных хромосом, определение половых хромосом возможно путем исследования X- или Y-хроматина в интерфазных клетках. Достоверность установления числа Х-хромосом при исследовании X-хроматина (телец Барра) составляет около 90% (у плодов женского пола тельца Барра обычно обнаруживаются в 12-25% амниотических клеток) [16]. Несколько выше (около 96%) выявляемость F-телец ^-хроматина), наличие которых связано с флюоресценцией длинного плеча Y хромосомы, проявляющейся при окрашивании флюоресцентными красителями (в частности, акрихин-ипритом) в виде яркого пятна диаметром 0,3-1,0 мкм [23].
Следует отметить, что исследование в интерфазных ядрах телец Барра или выявление окрашенных флюоресцентными красителями Y хромосом в интерфазных клетках, в связи со значительной условностью в трактовании результатов анализа, не имеет той достоверности, которая достигается при анализе метафазных препаратов, особенно с применением методов дифференциального окрашивания хромосом. Однако, исследование телец Барра и F-телец продолжает оставаться актуальным, т.к. результаты могут быть получены за короткое время, а само исследование полового хроматина значительно менее трудоемкое по сравнению с плохо автоматизируемой
процедурой приготовления препаратов с метафазными пластинками для дифференциального окрашивания хромосом, которая мало изменилась с момента первоначальной разработки в 60-70 годах прошлого века.
1.2.3 Флюоресцентная гибридизация in situ (FISH)
В конце 80-х - начале 90-х годов стали интенсивно разрабатываться новые методы, позволяющие проводить исследования по значительно меньшему количеству используемого для анализа материала и обеспечить высокую точность без метафазного анализа хромосом. К ним, в первую очередь, относятся методы анализа ISH (in situ hybridization), в частности, FISH (fluorescence in situ hybridization) и применение полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Флюоресцентная гибридизация in situ (FISH) является методом быстрого проведения цитогенетической диагностики, основанным на специфичной гибридизации флюоресцентно-меченных зондов с определенными участками хромосом (обычно это расположенные в районе центромеры хромосомо-специфические альфоидные повторы) [27]. При применении этого метода обычный препарат с интерфазными или метафазными клетками подвергается тепловой денатурации в присутствии зонда, например, к Y хромосоме, меченного, как правило, биотином. Дальнейшая обработка препарата флюоресцентно-меченным гликопротеином из яичного желтка авидином, обладающим способностью практически необратимо связываться с биотином, позволяет визуализировать исследуемый участок хромосомы.
По флюоресценции зондов можно быстро выявить число копий хромосомы и большие структурные перестройки хромосом в интерфазных ядрах. Метод интерфазной гибридизации in situ, несмотря на то, что известен уже давно, продолжает оставаться актуальным для клиники, когда требуется получить результаты быстро, когда клетки плохо культивируются in vitro или когда отвечающая фракция клеток проявляет плохую способность к
стимулируемой пролиферации, необходимой для метафазного анализа; метод позволяет также избежать ошибок в определении пола при наличии маркерной Y хромосомы. При использовании нескольких разных красителей, таких, как флюоресцин (желто-зеленый), родамин (красный) и других можно одновременно визуализировать несколько разных хромосом в одной клетке, что позволяет производить одновременно детекцию разных анеуплоидий [28].
1.3 Молекулярно-генетические методы исследования 1.3.1 Полимеразная цепная реакция и QF-PCR
Другой хорошо разработанный за последние десятилетия метод -полимеразная цепная реакция (ПЦР). Данный метод позволяет быстро и специфично проводить анализ крайне малых количеств ДНК. При использовании ПЦР можно с помощью фермента Тад-полимеразы увеличить (амплифицировать) количество ДНК, содержащееся в одной или нескольких клетках, до количества, достаточного для пренатальной диагностики. Применив соответствующие праймеры (синтезированные искусственно участки ДНК, ограничивающие амплифицируемый регион) на полиморфные участки ДНК (STR - short tandem repeats, короткие тандемные повторы), этим методом можно быстро установить как наличие исследуемых хромосом, так и их количество. В практике такой метод выявления анеуплоидий с использованием STR-маркеров получил название QF-PCR (Quantitative Fluorescence Polymerase Chain Reaction) или КФ-ПЦР [26]. Теоретически, применение ПЦР позволяет выявить количество ДНК, содержащееся всего в одной клетке, находящейся в бесклеточной среде. В образце с другими клетками при использовании одной пары праймеров генетический материал мужской Y-хромосомы можно выявить среди десятков, если не сотен тысяч женских клеток. Обычно такие результаты достигаются с применением
специальных модификаций метода ПЦР, предназначенных повышения чувствительности проводимой диагностики. Например, разработаны модификации метода ПЦР с применением "горячего старта" и "нестед"-праймеров (в этом случае уже амплифицированная ДНК подвергается дополнительной амплификации с использованием другой пары праймеров, комплементарной последовательности, ограниченной снаружи парой первоначально примененных праймеров) [25]. Несмотря на это, исследование с помощью QF-PCR смешенных образцов (более 10-20% примеси посторонней ДНК, например ДНК матери) нежелательно, что связано со спецификой диагностики с применением STR-маркеров. В случае выявления анеуплоидий в смешенных образцах, в т.ч. при подозрении на мозаицизм, более целесообразно применять цитогенетический метод FISH.
1.3.2 Хромосомный микроматричный анализ
В последнее время для пренатального выявления анеплоидий все шире применяется метод молекулярного кариотипирования на микроматрицах. Хромосомный микроматричный анализ (ХМА) - современная альтернатива традиционному кариотипированию [24]. Данный метод позволяет избежать этапа культивирования при диагностике по амниотической жидкости, при этом с помощью данного метода можно не только выявлять анеуплоидии (трисомии, моносомии), но диагностировать субмикроскопические микроделеции и микродупликации, которые не выявляются при обычном кариотипировании. Для проведения хромосомного микроматричного анализа используется твердый носитель небольшого размера (микроматрица) из стекла или кремния. В определенном порядке к нему прикреплены короткие олигонуклеотиды (8-80 п.н.) или фрагменты ДНК (более 100 п.н.). Например, матрицы, используемые для хромосомного микроматричного анализа американской компанией Affymetrix содержат до 2,7 млн. специфических олигонуклеотидов (SNP-зонды). При обычном ХМА
применяется микроматрица средней плотности (750 тыс. зондов), микроматричный анализ высокого разрешения проводится с помощью микроматрицы высокой плотности (2,67 млн. зондов). Благодаря этому, удается получать информацию о наличии/отсутствии генетического материала со значительной части генома. К недостаткам метода можно отнести невозможность выявлять сбалансированные транслокации, поэтому стандартный цитогенетический анализ дифференциально окрашенных хромосом не теряет своей актуальности.
Похожие диссертационные работы по специальности «Генетика», 03.02.07 шифр ВАК
Комплексный подход к цитогенетике эмбрионального развития человека2000 год, доктор биологических наук Кузнецова, Татьяна Владимировна
Разработка тест-системы на основе метода количественной флуоресцентной полимеразной цепной реакции и диагностического алгоритма для пренатальной диагностики наиболее распространенных анеуплоидий2018 год, кандидат наук Тарасенко Ольга Александровна
Прогнозирование акушерских осложнений и исходов беременностей у женщин с привычным выкидышем на основании молекулярно-генетических исследований2015 год, кандидат наук Парсаданян, Нанэ Геворковна
Молекулярно-цитогенетическая характеристика хромосомных аномалий при анэмбрионии и неразвивающейся беременности2001 год, кандидат биологических наук Лебедев, Игорь Николаевич
Генетические аспекты дородовой диагностики хромосомной патологии плода у женщин при беременности после экстракорпорального оплодотворения2015 год, кандидат наук Латыпов Артур Шамилевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Барков, Илья Юрьевич, 2018 год
Список литературы
1. Баранов В.С. Пренатальная диагностика наследственных болезней. Состояние и перспективы / В.С. Баранов В.С., Т.В. Кузнецова, Т.К. Кащеева, Т.Э. Иващенко. - СПб.: Н-Л, 2017. - с.471.
2. Кащеева Т.К. Анализ случаев рождения детей с болезнью Дауна в Санкт-Петербурге в 1997-2006 годах. / Т.К. Кащеева, Л.В. Лязина, Н.В. Вохмянина и др. // Журнал акушерства и женских болезней - 2007. - Т. LVI - №1 - с. 11-15.
