Современные методы пренатальной диагностики

Валентина Анатольевна Гнетецкая
Кандидат медицинских наук, врач-генетик.

По данным ВОЗ (Всемирной Организации здравоохранения), 5% новорожденных во всем мире рождаются с врожденными пороками развития (ВПР).

Частота ВПР по данным ВОЗ на 1000 новорожденных

• Пороки развития — 20-25.
• Хромосомные нарушения — 6-8.
• Моногенные заболевания (гемофилия, муковисцидоз) — 10-15.
• Мультифакториальные (обусловлены как генетическими факторами, так и воздействием внешней среды): сахарный диабет, ДЦП — 7-10.
• Всего — 45-55.

Этиология ВПР в зависимости от времени действия вредных факторов

• Гаметопатии — мутации в половых клетках родителей, реализующихся в виде наследственных заболеваний и синдромов (истинные наследственные заболевания).
• Бластопатии — при поражении бластоцисты зародыша в первые 15 дней с момента оплодотворения. Воздействие неблагоприятного фактора в этот период провоцирует выкидыш, либо не приводит к развитию аномалии (Принцип «все или ничего»). Обычно выкидыши, которые происходят до 7-8 недели беременности, обусловлены различными генетическими сбоями, поэтому очень важно не мешать этому процессу и не проводить сохраняющую терапию.
• Эмбриопатии — возникающие, начиная с 16 дня от зачатия и до конца 8 недели беременности. Это самый важный период эмбриогенеза, поскольку во время него закладываются все органы и системы. Поэтому любые физические, химические и биологические факторы могут оказать неблагоприятное воздействие, приводя к развитию как изолированных, так и множественных пороков развития у плода (диабетическая и алкогольная фетопатия, краснуха).
• Фетопатии — воздействие терратогенов в антенатальном периоде, начиная с 9 недели беременности и до родов. Влияние различных факторов в этот период не вызывают развитие серьезных изменений. Но могут приводить к формированию небольших некритичных изменений: пренатальной гипоплазии, крипторхизму и т.д.

Виды профилактики

• Периконципционная профилактика
• Преимпалнтационная диагностика
• Пренатальная диагностика

Периконципционная профилактика

Направлена на проспективное обследование супружеской пары до зачатия с целью создания оптимальных условий для созревания половых клеток, образования зиготы, имплантации и раннего развития эмбриона.

Включает в себя следующие шаги

• Медико-генетическое консультирование.
• Гинекологический осмотр (мазки, сбор анамнеза).
• Консультация андролога (при необходимости).
• Обследование на ВУИ (краснуха, ВПГ, ЦМВ, токсоплазмоз). При отсутствии IgG у женщины, обязательно сделать прививку не менее, чем за 3 месяца до беременности.
• Санация хронических очагов инфекции.
• Отказ обоих супругов от курения, употребления алкоголя и наркотиков.
• Витаминопрофилактика.

Внутриутробные инфекции

Обследование проводится для выявления IgG антител к ВУИ до наступления беременности. Если IgМ антител к ВУИ и симптомы заболевания отсутствуют, лечение не проводится.
Первичное инфицирование во время беременности, грозит грубыми пороками развития.

Лекарственные препараты

Многие лекарственные препараты могут неблагоприятно отразиться на закладке органов у малыша (особенно антибиотики). Поэтому, назначая те или иные из них, необходимо убедиться в отсутствии беременности у женщины детородного возраста.

Дюфастон — высокоселективный аналог прогестерона

Не оказывает влияния на развитие плода и не приводит к порокам развития, что было доказано в ходе большого исследования, и он может быть использован на ранних сроках.
При его применении на 47% снижается вероятность самопроизвольного аборта, по сравнению со стандартной терапией.
Он применялся более 50 лет при более чем 10 миллионов беременностей. Доказано отсутствие у него минералокортикоидных и глюкокортикоидных побочных эффектов. Он не приводит к андрогенизации.
Согласно рандомизированному исследованию (1977-2005 г.г.) было установлено отсутствие взаимосвязи между приемом дюфастона и врожденными пороками развития.

