diagnostyka laboratoryjna wrodzonych wad rozwojowych

Płód pacjentem – diagnostyka
laboratoryjna wrodzonych wad
rozwojowych
Ciąża to czas, kiedy kobieta ma szczególne potrzeby dotyczące opieki
zdrowotnej i wysokie oczekiwania wobec personelu medycznego. W trakcie
tych dziewięciu miesięcy przyszła matka pozostaje pod specjalnym
nadzorem medycznym. Ogromne znaczenie ma tutaj diagnostyka
laboratoryjna, w tym badania prenatalne. Testy te wykonywane są w celu
wykrycia stanów nieprawidłowych u płodu oraz w diagnostyce i
monitorowaniu leczenia wykrytych patologii. Umożliwiają podjęcie
wczesnego leczenia i działają korzystnie na psychikę przyszłej matki.
PTG zaleca, aby nieinwazyjne badania prenatalne w kierunku najczęściej
spotykanych wad rozwojowych i nieprawidłowości genetycznych były
proponowane wszystkim kobietom ciężarnym w Polsce.
Autor: Natalia Grzegorzak Licencja: CC BY SA 3.0
Codziennie w każdej komórce ma miejsce nawet milion uszkodzeń DNA. Wiele z
nich powoduje trwałe zmiany, które mogą upośledzić albo pozbawić komórkę
możliwości prawidłowej transkrypcji genu kodowanego przez uszkodzony
fragment DNA. Proces naprawy materiału genetycznego w komórce jest cały czas
aktywny, aby szybko i skutecznie niwelować skutki każdego uszkodzenia
komórkowego DNA. Niestety nie zawsze mechanizmy naprawcze są w stanie
usunąć wszystkie nieprawidłowości. Powstają mutacje, które mogą dotyczyć
zmiany struktury lub liczby chromosomów, zarówno w komórkach somatycznych
jak i rozrodczych. Z tą różnicą, że te drugie są dziedziczne. Wśród aberracji
liczbowych wyróżnia się aneuploidie i poliploidie. Większość aberracji
chromosomowych jest letalna. Wyjątek stanowią trisomie (2n+1) chromosomów
21, 18 i 13, które są najczęściej występującymi zespołami wad wrodzonych,
wywołanymi przez obecność dodatkowej kopii chromosomu. Średnio 1 na 800
dzieci rodzi się z zespołem Downa (trisomia 21), 1 na 6 000 dzieci rodzi się z
zespołem Edwardsa (trisomia 18) oraz 1 na 10 000 dzieci rodzi się z zespołem
Patau (trisomia 13) [2,3,4].
Diagnostyka prenatalna pozwala rodzicom na przygotowanie się do
narodzin dziecka obarczonego wadą genetyczną. Wywiera też pozytywny wpływ
na zdrowie psychiczne ciężarnej.
W ten sposób zmniejsza się stres związany z obawą o prawidłowy rozwój dziecka.
Daje to poczucie bezpieczeństwa. Wykonanie badań prenatalnych służy ocenie
stanu zdrowia płodu. Ich przeprowadzenie niesie za sobą wiele korzyści. Pozwala
wykluczyć lub wykryć wady u płodu np. nieprawidłową budowę serca oraz różne
schorzenia np. hemofilię. Niektóre z występujących u płodu patologii stanowią
zagrożenie jego życia postnatalnego, ale dzięki badaniom prenatalnym możliwe
jest wczesne rozpoczęcie leczenia, nawet w łonie matki. Daje to dziecku ogromną
szansę na osiągnięcie pełnej sprawności [5].
Wskazania do wykonania badań prenatalnych
Polskie Towarzystwo Ginekologiczne (PTG) zaleca, aby nieinwazyjne badania
prenatalne w kierunku najczęściej spotykanych wad rozwojowych
i nieprawidłowości genetycznych były proponowane wszystkim kobietom
ciężarnym w Polsce, bez względu na wiek. Natomiast ciężarne, które spełniają
wymienione niżej kryteria powinny badania te bezwzględnie wykonać:
-Wiek kobiety powyżej 35 lat;
-Występowanie w rodzinie chorób genetycznych;
-Urodzenie poprzedniego dziecka z wadą genetyczną [6,7].
Ograniczenia testów prenatalnych
Wśród ograniczeń testów prenatalnych wymienia się m.in.:
-Kobiety ciężarne powyżej 35 roku życia częściej otrzymują nieprawidłowy wynik
testu potrójnego;
-Kobiety po 42 roku życia nie powinny poddawać się testowi potrójnemu z uwagi
na wysokie prawdopodobieństwo uzyskania fałszywego wyniku;
-U kobiet młodych (ok. 20-25 lat) wykrywalność chorób genetycznych za pomocą
testu potrójnego jest niska stanowiąc około 50%. Dla testu podwójnego
wykrywalność schorzeń u tej grupy pacjentek wynosi około 80%;
-U ciężarnych, które zaszły w ciążę dzięki procedurom rozrodu wspomaganego,
istnieje wyższe prawdopodobieństwo wyniku fałszywie dodatniego badania
biochemicznego;
-U ciężarnych z ciążą bliźniaczą czułość badań biochemicznych jest niższa niż w
przypadku ciąży pojedynczej [7].