3. Жученко Л.А. Реализация мероприятий Национального проекта «Пренатальная (дородовая) диагностика нарушений развития ребенка» в Московской области. / Л.А. Жученко, Е.Н. Андреева, Е.Ю. Воскобоева и др. // Российский вестник акушера-гинеколога - 2013. - №3 - с.6-12.
4. Сухих Г.Т. Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий плода по крови матери методом высокопроизводительного секвенирования. Клинические рекомендации. / Г.Т. Сухих, Д.Ю. Трофимов, И.Ю. Барков и др. // Акушерство и гинекология. - 2016.- № 6 - с. 1-22.
5. Arnold J. Beobachtungen über Kerntheilungen in den Zellen der Geschwülste/ J. Arnold // Virchows Archiv Pathol. Anat. - 1879/ - T.78 - №2 -с.279-301.
6. Flemming W. Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung. / W. Flemming // Leipzig, Vogel - 1882. - 465c.
7. Winiwarter H. Etudes sur la spermatogénèse humaine. / H. Winiwarter // Arch. de Biol. - 1912. - № 27 - с.90-189.
8. Painter T.S. Studies in mammalian spermatogenesis. II. Spermatogenesis of man. / T.S. Painter // J. Exp. Zool. - 1923. - V.37. - 291c.
9. Tjio J.H. The Chromosome Number of Man. / J.H. Tjio, A. Levan / Hereditas - 1956. - № 42 - с.1-6.
10. Ford C.E. The chromosomes of man. / C.E. Ford, J. L. Hamerton / Nature - 1956. - T.4541 - №178 - с. 1020-3.
11. Lejeune J. Study of somatic chromosomes from 9 mongoloid children. / J. Lejeune, M. Gautier, R. Turpin // Les Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de L'Académie des Sciences - 1959. - № 248 - c. 1721-1722.
12. Ekimov A.N. Results of the incorporation of the preimplantation genetic screening using Agilent platform into the clinical practice. / A.N. Ekimov, E.V. Ekimova, A.N. Abubakirov, D.Yu Trofimov // 13-th Ann. Meet. Preimplantation Genet. Diagnosis Intern. Soc. (PGDIS). Canterbury, UK. Chromosome Research. Abstract book. - 2014. - T.22- № 4 - c.573-643 - p.15.
13. Jacobs P.A. A case of human intersexuality having a possible XXY sexdetermining mechanism. / P.A. Jacobs, J.A. Strong // Nature - 1959. - №182 -c.302-303.
14. Ford C. E. A sexchromosome anomaly in a case of gonadal dysgenesis (Turner's syndrome). / C.E. Ford, O.J. Miller, P.E. Polani, J.C. de Almeida, J.H. Briggs // Lancet - 1959. - T 7075 - №1 - c.711-713.
15. Seabright M. A rapid banding technique for human chromosomes. / M. Seabright // Lancet - 1971. -T.7731 - №2 - c.971-972.
16. Therkelsen A.J. Difference in the frequency of sex chromatin positive cells in the different intermitotic phases of human cells in tissue culture. / A.J. Therkelsen, L.U. Lamm // Exp. Cell Res. - 1966. - T.44 - №2 - c.636-40.
17. Nagaoka S.I. Human aneuploidy: mechanisms and new insights into an age - old problem. / S. I. Nagaoka, T. J. Hassold, P. A. Hunt // Nat. Rev. Genet. - 2012. - T. 13 - № 7- c.493-504.
18. Fuchs F. Antenatal sex determination. /F. Fuchs, P. Riis // Nature. -1956. - T.4503 - №177- c.330.
19. Steele M.W. Chromosome analysis of human amniotic-fluid cells. / M.W. Steele, W.R. Breg //Lancet. - 1966. - T. 7434 - №1 - c.383-5.
20. Ghi T. ISUOG Practice Guidelines: invasive procedures for prenatal diagnosis. / T. Ghi, A. Sotiriadis, P. Calda, C. Da Silva, N.S. Raine-Fenning, Z. Alfirevic, G. McGillivray // Ultrasound Obstet. Gynecol. - 2016. - T.2 - № 48 -c.256-68.
21. Xiang Y. Cordocentesis: a useful method for prenatal diagnosis. / Y. Xiang, N. Sun, X. Chang, X. Bian, F. Wang // Chin. Med. J. (Engl.) - 1996. -T.109 - №4 - с.291-294.
22. Kazy Z. Chorion biopsy in early pregnancy: a method for early prenatal diagnosis for inherited disorders. / Z. Kazy, I.S. Rozovsky, V.A. Bakharev // Prenat. Diagn. - 1982. - № 2 - с.39-45.
23. Caspersson Т. The use of fluorescence techniques for the recognition of mammalian chromosomes and chromosome regions. / T. Caspersson Т., J. Lindsten, G. Lomakka, A. Moller, L. Zech // Int. Rev. Exp. Pathol. - 1972. -№11 - с. 1-72.
24. Levy B. Prenatal diagnosis by chromosomal microarray analysis. / В. Levy, R. Wapner // Fertil Steril. 2018. - T.109 - №2 - с.201-212.
25. Yourno J. A method for nested PCR with single closed reaction tubes. / J. Yourno // PCR Methods Appl. - 1992. - №1 - с.60-65.
26. Adinolfi M. Rapid detection of aneuploidies by microsatellite and the quantitative fluorescent polymerase chain reaction. / M. Adinolfi, B. Pertl, J. Sherlock // Prenat. Diagn. - 1997. - №17 - с. 1299-311.
27. Tkachuk D.C. Clinical applications of fluorescence in situ hybridization. / D.C. Tkachuk, D. Pinkel, W.-L. Kuo [et al.] // Genet. Anal. Tech. Appl. - 1991. - № 8 - с.67-74.
28. Klinger K.W. Multicolor fluorescence in situ hybridization for the simultaneous detection of probe sets for chromosomes 13, 18, 21, X and Y in incultured amniotic fluid cells. / K.W. Klinger, G. Landes, W. Dackowski [et al.] // Hum. Mol. Genet. - 1992. - № 1 - с.307-313.
29. Барков И.Ю. Пренатальное определение пола. / И.Ю. Барков, В.А. Бахарев, Н.А. Каретникова. // Проблемы репродукции. - 1999. - T. 5 -№ 1- с.5-14.
30. Walkonowska J. Practical and theoretical indications of fetal maternal lymphocyte transfer. / J. Walkonowska, F.A. Conte, M.M. Grumbach // Lancet -1969. - T.7606 - № 1- с.1119-1122.
31. Warren R. Prenatal sex determination from exfoliated cells found in cervical mucus. / R. Warren, L. Sanchez, D. Hammond, A. McLeod // Am. J. Hum. Genet. - 1972. - № 24 - c.22-6.
32. Grosset L. Antenatal fetal sex determination from maternal blood during early pregnancy. / L. Grosset L., V. Barrelet, N. Odartchenko // Am J. Obstet. Gynecol. - 1974. - №120 - c.60-63.
33. Faust J. Antenatal diagnosis of fetal sex by detection of Y-chromatin containing cells in maternal blood. / J. Faust, A. Bewerunge, M. Habedank, P. Kopecky // Geburtshilfe Frauenheilkd - 1976. - T. 36 -№ 12 - c.1091-8.
34. Bobrow M. Unreliability of fetal sexing using cervical material. / M. Bobrow, B. V. Lewis // Lancet - 1971. - № 2- c.486.
35. Schroder J. Fetal leukocytes in the maternal circulation after delivery. / J. Schroder, A. Tilikainen., A. de la Chapelle // Transplantation - 1974. -№ 17 -c.346-354.
36. Rhine S.A. A simple alternative to amniocentesis for first trimester prenatal diagnosis. / S.A. Rhine, C.G. Palmer, J.F. Thompson // Birth Defects Orig. Artie Ser. - 1977. - №12 - c.231-247.
37. Goldberg M. First-trimester fetal chromosomal diagnosis using endocervical lavage: a negative evaluation. / M. Goldberg, A.T.L. Chen, Y.W. Ahn, J.A. Reidy // Am. J. Obstet. Gynecol. - 1980. - № 138 - 436 - c.440.
38. Iverson G.M. Detection and isolation of fetal cells from maternal blood using the flourescence-activated cell sorter (FACS). / G.M. Iverson, D.W. Bianchi, H.M. Cann, L.A. Herzenberg // Prenat. Diagn. - 1981. - № 1- c.61-73.