Критические фазы развития эмбриона

Со 2 по 8 неделю беременности идет закладка органов у малыша. Поэтому важно, чтобы в этот период плод получал все необходимые витамины, микроэлементы, а также были исключены тератогенные и мутагенные факторы.

Фолиевая кислота

Доказано, что при недостаточности фолиевой кислоты в этот период увеличивается риск развития врожденных пороков. Поскольку она участвует в биосинтезе белков, и при её недостатке могут нарушаться процессы деления ДНК.
Было проведено двойное слепое рандомизированное исследование в Венгрии с 1984 по 1991 г.г., в котором участвовало 5500 женщин. В результате доказано, что прием фолиевой кислоты снижает риск развития пороков нервной трубки на 70-79%, а прием Элевита — на 92%. Также доказано, что её недостаток может привести к развитию пороков сердца.
В тоже время известно, что большие дозы фолиевой кислоты могут негативно отражаться на развитии ЖКТ у плода. Поэтому необходимо придерживаться терапевтических доз.

Биодоступность. Синтетическая фолиевая кислота действует и усваивается собственными клетками организма в два раза быстрее, чем натуральная.

Оптимальные дозы. 400-800 мкг в сутки. Следует назначать за три месяца до зачатия и продолжить прием в первые 3 месяца беременности, поскольку необходимая концентрация достигается только после 4 недель применения.

Медико-генетическое консультирование

• Составление родословной (выясняется наличие в семье наследственных заболеваний, случаев невынашивания беременности, мертворождения).
• Кариотипирование, позволяет выявить у совершенно здоровых людей ряд сбалансированных транслокаций и инверсий, которые могут отразиться на развитии ребенка. Методом выбора для таких семей является ЭКО с предимплантационной диагностикой.
• Скрининг на носительство наиболее распространенных моногенных заболеваний (муковисцидоз, адрено-генетальный синдром, спинальная мышечная атрофия, фенилкетонурия). Определить можно носительство только 100 заболеваний, но они являются самыми распространенными, поэтому нужно воспользоваться этой возможностью.

Преимплантационная генетическая диагностика

Цель — исключение генетических и хромосомных аномалий

Показания

• Возраст женщины старше 35 лет.
• Привычное невынашивание.
• Неудачные попытки ЭКО.
• Хромосомные аберрации в кариотипе супругов.
• Носительство моногенных заболеваний.
• Резус-конфликт в анамнезе.

Однако, не все генетические патологии могут быть выявлены при кариотипировании. В таких случаях помогает новое исследование — хромосомный микроматричный анализ, который позволяет при помощи молекулярных методов исключить даже очень незначительные перестройки в хромосомах.

Технология хромосомного микроматричного анализа

2,7 миллионов специфических зондов – олигонуклеотидов позволяют просканировать весь геном и получить информацию о потере или увеличении генетического материла во всех 46 хромосомах. Он выявляет более 400 генетических синдромов.

Показания

• Если у старших детей обнаруживается
• Задержка психомоторного развития.
• Дисморфия и малые аномалии развития.
• Судорожные состояния.
• Пороки развития .
• Аутизм.

У женщин в анамнезе

• Обнаружение у плода во время беременности ультразвуковых маркеров хромосомной аномалии или врожденных пороков развития
• Наличие неразвивающейся беременностей или выкидышей

Пренатальная диагностика

• Скрининговые тесты

Проводятся всем без исключения беременным женщинам для выявления группы риска по хромосомным заболеваниям.
Биохимический скрининг
Первый тест – двойной. Проводится на 11-13 неделе беременности. Исследуются белки РАРР-А и β-ХГЧ.
Второй тест – тройной. Проводится на 16-20 неделе беременности. Исследуются белки АФП (его повышение свидетельствует о дефекте нервной трубки), β-ХГЧ, эстриол.
На значение этих показателей очень сильно влияют такие факторы как национальность, наличие гормональных заболеваний, избыточного веса, многоплодной беременности, прием гормональных препаратов и т.д. Поэтому с учетом всех данных, коэффициенты пересчитываются.
УЗИ-скрининг
Обладает более высокой точностью, чем биохимический скрининг. Рекомендуется к проведению у специалистов экспертного уровня.