BADANIA PRENATALNE NIEINWAZYJNE
Wykazano, że ocena stężenia w surowicy krwi parametrów biochemicznych,
takich jak wolna podjednostka ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej (fβhCG) w
połączeniu ze związanym z ciążą białkiem osoczowym A (PAPP-A) równocześnie z
ultrasonograficznym potwierdzeniem przezierności karku (NT) jest wiarygodnym
markerem aneuploidii płodowej. Ponadto biorąc pod uwagę wiek matki, ryzyko
wystąpienia wad płodu może być wyliczone za pomocą specjalnego algorytmu,
opartego na współczynniku prawdopodobieństwa. To badanie zostało określone
mianem testu podwójnego, który wykonuje się dokładnie między 11 a 13
tygodniem ciąży. Najczęściej test służy ocenie ryzyka wystąpienia zespołów
Downa, Edwardsa i Patou, a rzadziej również rozszczepu kręgosłupa,
bezmózgowia i innych wad cewy mózgowej.
W drugim trymestrze ciąży, dokładnie między 15 a 18 tygodniem, wykonuje się
test potrójny. W teście ocenia się stężenie αfetoproteiny (AFP), wolnego estriolu
(uE3) oraz wolnej lub całkowitej βhCG. Wykonuje się go, aby ocenić ryzyko
wystąpienia u płodu zespołu Downa i Edwardsa oraz wad cewy nerwowej. Może
też być pomocny w wykryciu rozszczepu kręgosłupa, bezmózgowiu czy
niedrożności przełyku. Czułość i specyficzność tego testu jest niższa niż testu
podwójnego. Dlatego też warto go wykonać u grupy kobiet, które z różnych
przyczyn nie miały wykonanego testu podwójnego [8,9]. Więcej informacji na
temat obu testów znajduje się w artykule: Test PAPP-A i test potrójny w
nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej.
Wartości prawidłowe wybranych parametrów biochemicznych w próbkach
surowicy ciężarnych
Każde laboratorium ustala własne zakresy referencyjne w oparciu o
reprezentatywne grupy pacjentów i/lub przeprowadzenie walidacji podanych
przez wytwórcę danych komercyjnego zestawu diagnostycznego. Przedstawione
poniżej wartości są podane wyłącznie jako przykład i mogą się różnić w zależności
od rodzaju metody oznaczeń oraz wykorzystanej aparatury. Indywidualne ryzyko
wystąpienia nieprawidłowości chromosomalnych jest obliczane przy
uwzględnieniu wszystkich parametrów, za pomocą odpowiedniego
oprogramowania np. CISline Prenat’ScreenTM, B·R·A·H·M·S Fast Screen pre I
plus, Prisca 4. Badania przeprowadzone na 250 osobach o przypuszczalnie
dobrym stanie zdrowia wykazały, że w 97,5 % próbek stężenie AFP znajdowało się
poniżej 13,11 ng/mL (mediana 3,21 ng/ml). W tabeli 1 przedstawiono wartości
prawidłowe AFP [ng/ml] w surowicy krwi w drugim trymestrze ciąży.
Tabela 1. Stężenie AFP [ng/ml] w surowicy kobiet ciężarnych [10]
Badanie 100 uznanych za zdrowych mężczyzn i kobiet nieciężarnych wykazało, że
95 % próbek dało wynik PAPP-A poniżej 0,014 IU/l. Wartość średnia PAPP-A
wyniosła 0,01 IU/l. W tabeli 2 przedstawiono stężenie PAPP-A u zdrowych
ciężarnych w pierwszym trymestrze ciąży.
Tabela 2. Stężenie PAPP-A [IU/l] u zdrowych kobiet w ciąży [10]
Poniżej przedstawiono normy stężenia HCG+β u ciężarnych w pierwszym i drugim
trymestrze ciąży.