39. Busch J. Enrichment of fetal cells from maternal blood by high gradient magnetic cell sorting (double MACS) for PCR- based genetic analysis. / J. Busch // Prenat. Diagn. - 1994. - T.14 - №12 - c. 1129-1140.
40. Zheng Y.L. Prenatal diagnosis from maternal blood: simultaneous immunophenotyping and FISH of fetal nucleated erythrocytes isolated by negative magnetic cell sorting. / Y.L. Zheng, N.P. Carter, C.M. Price [et al.] // J. Med. Genet. - 1993. - № 12 - c. 1051-1056.
41. Simpson J.L. Isolating fetal cells in maternal circulation for prenatal diagnosis. / J.L. Simpson, S. Elias // Prenat. Diagn. - 1994. - T.14 - №13 - с. 122942.
42. Lo Y.M. Prenatal sex determination by DNA amplification from maternal peripheral blood. / Y.M. Lo, P. Patel, J.S. Wainscoat [et al.] // Lancet 1989. - T. 8676 - №2 - с. 1363-1365.
43. Adinolfi М. Gene amplification to detect fetal nucleated cells in pregnant women. / M. Adinolfi, C. Camporese, T. Carr // Lancet - 1989. - T.8658 -№2 - с.328-329.
44. Schwinger E. No identification of Y-chromosomal DNA in blood from pregnant women bearing a male fetus? / E. Schwinger., M. Hillers, H.P. Vosberg // Am. J. Hum. Genet. - 1989. - №45 - с.Л268.
45. Nakagome Y. Prenatal sex determination. / Y. Nakagome, S. Nagafuchi., Y. Nakahori // Lancet - 1990. T. 8684 - № 335 - с.291.
46. Zhang H. Frequency-enhanced transferrin receptor antibody-labelled microfluidic chip (FETAL-Chip) enables efficient enrichment of circulating nucleated red blood cells for non-invasive prenatal diagnosis. / H. Zhang, Y. Yang, X. Li [et al.] // Lab. Chip. - 2018. T.18 - №18 - с.2749-2756.
47. Vestergaard E.M. On the road to replacing invasive testing with cell-based NIPT: Five clinical cases with aneuploidies, microduplication, unbalanced structural rearrangement, or mosaicism. / E.M. Vestergaard, R. Singh, P. Schelde [et al.] // Prenat. Diagn. - 2017 - T.37 - №11 - с. 1120-1124.
48. Huang C.E. Noninvasive prenatal diagnosis of fetal aneuploidy by circulating fetal nucleated red blood cells and extravillous trophoblasts using silicon-based nanostructured microfluidics. C.E. Huang, G.C. Ma, H.J. Jou [et al.] // Mol. Cytogenet. - 2017. - №10 - с.44.
49. Казаков В.И. Внеклеточная ДНК в крови беременных женщин. / В.И. Казаков, В.М. Божков, В.А. Линде и др. // Цитология - 1995. - T.37 - №3 - с.232-6.
50. Lo Y.M. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. /
Y.M. Lo, N. Corbetta, P.F. Chamberlain [et al.] // Lancet - 1997. - T. 9076 -№350 - с.485-487.
51. Lo Y.M. Quantitative analysis of fetal DNA in maternal plasma and serum: implications for noninvasive prenatal diagnosis. / Y.M. Lo, M.S. Tein, T.K. Lau [et al.] // Am. J. Hum. Genet. - 1998. - T. 62 - №4 - с.768-775.
52. Chan K.C.A. Size distributions of maternal and fetal DNA in maternal plasma. / K. C. A. Chan, J. Zhang, A. B. Y. Hui [et al.] // Clin. Chem. - 2004. - Т. 50 - № 1- с.88-92.
53. Lo Y.M. Rapid clearance of fetal DNA from maternal plasma. / Y.M. Lo, J. Zhang, T.N. Leung [et al.] // Am. J. Hum. Genet. - 1999. - T.64 - №1 - с.218-224.
54. Mandel P. Les acides nucleiques du plasma sanguin chez l'homme. / P. Mandel, P. Metais // C. R. Acad. Sci. Paris - 1948.- № 142 - с.241-243.
55. Tan E.M. Deoxybonucleic acid (DNA) and antibodies to DNA in the serum of patients with systemic lupus erythematosus. / E.M. Tan, P.H. Schur, R.I. Carr, H.G. Kunkel // J. Clin. Invest. - 1966. - T.45 -№11 - с. 1732-40.
56. Козлов В.А. Свободная внеклеточная ДНК в норме и при патологии. / В.А. Козлов // Медицинская иммунология - 2013. - T. 15 - № 5-с.399-412.
57. Peters D.L. Origin, translocation and destination of extracellular occurring DNA - a new paradigm in genetic behaviour. D.L. Peters, P.J. Pretorius / /Clin. Chim. Acta. - 2011. T.412 - №11 - с.806-11.
58. Choi J.J. The role of macrophages in the in vitro generation of extracellular DNA from apoptotic and necrotic cells. / J.J. Choi, C.F. Reich, D.S. Pisetsky // Immunology - 2005. - T. 115 - № 1 - с.55-62.
59. Li C.N. Cell-free DNA is released from tumor cells upon cell death: a study of tissue cultures of tumor cell lines. / C.N. Li, H.L. Hsu, T.L. Wu [et al.] // J. Clin. Lab. Anal. - 2003. - T.17 - № 4 - с. 103-107.
60. Jahr S. DNA fragments in the blood plasma of cancer patients: quantitations and evidence for their origin from apoptotic and necrotic cells. /
S. Jahr, H. Hentze, S. Englisch [et al.] // Cancer. Res. - 2001. - T.15 - №61 -с.1659-1665.
61. Stroun M. About the possible origin and mechanism of circulating DNA apoptosis and active DNA release. / M. Stroun, J. Lyautey, C. Lederrey [et al.] // Clin. Chim. Acta. - 2001. - T. 313 - №№ 1-2 - с.139-142.
62. Suzuki N. Characterization of circulating DNA in healthy human plasma. / N. Suzuki, A. Kamataki, J. Yamaki, Y. Homma // Clin. Chim. Acta -2008. - T. 387. - №№ 1-2 - с.55-58.
63. Gahan P.B. Circulating nucleic acids in plasma and serum. / P.B. Gahan, R. Swaminathan // Recent developments. Ann. N. Y. Acad. Sci.- 2008. -№ 1137 - с. 1-6.
64. Favaloro B. Role of apoptosis in disease. / B. Favaloro, N. Allocati, V. Graziano,, C. Di Ilio, V. De Laurenzi // Aging (Albany N.Y.) - 2012. - T.4 - № 5 - с.330-349.
65. Nagata S. Autoimmune diseases caused by defects in clearing dead cells and nuclei expelled from erythroid precursors. / S. Nagata // Immunol. Rev -2007. - № 220 - с.237-250.
66. Choi J.J. The role of macrophages in the in vitro generation of extracellular DNA from apoptotic and necrotic cells. / J.J. Choi, C.F. Reich 3rd, D.S. Pisetsky // Immunology - 2005. - T. 115 - № 1 - с.55-62.
67. Pisetsky D.S. The origin of extracellular DNA during the clearance of dead and dying cells. / D.S. Pisetsky, A.M. Fairhurst //Autoimmunity - 2007. T. 40 - № 4 - с.281-284.
68. Lo Y.M. Circulating nucleic acids in plasma and serum: an overview. / Y.M. Lo // Ann N Y Acad Sci. - 2001. - № 945- P. 1-7.
69. Alberry M. Free fetal DNA in maternal plasma in anembryonic pregnancies: confirmation that the origin is the trophoblast. / M. Alberry, D. Maddocks, M. Jones [et al.] // Prenat. Diagn. - 2007. - Т. 27 - № 5- с.415-8.
70. Пантюх К.С. Неинвазивная пренатальная диагностика анеуплоидий плода, основанная на секвенировании внеклеточной ДНК крови
беременной женщины. / К.С. Пантюх К.С., Е.С. Шубина // Акушерство и гинекология - 2015. - № 8- с.5-11.
71. Breitbach S. Circulating cell-free DNA: an up-coming molecular marker in exercise physiology. / S. Breitbach, S. Tug, P. Simon // Sports. Med. -2012. T. 42 - №7- с.565-86.
