Nicht-invasives Screening auf fötale Trisomie 21 durch digitale PCR (dPNI-T21)

In Frankreich, wie in vielen Ländern der Welt, ist Trisomie 21 oder Down-Syndrom (DS) Gegenstand eines vorgeburtlichen Screenings auf der Grundlage einer Risikoberechnung (R), einschließlich der Bestimmung biochemischer Marker im mütterlichen Blut und der Messung von a fötaler Ultraschallparameter (Nackentransparenz). In der Population von Schwangeren mit hohem Risiko (R> 1/250) wird die Diagnose von DS durch invasive Probenahme (Trophoblastenbiopsie oder Amniozentese) bestätigt, die die Bestimmung des fötalen Karyotyps ermöglicht. Neben der eingeschränkten Sensitivität (80 bis 85 % je nach Technik) ist dieses Screening ein Angstfaktor (8 % Fehlalarme) und Fehlgeburten euploider Feten (normaler Karyotyp) in 1 % der Fälle (invasive Eingriffe).

Das Plasma einer Schwangeren enthält eine Mischung aus freier DNA mütterlichen (90 %) und fötalen Ursprungs (cffDNA für zellfreie fetale DNA) (ca. 10 %, wobei dieser Anteil bei fetaler Trisomie 21 zunimmt. Der Anteil an cffDNA ist ausreichend, um bestimmte genetische Marker eines Chromosomenpaares qualitativ und quantitativ zu untersuchen. Es ist daher möglich, die Menge des interessierenden Markerchromosoms relativ zu einem Referenzchromosomenmarker zu bewerten und ein interessierendes Marker/Marker-Verhältnis zu berechnen, das theoretisch für alle Autosomen (Chromosomen 1 bis 22) während der euploiden Schwangerschaft identisch ist. Bei fetaler Aneuploidie (z. B. Trisomie 21) ist dieses Verhältnis für das betroffene Chromosomenpaar unausgeglichen.

Technologische Fortschritte wie Hochdurchsatz-Massensequenzierung (MPS) und digitale PCR (dPCR) machen es jetzt möglich, die Diagnose von fötalem mütterlichem DS durch die Untersuchung von cffDNA in Betracht zu ziehen. Mehrere Teams haben zu diesem Thema bereits mit der MPS-Technik veröffentlicht, die direkt auf freie DNA aus mütterlichem Plasma oder nach einem cffDNA-Isolierungsschritt angewendet wurde. Dabei werden die in der Probe vorhandenen DNA-Fragmente sequenziert und wieder auf ihr ursprüngliches Chromosom gesetzt. Bei Trisomie 21 fetal versucht man, einen Überschuss an Sequenzen von Chromosom 21 nachzuweisen. Diese Techniken erfordern eine teure Ausrüstung (Sequenzer, bioinformatische Plattform, Server) und eine technische Zeit und wichtige Analysen (oft mehrere Tage für einen einzigen Lauf). Bezüglich der Erforschung von Aneuploidien mittels digitaler PCR (dPCR) gibt es heute aufgrund des Fehlens ausreichend leistungsfähiger Instrumente bis vor kurzem nur wenige Veröffentlichungen. DPCR ist weniger teuer.