Tabela 3 Prawidłowe wartości stężenia HCG+β w surowicy krwi ciężarnych
[10]
BADANIA PRENATALNE INWAZYJNE
Inwazyjna diagnostyka prenatalna obejmuje badania, do których w sposób
inwazyjny pobierane są komórki płodu. Oznacza to naruszenie ciągłości tkanek
matki i płodu. Ten typ badań umożliwia bezpośrednie wykrycie zaburzeń
chromosomalnych u płodu. Charakteryzuje się najwyższą czułością diagnostyczną,
ale też stwarza największe ryzyko powikłań, takich jak: wywołanie nadmiernej
czynności skurczowej macicy, pęknięcie błon płodowych z odpłynięciem płynu
owodniowego, przedwczesne oddzielenie się łożyska lub fragmentu kosmówki,
zainfekowanie środowiska jaja płodowego, tamponada pępowiny, okresowa
bradykardia lub tachykardia płodu, przedwczesny poród.
Do badań prenatalnych inwazyjnych należą:
-Amniopunkcja
-Biopsja trofoblastu
-Kordocenteza
-Fetoskopia
-Biopsja tkanek płodu
Amniopunkcja
Badanie to wykonuje się między 13 a 19 tygodniem ciąży. Ustala się położenie
dziecka przy pomocy ultrasonografu, a następnie nakłuwa pęcherz płodowy i
pobiera płyn owodniowy. Są w nim obecne komórki płodu pochodzące z owodni,
skóry, układu moczowo-płciowego oraz pokarmowego. Następnie zakłada się ich
hodowlę in vitro i po namnożeniu komórek wykonuje się badanie kariotypu.
Amniopunkcja jest obarczona najmniejszym odsetkiem powikłań spośród badań
inwazyjnych i ryzyko utraty ciąży wskutek amniopunkcji wynosi ok. 0,5-1%. Na
wynik badania cytogenetycznego z amniopunkcji czeka się około miesiąca
[11]. Niżej przedstawiono mediany AFP w płynie owodniowym ciężarnych.
Tabela 4.Wartości prawidłowe AFP w płynie owodniowym u kobiet w ciąży
[10]
Biopsja trofoblastu
Przeprowadza się ją między 11 a 14 tygodniem ciąży. Biopsja trofoblastu polega
na pobraniu fragmentu kosmówki pod kontrolą USG. Możliwe jest pobieranie
kosmówki drogą przez brzuszną lub przez pochwową. Ryzyko utraty ciąży jest
według najnowszych danych porównywalne z ryzykiem amniopunkcji. Kosmówka
jest dobrym źródłem DNA pochodzenia płodowego do badań molekularnych.
Wczesne wykonanie zabiegu daje więcej czasu na przeprowadzenie niekiedy
trwających wiele tygodni analiz molekularnych. Wyniki otrzymuje się po kilku
dniach.
Kordocenteza
Badanie można wykonać od około 18 tygodnia ciąży. Polega na pobraniu krwi z
żyły pępowinowej po nakłuciu pępowiny przez powłoki brzuszne pod kontrolą
USG. Leukocyty płodu są poddane badaniu cytogenetycznemu. Ponadto we krwi
płodu można wykonać morfologię, ocenę równowagi kwasowo-zasadowej lub
diagnostykę wrodzonych infekcji.
Fetoskopia
Fetoskopię można zrobić zwykle pomiędzy 18 a 20 tygodniem ciąży. Polega ono na
wziernikowaniu macicy specjalnym systemem optycznym wprowadzanym przez
powłoki brzuszne po uprzednim niewielkim nacięciu skóry. Badanie umożliwia
oglądanie płodu a nawet wykonywanie niektórych zabiegów.
Biopsja tkanek płodu
Badanie polega na pobraniu wycinka tkanki płodu najczęściej skóry, mięśni lub
wątroby.
NOWOŚCI ZE ŚWIATA NAUKI
Nowe testy laboratoryjne mogą podnieść efektywność prenatalnego skryningu.
Badaniem, które w przyszłości może znaleźć zastosowanie w diagnostyce
prenatalnej, jest nieinwazyjna ocena krwi matki pod kątem zaburzeń
chromosomalnych płodu. Obecnie uważa się, iż około 1 na 103-107 komórek
jądrzastych we krwi ciężarnej jest pochodzenia płodowego. Dzięki wykorzystaniu
sond specyficznych dla konkretnych chromosomów i techniki FISH (ang.
fluorescent in situ hybrydisation), można podejrzewać trisomię u płodu. Badanie
komórek płodowych wyizolowanych z krwi obwodowej ciężarnej może znaleźć
zastosowanie raczej jako metoda oceny ryzyka niż inwazyjnej diagnostyki
prenatalnej zaburzeń chromosomalnych [12,13]. Więcej informacji na temat tego
badania znajduje się w artykule: Diagnostyka prenatalna płodowego DNA z krwi
matki – lepsza niż metody tradycyjne?