72. Lo Y.M. Maternal plasma DNA sequencing reveals the genome-wide genetic and mutational profile of the fetus. / Y.M. Lo, K.C. Chan, H. Sun [et al.] // Sci. Transl. Med. - 2010.- T.61 - №2 - 61ra91 - с. 1-13.
73. Ashoor G. Fetal fraction in maternal plasma cell-free DNA at 11-13 weeks' gestation: effect of maternal and fetal factors. / G. Ashoor, L. Poon, A. Syngelaki [et al.] // Fetal Diagn. Ther. - 2012. - Т. 31 - № 4- с.237-43.
74. De Jong A. Non-invasive prenatal diagnosis for aneuploidy: toward an integral ethical assessment. / A. De Jong, W.J. Dondorp, S.G. Frints [et al.] / Hum. Reprod. - 2011. - T. 26 - № 11- с.2915-7.
75. Wang E. Gestational age and maternal weight effects on fetal cell-free DNA in maternal plasma. / E. Wang, A. Batey, C. Struble [et al.] // Prenat. Diagn. - 2013. - Т. 33 - № 7- с.662-6.
76. Haghiac M. Increased death of adipose cells, a path to release cell-free DNA into systemic circulation of obese women. / M. Haghiac, N.L. Vora, S. Basu [et al.] // Obesity (Silver Spring) - 2012. - T.20 - №11- с.2213-9.
77. Schlüter J.M. The cell-free fetal DNA fraction in maternal blood decreases after physical activity. / J. M. Schlüter, L. Hatt, C. Bach [et al.] // Prenat. Diagn. - 2014. - Т. 34 - № 4- 341- с.4.
78. Nicolaides K.H. Noninvasive prenatal testing for fetal trisomies in a routinely screened first-trimester population. / K.H. Nicolaides, А. Syngelaki, G. Ashoor [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. - 2012. - T.207 - № 5- a374-e1-6.
79. Hall, A. Non-invasive prenatal diagnosis using cell-free fetal DNA technology: applications and implications / A. Hall, A. Bostanci, C.F. Wright // Public Health Genomics. - 2010. - Vol. 13, № 4 - с.246-255.
80. Costa, J. M. New strategy for prenatal diagnosis of X-linked disorders
/ J. M. Costa, A. Benachi, E. Gautier // N. Engl. J. Med. - 2002. - № 346-с.1502.
81. Avent, N. D. RHD genotyping from maternal plasma: guidelines and technical challenges / N. D. Avent // Methods in Molecular Biology. - 2008. -№ 444 - с.185-201.
82. Fuxi Z. Quantification and application of the placental epigenetic signature of the RASSF1A gene in maternal plasma / Z. Fuxi, L. Runhua, Y. Jing [et. al.] // Prenat. Diagn. - 2010. - № 30 - с.778-782.
83. Nygren A.O. Quantification of Fetal DNA by Use of Methylation-Based DNA Discrimination / A. O. Nygren, J. Dean, T. J. Jensen [et al.] // Clin. Chem. - 2010. - Vol. 56. - с. 1627 - 1635.
84. Zamanpoor M. Quantitative analysis of fetal DNA in maternal plasma in gestational diabetes mellitus, iron deficiency anemia and gestational hypertension pregnancies / M. Zamanpoor, R. Rosli, M. N. Yazid [ et al.] // J. Matern. Fetal. Neonatal. Med. - 2013. - № 26- с.960-966.
85. Tautz D. Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers. / D. Tautz // Nucleic. Acids. Res. - 1989. - T.17 -№ 16 -с.6463-71.
86. Alford R. L. Rapid and efficient resolution of parentage by amplification of short tandem repeats. / R.L. Alford, H.A. Hammond, I.Coto, C.T.Caskey // Am. J. Hum. Genet. - 1994. - T. 55 - № 1- с. 190-5.
87. Yu S.C.Y. Size-based molecular diagnostics using plasma DNA for noninvasive prenatal testing. / S. C. Y. Yu, K. C. A. Chan, Y. W. L. Zheng [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2014. - Т. 111 - № 23- с.8583-8.
88. Fan H.C. Detection of aneuploidy with digital polymerase chain reaction / H. C. Fan, S. R. Quake // Anal. Chem. - 2007. - Т. 79 - № 19- с.7576-7579.
89. Ребриков Д.В. NGS: высокопроизводительное секвенирование / Д.В. Ребриков, Д.О. Коростин, Е.С. Шубина, В.В. Ильинский. - М: БИНОМ, 2014. - 232 с.
90. Fan H.C. Noninvasive diagnosis of fetal aneuploidy by shotgun
sequencing DNA from maternal blood. / H. C. Fan, Y. J. Blumenfeld, U. Chitkara [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2008. - T. 105 - № 42- c. 16266-16271.
91. Sun K. Size-tagged preferred ends in maternal plasma DNA shed light on the production mechanism and show utility in noninvasive prenatal testing. / K. Sun, P. Jiang, A.I.C. Wong [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2018. -T.115 - №22 - c.e5106-e5114.
92. Yu S.C. Combined Count- and Size-Based Analysis of Maternal Plasma DNA for Noninvasive Prenatal Detection of Fetal Subchromosomal Aberrations Facilitates Elucidation of the Fetal and/or Maternal Origin of the Aberrations. / S.C. Yu, P. Jiang, K.C. Chan [et al.] // Clin. Chem. - 2017. - T.63-№2 - c.495-502.
93. Burton G.J. Optimising sample collection for placental research. / G.J.Burton, N.J. Sebire, L. Myatt [et al.] // Placenta - 2014. - T.35 - № 1 - 9-22.
94. Shendure J. Next-generation DNA sequencing. / J. Shendure, H. Ji // Nat. Biotechnol. - 2008. - T. 26 - № 10 - c.1135-45.
95. Chiu R.W.K. Noninvasive prenatal diagnosis of fetal chromosomal aneuploidy by massively parallel genomic sequencing of DNA in maternal plasma. / R. W. K. Chiu, K. C. A. Chan, Y. Gao [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. -2008. - T. 105 - № 51- c.20458-20463.
96. Yuan Y. Feasibility study of semiconductor sequencing for noninvasive prenatal detection of fetal aneuploidy. / Y. Yuan, F. Jiang, S. Hua [et al.] // Clin. Chem. - 2013. - T. 59 - № 5- c.846-9.
97. Liao C. Noninvasive prenatal diagnosis of common aneuploidies by semiconductor sequencing. / C. Liao, A. Yin, C. Peng [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. - 2014.- T. 111 - № 20 - c.7415- 20.
98. Vermeesch J.R. Prenatal and pre-implantation genetic diagnosis. / J.R. Vermeesch, T. Voet, K. Devriendt // Nat. Rev. Genet. - 2016. - T.10 №17 -c.643-56.
99. Sparks A.B. Selective analysis of cell-free DNA in maternal blood for evaluation of fetal trisomy. / A. B. Sparks, E. T. Wang, C. a Struble [et al.] //
Prenat. Diagn. - 2012. - T. 32 - № 1- c.3-9.
100. Sparks A.B. Noninvasive prenatal detection and selective analysis of cell- free DNA obtained from maternal blood: evaluation for trisomy 21 and trisomy 18. / A. B. Sparks, C. a Struble, E. T. Wang [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. - 2012. - T. 206 - № 4- c.319.e1-9.
101. Juneau K. Microarray-Based Cell-Free DNA Analysis Improves Noninvasive Prenatal Testing. / K. Juneau, P. E. Bogard, S. Huang [et al.] // Fetal Diagn. Ther. - 2014. - c.1-5.
102. Stokowski R. Clinical performance of non-invasive prenatal testing (NIPT) using targeted cell-free DNA analysis in maternal plasma with microarrays or next generation sequencing (NGS) is consistent across multiple controlled clinical studies / R. Stokowski, E. Wang, K. White [et al.] // Prenat. Diagn. - 2015.
- T. 35 - № 12- c. 1243-1246.
103. Zimmermann B. Noninvasive prenatal aneuploidy testing of chromosomes 13, 18, 21, X, and Y, using targeted sequencing of polymorphic loci. / B. Zimmermann, M. Hill, G. Gemelos [et al.] // Prenat. Diagn. - 2012. - T. 32 - № 13- c. 1233-41.