• Первый скрининг в 11-13,6 недель

Оценивается анатомия плода, толщина воротникового пространства (ТВП) и визуализация носовой кости. В этом сроке выявляются такие пороки развития, как акрания, spinа bifida, лицевые расщелины (фолатзависимые пороки).
Утолщение ТВП более 2,5 мм является грозным признаком и требует обязательной консультации генетика и проведения УЗИ экспертного уровня. У 32% детей с ТВП более 2,5 мм обнаруживаются хромосомные патологии. У 7% при нормальном кариотипе, после 20 недели обнаруживаются пороки развития. Также при нормальном кариотипе в 1,3% случаев плод погибает. Чем больше толщина ТВП, тем выше риск гибели плода и развития патологии. Так, например, при ТВП 6,5, риск гибели плода почти 20% независимо от кариотипа. Если носовая кость не визуализируются, риск возрастает на 47%.
Стоит отметить нехромосомные синдромы, ассоциированные также с расширенным ТВП (около 50): Анемия Фанкони, с-м Корнелии де Ланге и другие. Поэтому необходимо такой пациентке предложить микроматричный анализ.

• Второй скрининг – в 20-21 недель.

Детальная оценка анатомии плода (выявление пороков развития и маркеров хромосомных патологий).

• Третий скрининг – в 30-34 недели.

Выявляется внутриутробная задержка роста плода и пороки развития с поздним проявлением.

Инвазивные методы

При выявлении на УЗИ пороков развития у плода необходимо предложить родителям пройти пренатальное кариотипирование либо микроматричное исследование для исключения хромосомных нарушений, которые практически всегда сопряжены с задержкой интеллекта.

Медико-генетическое консультирование при пороках развития у старших детей

Цели – установление причины неправильной закладки органов и расчет риска повторения.

• Если это изолированный порок развития, риск повторения составляет 3-5%.
• При носительстве сбалансированных хромосомных перестроек — 9-30%.
• При моногенных синдромах с рецессивным типом наследования — 25%.

11 недель — критический срок. Если выявлено расширенное ТВП, то такой пациентке необходимо сразу предложить биопсию хориона, которое позволит выявить хромосомные аномалии, а также микроделеции с микродупликациями. При нормальном ТВП, проводится дальнейший биохимический скрининг.

Инвазивные методы пренатальной диагностики

• Биопсия хориона проводиться с 10 до 21 недель.
• Плацентоцентез — с 14 до 18 недель.
• Амниоцентез — с 16 до 20 недель.
• Кордоцентез — с 20 до 21 недель.

Показания для инвазивной пренатальной диагностики

• Индивидуальный риск патологии плода 1:100 (возраст + ТВП + БС).
• Пороки развития или УЗ-маркеры хромосомных патологий плода.
• Хромосомные аберрации у одного из супругов.
• Риск моногенного заболевания для плода (гемофилия, муковисцидоз, поликистоз почек инфантильного типа и другие).

Все инвазивные методы проводятся под контролем УЗИ, без обезболивания при помощи тонкой одноразовой иглы.
Также мы используем такие методы молекулярно-генетических исследований как флюоресцентная гибридизация in situ и микроматричный анализ для выявления генетических патологий при нормальном кариотипе.

Молекулярное кариотипирование или сравнительная геномная гибридизация с использованием микрочипов

Позволяет одновременно анализировать более 1000 функциональнозначимых генов по всем хромосомам и определять несколько сотен генетических синдромов. Позволяет определять трисомии и моносомии.

Показания к молекулярному кариотипированию у детей с нормальным кариотипом

• Задержка психомоторного развития.
• Дизморфии и малые аномалии развития.
• Судорожные состояния.
• Пороки развития.
• Аутизм.

Этот анализ позволяет определять такие редкие синдромы, как например, дупликация 20 р хромосомы (описано всего 38 случаев в мире), при которой есть очень маленький дефект хромосомы и нормальный кариотип. Но при этом наблюдаются: пороки почек, сердца, половых органов, аномалии скелета и позвоночника, широкие 1 пальцы, задержка речевого развития, умственная отсталость.