Podejmowane są też próby wprowadzenia do diagnostyki przesiewowej nowych
wskaźników biochemicznych np. inhibiny A czy białka wiążącego insulinopodobne
czynniki wzrostu ADAM 12S. Oba parametry wykazują różnicę w stężeniu u kobiet
z zespołem Downa u płodu w porównaniu z grupą kontrolną. Inhibina A w drugim
trymestrze ciąży jest wyraźnie wyższa w ciąży obarczonej zespołem Downa, a
ADAM 12S niższe w pierwszym trymestrze. Do tej pory jednak nie potwierdzono
ich przydatności w rutynowej diagnostyce [14,15].
Należy zwrócić uwagę, że wyniki badań prenatalnych nieinwazyjnych mogą
być pomocne w diagnostyce różnych schorzeń, ale nie dają stuprocentowej
pewności, co do wykrytej patologii. Dodatnie wyniki testów są wskazaniem
do wykonania inwazyjnej diagnostyki prenatalnej, która niesie ryzyko
powikłań zarówno dla matki jak i płodu. Procedury inwazyjne mogą być
wykonywane tylko przez odpowiednio wyszkolonych i doświadczonych
lekarzy. Konieczne jest wykorzystywanie odpowiedniego certyfikowanego
sprzętu laboratoryjnego, aparatów USG oraz prowadzenie cyklicznych
szkoleń dla personelu medycznego. Wyniki wszystkich testów powinny
podlegać corocznemu audytowi. Wszystkie ciężarne, bez względu na wiek,
powinny być objęte programem diagnostyki prenatalnej w kierunku wad
rozwojowych i aberracji chromosomowych. Narodowy Fundusz Zdrowia
refunduje badania prenatalne tylko u kobiet powyżej 35. roku życia.
Tymczasem większość kobiet ciężarnych, które rodzą około 80%
wszystkich dzieci z zespołem Downa, to pacjentki młodsze [16,17].
Piśmiennictwo:
1. Chazan B. i wsp. Opieka laboratoryjna nad przyszłą mamą. Diagnosta Lab,
2013; 1(30): 7-12.
2. Vink J. et al. Prenatal NAP+SAL prevents developmental delay in a mouse
model of Down syndrome through effects on N-methyl-D-aspartic acid and
gamma-aminobutyric acid receptors. Am J Obstet Gynecol, 2009;200(5),524: e1-4.
3. Cadle RG. et al. The prevalence of genetic disorders, birth defects and
syndromes in central and eastern Kentucky. J Ky Med Assoc, 1996; 94(6):
237-241.
4. Vendola C. et al. Survival of Texas infants born with trisomies 21, 18, and 13.
Am J Med Genet A, 2010;152A(2): 360-366. Harefuah, 2015;154(10):653-656,
675, 674.
5. Wieacker P. et al. The Prenatal Diagnosis of Genetic Diseases. Dtsch Arztebl
Int: 2010; 107(48): 857-862.
6. Canick JA. First and Second Trimester Evaluation of Risk (FASTER) Trial
Research Consortium. Obstet Gynecol, 2006; 108(5):1192-1199.
7. Nicolaides KH. Screening for fetal aneuploidies at 11 to 13 weeks. Prenat
Diagn, 2011; 31: 7-15.
8. Malone FD. et al. First- and Second-Trimester Evaluation of Risk (FASTER)
Research Consortium. First-trimester or second-trimester screening, or both, for
Down’s syndrome. N Engl J Med, 2005;10; 353(19): 2001-11.
9. Narasimhan K. et al. Maternal serum protein profile and immune response
protein subunits as markers for non-invasive prenatal diagnosis of trisomy 21, 18,
and 13. Prenat Diagn, 2013;33(3):223-231.
10. Dane przedstawione przez firmę Thermo Scientific w broszurach załączonych
do zestawów odczynnikowych BRAHMS Kryptor.
11. Ławicki S. i wsp. Laboratoryjna diagnostyka prenatalna. Diagnosta Lab, 2013;
1(30): 7-12.
12. Vrachnis N. et al. DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy
screening. N Engl J Med, 2014; 371(6):578.
13. Gekas J. et al. Non-invasiveprenatal testing for fetal chromosome
abnormalities: review of clinical and ethical issues. Appl Clin Genet 2016, 9:
15-26.
14. Huttly W. et al. Effect of smoking status on inhibin-A in second-trimester
prenatal screening for Down syndrome. Prenat Diagn, 2014; 34(4):406-407.
15. Wortelboer EJ. et al. ADAM12s as a first-trimester screening marker of
trisomy. Prenat Diagn, 2009; 29(9): 866-869.
16. Opszała A. i wsp. Markery biochemiczne we krwi matki i ich rola w
nieinwazyjnej diagnostyce. Bad Diagn, 2012; 18(3) 17-22.
17. Borowski D. i wsp. Rekomendacje Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego
dotyczące postępowania w zakresie diagnostyki prenatalnej. Ginekol Pol, 2009:
51: 200-206.
Data publikacji: 01.08.2016r.