104. Samango-Sprouse C. SNP-based non-invasive prenatal testing detects sex chromosome aneuploidies with high accuracy. / C. Samango-Sprouse, M. Banjevic, A. Ryan [et al.] // Prenat. Diagn. - 2013. - T. 33 - № 7- c.643-9.
105. Agarwal A. Commercial landscape of noninvasive prenatal testing in the United States / A. Agarwal, L. C. Sayres, M. K. Cho [et al.] // Prenat. Diagn. -2013. - T. 33 - № 6- c.521-531.
106. Kalousek D.K. Chromosomal mosaicism confined to the placenta in human conceptions / D.K. Kalousek, F.J. Dill // Science - 1983. - T. 221- №4611
- c.665-7.
107. Phillips O.P. Risk of fetal mosaicism when placental mosaicism is diagnosed by chorionic villus sampling. / O.P. Phillips, A.T. Tharapel, J.L. Lerner [et al.] / Am. J. Obstet. Gynecol. - 1996. - T.174 - №3 - c.850-5.
108. Malvestiti F. Interpreting mosaicism in chorionic villi: results of a
monocentric series of 1001 mosaics in chorionic villi with follow-up amniocentesis. / F. Malvestiti, C. Agrati, B. Grimi [et al.] // Prenat. Diagn. 2015. -T. 35 - № 11 - c. 1117-27.
109. Gu S. Chromosomal microarray analysis on uncultured chorionic villus sampling can be complicated by confined placental mosaicism for aneuploidy and microdeletions. / S. Gu, M. Jernegan, I.B. Van den Veyver [et al.] // Prenat. Diagn. - 2018. - T.38 - №11 - c.858-865.
110. Choi H. Fetal aneuploidy screening by maternal plasma DNA sequencing: 'false positive' due to confined placental mosaicism./ H. Choi, T.K. Lau, F.M. Jiang [et al.] // Prenat. Diagn. - 2013. - T.33 - № 2 - c. 198-200.
111. Hall A.L. Positive cell-free fetal DNA testing for trisomy 13 reveals confined placental mosaicism. / A.L. Hall, H.M. Drendel, J.L. Verbrugge [et al.] // Genet. Med. - 2013. - T.15 - № 9 - c.729-32.
112. Gardner R.J.M. Chromosome abnormalities and genetic counseling, 3rd edn / Editors R.J.M. Gardner, G.R. Sutherland. Oxford: Oxford University Press, 2003. - c.577.
113. Curnow K.J. Detection of triploid, molar, and vanishing twin pregnancies by a single-nucleotide polymorphism-based noninvasive prenatal test / K. J. Curnow, L. Wilkins-Haug, A. Ryan [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. -2015. - T. 212 - № 1- c.79.e1-79.e9.
114. Wang S. Maternal X chromosome copy number variations are associated with discordant fetal sex chromosome aneuploidies detected by noninvasive prenatal testing / S. Wang, S. Huang, L. Ma [et al.] // Clin. Chim. Acta - 2015. - T. 444- c. 113-116.
115. Russell L.M. X chromosome loss and ageing / L. M. Russell, P. Strike, C. E. Browne, P. A. Jacobs // Cytogenet. Genome Res.-2007. - T. 116 - № 3 -c.181-185.
116. Bayindir B. Noninvasive prenatal testing using a novel analysis pipeline to screen for all autosomal fetal aneuploidies improves pregnancy management / B. Bayindir, L. Dehaspe, N. Brison [et al.] // Eur J Hum Genet -
2015.
117. Osborne C.M. Discordant noninvasive prenatal testing results in a patient subsequently diagnosed with metastatic disease / C. M. Osborne, E. Hardisty, P. Devers [et al.] // Prenat. Diagn. - 2013. - T. 33 - № 6- c.609-611.
118. Dar P. Clinical experience and follow-up with large scale single-nucleotide polymorphism-based non-invasive prenatal aneuploidy testing. / P. Dar, K. J. Curnow, S. J. Gross [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. - 2014. - T. 211 - № 5
- c.527.e1-527.e17.
119. Jiang F. Noninvasive Fetal Trisomy (NIFTY) test: an advanced noninvasive prenatal diagnosis methodology for fetal autosomal and sex chromosomal aneuploidies. / F. Jiang, J. Ren, F. Chen [et al.] // BMC Med. Genomics - 2012. - T. 5 - № 1- c.57.
120. Nicolaides K.H. Assessment of Fetal Sex Chromosome Aneuploidy Using Directed Cell-Free DNA Analysis / K. H. Nicolaides, T. J. Musci, C. A. Struble [et al.] // Fetal Diagn. Ther. - 2014. - T. 35 - № 1- c. 1-6.
121. Norton M.E. Non-Invasive Chromosomal Evaluation (NICE) Study: results of a multicenter prospective cohort study for detection of fetal trisomy 21 and trisomy 18. / M. E. Norton, H. Brar, J. Weiss [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol.
- 2012. - T. 207 - № 2- c.137.e1-8.
122. Palomaki G.E. DNA sequencing of maternal plasma reliably identifies trisomy 18 and trisomy 13 as well as Down syndrome: an international collaborative study. / G. E. Palomaki, C. Deciu, E. M. Kloza [et al.] // Genet. Med.
- 2012. - T. 14 - № 3- c.296-305.
123. Palomaki G.E. DNA sequencing of maternal plasma to detect Down syndrome: an international clinical validation study. / G. E. Palomaki, E. M. Kloza, G. M. Lambert-Messerlian [et al.] // Genet. Med. - 2011. - T. 13 -№ 11- c.913-20.
124. Porreco R.P. Noninvasive prenatal screening for fetal trisomies 21, 18, 13 and the common sex chromosome aneuploidies from maternal blood using massively parallel genomic sequencing of DNA / R. P. Porreco, T. J. Garite,
K. Maurel [et al.] // Am. J. Obstet. Gynecol. - 2014. - T. 211 - № 4- c.365.e1-365.e12.
125. Pettit K.E. The utilization of circulating cell-free fetal DNA testing and decrease in invasive diagnostic procedures: an institutional experience. / K. E. Pettit, A. D. Hull, L. Korty [et al.] // J. Perinatol. - 2014. - T. 34 - № 10-c.750-3.
126. The American College of Obstetricians and Gynecologists. Noninvasive Prenatal Testing for Fetal Aneuploidy: Committee Opinion No. 545 / American College of Obstetricians and Gynecologists // Obs. Gynecol. - 2012. -T. 120- c. 1532-1534.
127. The American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) Committee Opinion No. 640: Cell-Free DNA Screening For Fetal Aneuploidy / ACOG // Obs. Gynecol. - 2015. - T. 126 - № 3- c.e31-37.
128. Zhang B. Noninvasive prenatal screening for fetal common sex chromosome aneuploidies from maternal blood / B. Zhang, B.-Y. Lu, B. Yu [et al.] // J. Int. Med. Res. - 2017. - T. 45 - № 2- c.621-630.
129. McNamara C.J. Maternal source of false-positive fetal sex chromosome aneuploidy in noninvasive prenatal testing. / C. J. McNamara, L. A. Limone, T. Westover, R. C. Miller // Obstet. Gynecol. - 2015. - T. 125 -№ 2- c.390-2.
130. Hartwig T.S. Discordant Non-Invasive Prenatal Testing (NIPT) - a systematic review / T. S. Hartwig, L. Ambye, S. S0rensen, F. S. J0rgensen // Prenat. Diagn. - 2017. - T.37 - №6 - c.527-539.
131. Reiss R.E. Sex Chromosome Aneuploidy Detection by Non-Invasive Prenatal Testing: Helpful or Hazardous? / R. E. Reiss, M. Discenza, J. Foster [et al.] // Prenat. Diagn. - 2017. - T.37 - №5 - c.515-520.
132. Liang D. Non-invasive prenatal testing of fetal whole chromosome aneuploidy by massively parallel sequencing. / D. Liang, W. Lv, H. Wang [et al.] // Prenat. Diagn. - 2013. - T. 33 - № 5- c.409-15.
133. Ma J. Birth of a child with trisomy 9 mosaicism syndrome associated
with paternal isodisomy 9: case of a positive noninvasive prenatal test result unconfirmed by invasive prenatal diagnosis / J. Ma, D. S. Cram, J. Zhang [et al.] // Mol. Cytogenet. - 2015. - T. 8 - № 1- c.44.
