Ikke-invasiv prænatal diagnose af monogene lidelser ved linked-reads-teknologi (NID)

Mål:

Beskrivelsen af ​​cellefrit føtalt DNA i moderens plasma gav mulighed for en ikke-invasiv tilgang til prænatal diagnose (Non Invasive Prenatal Diagnosis, NIPD). Imidlertid er kun en lille brøkdel af det totale cellefrie DNA af føtal oprindelse, og dets undersøgelse udvidede først for nylig med udviklingen af ​​nye teknologier, såsom digital PCR og Massively Parallel Sequencing.

Cirkulerende føtale celler (CFC) repræsenterer en lovende tilgang, men har brug for yderligere udvikling før rutinemæssig implementering. Til dato er kliniske anvendelser begrænset til ikke-invasiv prænatal testning for føtal aneuploidi og ikke-invasiv påvisning af føtal-specifikke genomiske regioner, for eksempel føtal kønsbestemmelse eller føtal RHD-genotypebestemmelse eller nyere de novo-mutationer, der kan mistænkes efter ekkografiske fund, såsom achondroplasi. Alligevel forbliver NIPD af moder-arvede monogene sygdomme udfordrende, for den føtale allel er skjult i en stor mængde af identiske maternelle sekvenser. Nogle publikationer rapporterer vellykket NIPD af moderligt nedarvede monogene sygdomme, men kun på case-rapporter eller små kohorter uden en standardiseret protokol og kontrol af statistiske risici.

I denne undersøgelse sigter vi:

• at udvikle en ny ikke-invasiv tilgang til prænatal diagnose ved hjælp af både direkte og indirekte strategi ved massiv parallel sekvensering,
• at identificere og karakterisere CFC.

Metoder:

Vi har for nylig købt Chromium™-teknologien (10XGenomics™). Denne tilgang, der er afhængig af mikrofluidisk-baseret linked-read sekventering, tillader direkte haplotype-fasering fra lange input-DNA-molekyler, i dette tilfælde parentalt genomisk DNA. Det er derfor muligt at identificere den mutant-koblede haplotype for hver forælder og udlede fosterstatus med samtidig plasma-DNA-analyse.

Vi planlægger at inkludere par med risiko for at overføre cystisk fibrose under genetisk rådgivning til prænatal diagnose (PND). Ikke-invasiv analyse vil blive udført samtidig med konventionel PND, som vil blive udført på invasiv føtal prøve. Efter sekventering vil vi bruge en ny analysealgoritme, der tillader streng kontrol af statistisk risiko.

Desuden planlægger vi at bruge Chromium Single Cell Solution (10XGenomics™) til at isolere CFC. Denne tilgang tillader analyse af enkeltcelle-genekspression fra tusindvis af celler i en prøve.

Forventede resultater:

I denne første undersøgelse ønsker vi at inkludere 20 par i løbet af 12 måneder, hvilket vil repræsentere den største kohorte, der er offentliggjort til dato.

Vi sigter mod at vurdere gennemførligheden af ​​denne nye lovende teknologi til Universal Haplotyping ved linked-read sekventering i sammenhæng med NIPD af monogene sygdomme, hvad angår resultatnøjagtighed såvel som analysetid og tekniske omkostninger. Denne ligefremme protokol åbner perspektiver for en første-invasiv tilgang til prænatal diagnose af familiære monogene sygdomme.

Single Cell Solution vil også gøre os i stand til at differentiere de celletyper, der cirkulerer i moderens blod, og at identificere molekylære markører til at isolere CFC.