Niet-invasieve prenatale diagnose van monogene aandoeningen door Linked-reads-technologie (NID)

Doelstellingen:

De beschrijving van celvrij foetaal DNA in maternaal plasma bood de mogelijkheid van een niet-invasieve benadering voor prenatale diagnostiek (Non Invasive Prenatal Diagnosis, NIPD). Slechts een klein deel van het totale celvrije DNA is echter van foetale oorsprong, en het onderzoek is pas onlangs uitgebreid met de ontwikkeling van nieuwe technologieën, zoals digitale PCR en Massively Parallel Sequencing.

Circulerende foetale cellen (CFC) vertegenwoordigen een veelbelovende aanpak, maar moeten verder worden ontwikkeld voordat routinematige implementatie plaatsvindt. Tot op heden zijn klinische toepassingen beperkt tot niet-invasieve prenatale tests voor foetale aneuploïdie en niet-invasieve detectie van foetaalspecifieke genomische regio's, bijvoorbeeld foetale geslachtsbepaling of foetale RHD-genotypering, of meer recentelijk de novo-mutaties die kunnen worden vermoed na echografische bevindingen, zoals achondroplasie. Toch blijft NIPD van maternale erfelijke monogene ziekten een uitdaging, omdat het foetale allel verborgen is in een groot aantal identieke maternale sequenties. Sommige publicaties rapporteren succesvolle NIPD van maternale erfelijke monogene ziekten, maar alleen op casusrapporten of kleine cohorten, zonder een gestandaardiseerd protocol en controle van statistische risico's.

In deze studie streven we naar:

• een nieuwe niet-invasieve benadering van prenatale diagnose ontwikkelen met behulp van zowel directe als indirecte strategie door Massively Parallel Sequencing,
• om CFC te identificeren en te karakteriseren.

methoden:

We hebben onlangs de Chromium™-technologie (10XGenomics™) verworven. Deze benadering, die berust op op microfluïdica gebaseerde gekoppelde leessequencing, maakt directe haplotypefasering mogelijk van DNA-moleculen met lange invoer, in dit geval ouderlijk genomisch DNA. Het is daarom mogelijk om voor elke ouder het mutant-gekoppelde haplotype te identificeren en de foetale status af te leiden met gelijktijdige plasma-DNA-analyse.

We zijn van plan om paren die het risico lopen cystische fibrose over te dragen, op te nemen tijdens erfelijkheidsadvisering voor prenatale diagnose (PND). Niet-invasieve analyse zal gelijktijdig met conventionele PND worden uitgevoerd, die zal worden uitgevoerd op een invasief foetaal monster. Na de sequentiëring zullen we een nieuw analyse-algoritme gebruiken dat een strikte controle van het statistische risico mogelijk maakt.

Verder zijn we van plan om de Chromium Single Cell Solution (10XGenomics™) te gebruiken om CFC te isoleren. Deze aanpak maakt analyse van genexpressie van een enkele cel mogelijk van duizenden cellen in een monster.

Verwachte resultaten:

In deze eerste studie willen we 20 paren opnemen in de loop van 12 maanden, wat het grootste tot nu toe gepubliceerde cohort zal vertegenwoordigen.

We streven ernaar om de haalbaarheid van deze nieuwe veelbelovende technologie van Universal Haplotypering te beoordelen door middel van linked-read sequencing in de context van NIPD van monogene ziekten, in termen van resultaatnauwkeurigheid evenals analysetijd en technische kosten. Dit ongecompliceerde protocol opent perspectieven voor een niet-invasieve benadering van de eerste intentie van prenatale diagnose van familiaire monogene ziekten.

De Single Cell Solution zal ons ook in staat stellen onderscheid te maken tussen de celtypen die in het bloed van de moeder circuleren en om moleculaire markers te identificeren om CFC te isoleren.