134. Yang J. A case of placental trisomy 18 mosaicism causing a false negative NIPT result / J. Yang, Y. Qi, F. Guo [et al.] // Mol. Cytogenet. - 2017. -T. 10 - № 1- c.40.
135. Reittinger A.M. A prenatal diagnosis of mosaic trisomy 5 reveals a postnatal complete uniparental disomy of chromosome 5 with multiple congenital anomalies / A. M. Reittinger, B. M. Helm, D. J. Boles [et al.] // Am. J. Med. Genet. Part A - 2017. - T. 173 - № 9- c.2528-2533.
136. Horn R. Opening Pandora's box?: ethical issues in prenatal whole genome and exome sequencing / R. Horn, M. Parker // Prenat. Diagn. - 2017. -c1-6.
137. Wolstenholme J. Confined placental mosaicism for trisomies 2, 3, 7, 8, 9, 16 and 22: Their incidence, likely origins, and mechanisms for cell lineage compartmentalization / J. Wolstenholme // Prenat. Diagn. - 1996. -T.16 - №6-c.511- 524.
138. Bruns D.A. Twenty-five additional cases of trisomy 9 mosaic: Birth information, medical conditions, and developmental status / D. A. Bruns, E. Campbell // Am. J. Med. Genet. Part A - 2015. - T. 167 - № 5- c.997-1007.
139. Utermann B. Pre- and Postnatal Findings in Trisomy 17 Mosaicism / B. Utermann, M. Riegel, D. Leistritz [et al.] // Am. J. Med. Genet. - 2006. -T.1636- c. 1628-1636.
140. Balbeur S. Trisomy rescue mechanism: the case of concomitant mosaic trisomy 14 and maternal uniparental disomy 14 in a 15-year-old girl. / S. Balbeur, B. Grisart, B. Parmentier [et al.] // Clin. case reports - 2016. - T. 4 -№ 3- c.265-271.
141. Chareonsirisuthigul T. Intrauterine growth retardation fetus with trisomy 16 mosaicism. / T. Chareonsirisuthigul, S. Worawichawong, R. Parinayok [et al.] // Case Rep. Genet. - 2014. - T. 2014- c.739513.
142. Chen C.P. Prenatal diagnosis and molecular cytogenetic characterization of low-level mosaic trisomy 12 at amniocentesis associated with a favorable pregnancy outcome / C. P. Chen, C. J. Lin, S. R. Chern [et al.] // Taiwan. J.Obstet. Gynecol. - 2017. - T.56 - №2- c.238-242.
143. Chen C.P. Mosaic trisomy 17 at amniocentesis: Prenatal diagnosis, molecular genetic analysis, and literature review / C. P. Chen, L. K. Wang, S. R. Chern [et al.] // Taiwan. J. Obstet. Gynecol. - 2016. - T. 55 - № 5- c.712-717.
144. Sparks T.N. Mosaic trisomy 16: what are the obstetric and long-term childhood outcomes? / T. N. Sparks, K. Thao, M. E. Norton // Genet. Med. - 2017.
- T. 19 - № 10 - c. 1164-1170.
145. Pison G. Frequency of twin births in developed countries. /G. Pison, A.V. D'Addato // Twin Res. Hum. Genet. - 2006. - T.2 - №9 - c.250-9.
146. Rao A. Obstetric complications of twin pregnancies. / A. Rao, S. Sairam, H. Shehata // Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. - 2004. - T.18 -№4
- c.557-76.
147. Gjerris A.C. First-trimester screening markers are altered in pregnancies conceived after IVF/ICSI. / A.C. Gjerris, A. Loft, A. Pinborg [et al.] // Ultrasound Obstet. Gynecol. - 2009. - T.33 - №1 - c.8-17.
148. Aston K.I. Monozygotic twinning associated with assisted reproductive technologies: a review. / K.I. Aston, C.M. Peterson, D.T. Carrell // Reproduction - 2008. T.136 - №4 - c.377-86.
149. Hall J.G. Twinning. / J.G. Hall // Lancet - 2003. T.9385 - №362 -c.735-43.
150. Yang J. Performance of non-invasive prenatal testing for trisomies 21 and 18 in twin pregnancies. / J. Yang, Y. Qi, Y. Hou [et al.] // Mol. Cytogenet. -2018. - T.11 - №47 - c. 1-6.
151. Hochstenbach R. Discordant NIPT result in a viable trisomy-21 pregnancy due to prolonged contribution to cfDNA by a demised trisomy-14 cotwin. / R. Hochstenbach, M.G. Elferink, P.H. van Zon [et al.] // Clin. Case Rep.
- 2018. - T.6 - №5 - c.788-791.
152. Takeda E. Performance and outcomes of noninvasive prenatal testing for twin pregnancies in Japan. / E. Takeda, N. Suzumori, K. Kumagai [et al.] // J. Obstet. Gynaecol. Res. - 2018. - T.44 - №10 - c. 1909-1914.
153. Tan Y. Noninvasive prenatal testing (NIPT) in twin pregnancies with treatment of assisted reproductive techniques (ART) in a single center. Y. Tan, Y. Gao, G. Lin [et al.] // Prenat. Diagn. - 2016. - T.36 - №7 - c.672-9.
154. Fosler L. Aneuploidy screening by non-invasive prenatal testing in twin pregnancy. / L. Fosler, P. Winters, K.W. Jones [et al.] // Ultrasound Obstet. Gynecol. - 2017. - T.49 - №4 - c.470-477.
155. Li H. The Sequence Alignment/Map format and SAMtools. / H. Li, B. Handsaker, A. Wysoker [et al.] // Bioinformatics - 2009. - T. 25 - № 16-c.2078-9.
Приложение 1
Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининга анеуплоидий плода по крови матери методом высокопроизводительного секвенирования
Основные положения проведения ДНК-скрининга Общие принципы
1. ДНК-скрининг по крови матери должен быть добровольным.
2. Перед ДНК-скринингом показано ультразвуковое исследование, в частности, для получения сведений о количестве плодов, особенностях анатомии плода, оценки его жизнеспособности, при необходимости, уточнения срока беременности.
3. ДНК-скрининг рекомендуется проводить при сроке беременности не менее 10-11 акушерских недель.
4. При выявлении высокого риска хромосомных нарушений с помощью ДНК-скрининга необходимо проведение подтверждающих диагностических инвазивных процедур с получением результатов кариотипирования до 22 акушерских недель. В связи с этим, учитывая суммарное время выполнения процедуры ДНК-скрининга и подтверждающей инвазивной диагностики (около двух недель каждое), направление на ДНК-скрининг целесообразно осуществлять до срока беременности 17 акушерских недель.
Показания к проведению ДНК-скрининга
Скрининговое определение анеуплоидий плода (включая определение частичных анеуплоидий при наличии у плода несбалансированных транслокаций, ассоциированных с синдромами Дауна, Эдвардса и Патау) при одноплодной беременности рекоменовано всем женщинам, не имеющим противопоказаний.
Противопоказания к проведению ДНК-скрининга
1. Онкологические заболевания у беременной женщины.
2. Многоплодная беременность, включая случаи спонтанной редукции плода при многоплодной беремеменности.
Клинические ситуации, при которых проведение ДНК-скрининга невозможно
Уровень плодовой ДНК ниже порога аналитической чувствительности метода (обычно 4-5%), что часто наблюдается при сроках беременности менее 10-11 недель.
Клинические ситуации, при которых проведение ДНК-скрининга ограничено
1. Индекс массы тела пациента более 30 кг/м2.
2. Беременность, наступившая в результате ЭКО с использованием донорской яйцеклетки и при суррогатном материнстве.
3. Мозаицизм в соматических клетках матери, плода и его оболочек, в который вовлечены исследуемые хромосомы.
4. Наличие у пациента донорских органов и тканей.
Особенности проведения ДНК-скрининга
1. Все этапы анализа проводятся строго в соответствии с инструкциями производителей оборудования и наборов реагентов, стандартными операционными процедурами (СОП) или иными документами, утвержденными в данном учреждении, а также региональными и федеральными нормативными документами, регламентирующими лабораторно-диагностическую деятельность и порядок оказания медико-генетической помощи, в т.ч. "Инструкции по мерам профилактики распространения инфекционных заболеваний при работе в клинико-диагностических лабораториях лечебно- профилактических учреждений" (утв. Минздравом СССР 17.01.1991г.), Национального стандарта РФ ГОСТ Р 52905-2007 "Лаборатории медицинские. Требования безопасности" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
от 27 декабря 2007г. №531-ст).