Показания к молекулярному кариотипированию в пренатальной диагностике

• Пороки развития и УЗ-маркеры хромосомных патологий плода, выявленные пренатально.
• Исследование при неразвивающейся беременности, особенно при привычном невынашивании.

Магнитно-резонансная томография

Показания

• Пороки развития ЦНС.
• Вентрикуломегалия.
• Арахноидальные кисты.
• Объемные образования.

Противопоказания

• Искусственный водитель ритма.
• Ферромагнитные инородные тела.
• Дозаторы инсулина.
• Выраженная клаустрофобия.

Метод безопасен после 16 недели беременности и помогает уточнить целый ряд диагнозов.

Преимущества

Хорошая визуализация при

• Маловодии.
• Ожирении пациентки.
• Многоплодной беременности.
• Неудобном положении плода.
• Большом сроке беременности.

Новые направления пренатальной диагностики

Анализ фетальной ДНК — неинвазивный метод
В 1995 году была обнаружена внеклеточная ДНК плода, циркулирующая в крови матери с 5 недель беременности.

Используется два подхода по выделению внеклеточной ДНК

• Количественный

Проводится идентификация каждой молекулы путем сравнения с нормальным геномом человека. То есть не отделяется фетальная ДНК от ДНК матери.

• SNP-тест

Определение числа копий хромосом путем поиска 195000 специальных районов в ДНК в аллельных изменениях, которые позволяют отделить фрагменты ДКН плода от ДНК матери.
Результаты интерпретируются при помощи цифровой техники. Исследование выявляет до 95% хромосомных аномалий (наиболее часто — аномалии по половым хромосомам, трисомии по 13, 18, 21 паре хромосом, триплоидии).

Неинвазивный пренатальный тест

• Может быть выполнен, начиная с 9 недель одноплодной беременности.
• Для анализа требуется 16 мл крови матери.
• Исследуется слюна биологического отца.
• Результат известен спустя 10-12 дней.
• Является альтернативой биохимическому скринингу

Собственный опыт

Было обследовано более 2000 женщин. Метод очень чувствительный: 99% для трисомий по 13, 18, 21 парам хромосом, аномалий по половым хромосомам. Ложноположительные результаты — 0,1%.
Выявление при этом исследовании хромосомной аномалии — не показание для прерывания беременности. Необходимо подтвердить диагноз с использованием пренатального кариотипирования плода.

Ограничения для неинвазивного пренатального теста

• Многоплодная беременность.
• Неразвивающаяся беременность.
• Донорские программы или суррогатное материнство.
• Пересадка костного мозги или стволовых клеток.
• Носительство супругами сбалансированных хромосомных аномалий.
• ТВП более 2,5 мм.

Противопоказания для проведения неинвазивного пренатального теста

• УЗ-маркеры хромосомных патологий (ТВП больше 2,5 мм).
• Пороки развития плода.
• Носительство хромосомных аномалий одним из родителей.

В этих случаях рекомендуется проведение пренатального кариотипирования плода.

Схема пренатальной диагностики

• УЗИ в 11 недель.
• При обнаружении УЗ- маркеров ТВП больше 2,5 мм и риске больше, чем 1:100 рекомендуется проведение инвазивной пренатальной диагностики.
• При хороших результатах УЗИ, но пороговом риске по биохимическому скринингу 1:100 – 1:1000, рекомендуется проведение неинвазивного теста, который с вероятностью 99% позволит определить наличие ХА. При положительном результате неинвазивного теста рекомендуется проведение инвазивной пренатальной диагностики.
• При хороших результатах УЗИ и риску меньше, чем 1:1000 по биохимическому скринингу, женщина наблюдается дальше в ЖК.

Новые возможности неинвазивного теста – определение микроделеций

• С. делеции 1р36 (1 на 5000).
• С. Кошачьего крика 5р- (1 на 20 000).
• С. Прадера-Вилли 15 q-pat (1 на 10 000).
• С. Ангельмана 15q-mat (1 на 12 000).
• С. Ди Джоржи 22q (1 на 2000).

Риск этих микроделяционных синдромов не зависит от возраста матери и с одинаковой частотой может встречаться как в 24, так и в 40 лет.
Тест также требует верификации при помощи FISH анализа либо молекулярного кариотипирования.