2. При наличии у лаборатории технической возможности определять долю внеклеточной ДНК плода, в отдельных случаях исследование может быть выполнено на более ранних сроках беременности при условии достижения доли плодовой ДНК порога аналитической чувствительности метода (обычно 4-5%). Доля плодовой ДНК зависит как от срока беременности, так и от массы тела беременной женщины и ряда других факторов. В большинстве случаев к сроку беременности 10-11 акушерских недель она достаточна для проведения анализа на анеуплоидии. Однако примерно в 3-5% случаев получить результат не удается, в том числе из- за низкой доли плодовой ДНК. Практика показывает, что повторный забор крови на более поздних сроках позволяет получить результат только в 5060% случаев, т.к. у части женщин доля плодовой ДНК остается низкой и на более поздних сроках. Тактика дальнейшего обследования пациента в этом случае должна быть согласована с врачом-генетиком и врачом акушером-гинекологом для принятия решения о проведении инвазивной пренатальной диагностики, так как низкая доля внеклеточной плодовой ДНК может быть связана с повышенным риском анеуплоидий.
3. Технически получение результата возможно вплоть до момента родоразрешения. Однако положительные результаты тестирования необходимо подтверждать стандартными инвазивными диагностическими процедурами - биопсия хориона, плацентоцентез, амниоцентез, кордоцентез с дальнейшим проведением кариотипирования плода. При этом прерывание беременности по медицинским показаниям (хромосомная патология плода) разрешено до 22 недель беременности (Приказ Минздрава России от 03 декабря 2007г. №736). В связи с этим, учитывая время, необходимое для проведения самого исследования (до двух недель), а также процедур по подтверждению хромосомной патологии и прерыванию беременности, забор биоматериала для ДНК-скрининга целесообразно осуществлять до 17 акушерских недель. При наличии возможности провести подтверждающую диагностику за меньшее время (например, с помощью молекулярного кариотипирования) сроки исследования могут быть изменены.
4. Перед исследованием пациент должен быть ознакомлен с возможностями и ограничениями метода, а также подписать информированное согласие (см. образец
в приложении 1). Пациенты должны быть проинформированы о том, что:
- ДНК-скрининг по крови матери предназначен для выявления женщин с высоким риском наличия анеуплоидий у плода и не заменяет диагностические инвазивные тесты;
- в случае выявления хромосомных нарушений с помощью ДНК-скрининга по крови матери необходимо проведение подтверждающих диагностических инвазивных процедур;
- пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери не предназначен для выявления микроаномалий хромосом, мозаицизма, полиплоидии, структурных аномалий хромосом, моногенных и других генетических заболеваний, не связанных с анеуплоидиями;
- при наличии в семье ранее выявленных наследственных патологий может потребоваться назначение иных видов скрининговых тестов или проведение пренатальной диагностики с целью исключения конкретных заболеваний; в этом случае семье необходимо проконсультироваться с врачом-генетиком;
- отсутствие у плода нарушений по данным неинвазивного пренатального ДНК-скрининга по крови матери не гарантирует отсутствие анеуплоидий как по исследованным, так и по другим хромосомам. Наибольшая точность исследования достигается при выявлении анеуплоидий 21-й и 18-й хромосом, тогда как точность выявления трисомии по 13-й и численных нарушений по половым хромосомам -ниже;
- при низкой доле внеклеточной плодовой ДНК в крови матери получение результатов теста может оказаться невозможным; в этом случае необходима консультация врача-генетика и врача акушера-гинеколога, в том числе для решения вопроса о целесообразности проведения повторного исследования и инвазивной пренатальной диагностики.
5. Несмотря на то, что потенциально данный скрининговый метод обладает возможностью выявлять хромосомные микроделеции и микродупликации, назначение подобных исследований в настоящий момент не представляется целесообразным в связи с недостаточной валидированностью подобных исследований.
6. ДНК-скрининг по крови матери подразумевает только исследование на наличие
анеуплоидий. Если требуется определение пола плода, это должно быть отдельно отражено в письменном заявлении пациента до начала исследования.
7. Результаты ДНК-скрининга не должны рассматриваться в отрыве от результатов других клинических тестов. В частности, при выявлении пороков развития плода с помощью УЗИ, необходимо проведение медико-генетического консультирования для решения вопроса о возможном назначении инвазивных диагностических процедур вне зависимости от результатов ДНК-скрининга.
8. Результаты ДНК-скрининга должны интерпретироваться врачом акушером-гинекологом или врачом-генетиком. В случае неблагоприятных результатов ДНК-скрининга консультация врача- генетика обязательна.
Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининга анеуплоидий плода по крови матери методом высокопроизводительного секвенирования
Клинические рекомендации
Образец информированного согласия
ПОЛНОЕ НАИМЕНОВАНИЕ УЧРЕЖДЕНИЯ НАЗВАНИЕ СТРУКТУРНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ Информированное согласие на исследование «Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери»
Я,_
дата рождения (день, месяц, год)_,
паспорт (серия, номер)_, кем выдан_
когда выдан «_»_г.,
проживающая по адресу контактный телефон_
срок беременности_, мой вес_кг, мой рост_см.
Я проинформирована о назначении, возможностях и ограничениях неинвазивного пренатального ДНК-скрининга анеуплоидий у плода по крови матери, в том числе:
- ДНК-скрининг по крови матери предназначен для выявления женщин с высоким риском наличия анеуплоидий у плода и не заменяет диагностические инвазивные тесты.
- В случае выявления хромосомных нарушений с помощью ДНК-скрининга по крови матери необходимо проведение подтверждающих диагностических инвазивных процедур. При этом важно учитывать, что прерывание беременности по медицинским показаниям (хромосомная патология плода) разрешено до 22 недель беременности (Приказ Минздрава России от 12 ноября 2012г. № 572н).
- Пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери не предназначен для выявления микроаномалий хромосом, мозаицизма, полиплоидии, структурных аномалий хромосом, моногенных и других генетических заболеваний, не связанных с анеуплоидиями.
- При наличии в семье ранее выявленных наследственных патологий может потребоваться назначение иных видов скрининговых тестов или проведение пренатальной диагностики с целью исключения конкретных заболеваний. В этом случае необходимо проконсультироваться с врачом-генетиком.
- Отсутствие у плода нарушений по данным неинвазивного пренатального ДНК-скрининга по крови матери не гарантирует отсутствие анеуплоидий как по исследованным, так и по другим хромосомам.
- Точность выявления разных анеуплоидий отличается (для 21-й и 18-й хромосом выше, чем для 13-й и половых хромосом).
- При низкой доле внеклеточной плодовой ДНК в крови матери получение результатов может оказаться невозможным. В этом случае необходима консультация врача, в том числе для решения вопроса о проведении повторного исследования или инвазивной диагностики.
- Сдача крови осуществляется натощак в сроки беременности с 10-11 до 17 акушерских недель; проведение исследования на более поздних сроках допускается только на основании коллегиального решения врача акушера-гинеколога, врача-генетика, врача лабораторного генетика.
- Перед сдачей крови необходимо избегать повышенной физической активности, т.к. она может приводить к снижению доли внеклеточной плодовой ДНК.
- Полученная в ходе исследования информация может быть в обезличенном виде использована медицинским учреждением для научных исследований в порядке, регламентированном ФЗ от 27.07.2006г. №152-ФЗ «О персональных данных».
Я понимаю всю информацию, содержащуюся в данном документе. Я имела возможность задать все интересующие меня вопросы и получила удовлетворившие меня ответы. Ознакомившись с вышеуказанной информацией, на проведение неинвазивного ДНК-скрининга по крови матери согласна.
Пациент (Ф.И.О.) _Подпись
Подтверждаю, что пациент ознакомился с представленной информацией и расписался в моем присутствии.
Медицинский
работник (Ф.И.О.)_Подпись_
Дата «_»
20
ПОЛНОЕ НАИМЕНОВАНИЕ УЧРЕЖДЕНИЯ НАЗВАНИЕ СТРУКТУРНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ Направление на исследование «Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери»
Ф.И.О. пациента_
Номер карты_ Направивший врач_
Наличие информированного согласия на исследование (да, нет)_
Дата рождения (день, месяц, год)_
Рост_см Вес_кг
Срок беременности (акушерский)_недель_дней
Количество плодов_
Беременность (нужное подчеркнуть):
наступила самопроизвольно / в результате применения ВРТ / суррогатное материнство
Предполагаемые нарушения на основании других исследований (УЗИ, биохимического скрининга и т.п.), если имеются_
Дата забора крови (день, месяц, год)_
Время забора крови_час_мин
Ф.И.О. и подпись лица, проводившего забор крови_
Указанные выше сведения и мои данные на пробирках верны.
_(подпись пациента)
ПОЛНОЕ НАИМЕНОВАНИЕ УЧРЕЖДЕНИЯ НАЗВАНИЕ СТРУКТУРНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ
«Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери»
Ф.И.О. пациента_
Название направившего учреждения_
Номер карты_ Направивший врач_
Наличие информированного согласия на исследование_
Возраст_полных лет Индекс массы тела (ИМТ)_кг/м
Срок беременности_недель_дней (на момент забора крови).
Количество плодов_
Самостоятельная беременность или в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)_
Предполагаемые нарушения на основании других исследований (УЗИ, биохимического скрининга и т.п.), если имеются
Материал получен «_»_ 20_г.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Фракция плодовой ДНК составляет 7% (выше 4%, порога чувствительности метода).
Вероятность анеуплоидий по хромосомам 21, 18, 13, а
также численных нарушений по половым хромосомам: <0,02%.
Дата «_»_ 20_г. Врач: _
Примечание: Если данным методом нарушений у плода не выявлено, нельзя полностью исключить анеуплоидии как по исследованным, так и по другим хромосомам. Метод имеет ограничения, в частности, невозможность выявления микроаномалий хромосом, мозаицизма, полиплоидий, структурных аномалий хромосом, моногенных и других генетических заболеваний, не связанных с анеуплоидиями.
ПОЛНОЕ НАИМЕНОВАНИЕ УЧРЕЖДЕНИЯ НАЗВАНИЕ СТРУКТУРНОГО ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ
«Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий по крови матери»
Ф.И.О. пациента_
Название направившего учреждения_
Номер карты_ Направивший врач_
Наличие информированного согласия на исследование_
Возраст_полных лет Индекс массы тела (ИМТ)_кг/м
Срок беременности_недель_дней (на момент забора крови).
Количество плодов_
Беременность наступила самопроизвольно или в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)_
Предполагаемые нарушения на основании других исследований (УЗИ, биохимического скрининга и т.п.), если имеются
Материал получен «_»_20_г.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Фракция плодовой ДНК составляет 9% (выше 4%, порога чувствительности метода). Установлен высокий риск трисомии по хромосоме 21 (выше 95%).
Рекомендована консультация врача-генетика с целью назначения пренатальной диагностики методом кариотипирования.
Дата «_»
20_г. Врач:
ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И.Кулакова" Минздрава России
Москва, ул.Акад. Опарина, д.4, тел.8(495) 531-44-44
Отделение клинической генетики 8-495-438-24-10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИНВАЗИВНОЙ ПРЕНАТАЛЬНОЙ _ДИАГНОСТИКИ № _
Ф.И.О.: ХХХХХХХХХХХХХХХХ Дата рождения: ХХХХХХ1982 Возраст: 36 лет Амбулаторная карта №: 61242/18 И.Б.
Диагноз:
Беременность 9-10 недель в 36 лет трихориальная триамниотическая. В анамнезе-неразвивающаяся беременность двойня в сроке 5- 6 нед., без выскабливания (2016). 030.1
С целью определения кариотипа плода, в первом триместре произведено три транабдоминальных хориоцентеза под контролем ультразвукового исследования.
По клеткам хориона прямым методом установлены кариотипы плодов.
1. Кариотип плода 46, ХУ,9ph
нормальный мужской кариотип, расположение гетерохроматинового района хромосомы 9 в коротком плече (вариант нормального полиморфизма) (1 правый плод из тройни).
2. Кариотип плода 46, ХУ,9ph
нормальный мужской кариотип, расположение гетерохроматинового района хромосомы 9 в коротком плече (вариант нормального полиморфизма) (2 средний плод из тройни).
3. Кариотип плода 47, ХХ,+21
несбалансированный женский кариотип, трисомия по 21 хромосоме
(3 левый плод из тройни).
Врач-лабораторный генетик _Бугай Т.В.
Заведующий отделением клинической генетики
д.м.н., профессор _Бахарев В.А.
12.09.2018
Номер образца ЛИС: k734
Характеристика плазмы: плазма чистая без примесей
Количество ДНК, полученное при выделении, в нг: 18,20
Баркод (1опХрге8в): IonXpress_1
Количество входящей ДНК, в нг ( > 2): 7,28
Концентрация библиотеки ДНК на участке 150-350 п.н., в рМ ( > 200 рМ): 7 625,00
Количество ридов после удаления ПЦР дупликатов ( > 5 000 000): 5824683
Генетический пол плода: мужской
Доля плодовой ДНК по У-хромосоме ( > 4%): 14,1
Доля плодовой ДНК по 21 -хромосоме 4,60%
Доля плодовой ДНК по БОТ ( > 4%): 10.6(6.4-22.0)
Соотношение X/Y -1,02
Т-Беоге 13 хромосома ( < 4): -0,9
Т-Беоге 18 хромосома ( < 4): -2,4
Т-Беоге 21 хромосома ( < 4): 4,5
Результаты исследования: Анализируемый образец содержит ДНК с МУЖСКИМ генотипом. Высокий риск трисомии по 21-й хромосоме.
Номер образца ЛИС: k734B
Характеристика плазмы: плазма без примесей
Количество ДНК, полученное при выделении, в нг: 35.40
Баркод (IonXpress): 003
Количество входящей ДНК, в нг ( > 2): 7.79
Концентрация библиотеки ДНК на участке 150-350 п.н., в рМ ( > 200 рМ): 6738
Количество ридов после удаления ПЦР дупликатов ( > 5 000 000): 4005475
Генетический пол плода: мужской
Доля плодовой ДНК по Y-хромосоме ( > 4%): 14,35%
Доля плодовой ДНК по 21 хромосоме: 4,85%
Доля плодовой ДНК по SNP ( > 4%): 17.9(6.4-19.2)
Соотношение Х/У -0,87
Т^соге 13 хромосома ( < 4): -0,5
Т^соге 18 хромосома ( < 4): -0,9
Т^соге 21 хромосома ( < 4): 7,0
Результаты исследования: Анализируемый образец содержит ДНК с МУЖСКИМ генотипом. Высокий риск трисомии по 21 -й хромосоме.
Зависимость нормированного покрытия от GC состава:
Отклонение покрытия хромосом от референсных данных:
1опХргез5_003_гамуИЬ
ч
,•: .V у, г.ул. у.•■•/.;«>'.
сЬг4
л' . V " > • л -V •-•>..' Л» .V т. .. э
/ ..V; -. . »4 • Л.' 3
сИг11 сИг12
:
5-
сЬг15 сЬг16
а 3'
9
сЬг19 сЪг20
3
сЬгХ сИгУ
В заключение хочу выразить глубокую благодарность и признательность моим научным руководителям Трофимову Дмитрию Юрьевичу и Каретниковой Наталии Александровне за высоквалифицированную помощь на всех этапах выполнения диссертационной работы.
Также хочу выразить искреннюю благодарность и признательность своим коллегам Шубиной Екатерине, Мукосей И.С., Гольцову А.Ю., Крашенинниковой Р.В., Сибгатуллиной Д.Б., Ступко О.К., Бугай Т.В., Кочетковой Т.О., Екимову А.Н., Тюниной Т.Ю., Саделову И.О., Бахареву В.А., Зарецкой Н.В., Андроновой Н.В., Быстрицкому А.А., Донникову А.Е., руководителю 2-го акушерского отделения патологии беременности Тетруашвили Н.К. и сотруднику отделения Ким Л.В., руководителю патолого-анатомического отделения Щёголеву А.И. и сотруднику отделения Ляпину В.М., всему коллективу ФГБУ "НМИЦ АГП им. В.И. Кулакова".
Отдельно выражаю благодарность за неоценимую помощь и поддержку директору Центра Сухих Геннадию Тихоновичу и председателю общества акушеров-гинекологов Серову Владимиру Николаевичу.
"Работа поддержана Министерством образования и науки Российской Федерации (соглашение № 14.607.21.0136, идентификатор проекта КРМЕЕ160715X0136)."
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.