Neuer Ansatz zur Erkennung chromosomaler Anomalien ohne Schaden für Mutter oder Fötus

Chromosomale Anomalien, die ein Grund für Missbildungen und genetische Störungen wie Down-Syndrom bleiben, eine erhebliche gesundheitliche Belastung in den Vereinigten Staaten und der ganzen Welt, mit einigen aktuellen pränatalen screening-Verfahren invasiv ist und eine potenzielle Gefahr für Mutter und das ungeborene Kind.

In einem Papier online veröffentlicht in dieser Woche in der Early Edition von PNAS, ein team von Wissenschaftlern an der University of California, San Diego School of Medicine und in China beschreiben, eine neue bench-Top-semiconductor-sequencing-Verfahren und neu entwickelten Bioinformatik-software-tools, die schnelle, genaue, portable, weniger teuer und kann abgeschlossen werden, ohne Schaden für Mutter oder Fötus.

„Wir glauben, dass dieser Ansatz konnte der standard der Versorgung für das screening der pränatalen Chromosomen-Anomalien“, sagte Kang Zhang, MD, PhD, professor für Augenheilkunde und Gründungsdirektor des Instituts für Genomische Medizin bei UC San Diego und ein Mitarbeiter Arzt an der San Diego VA Healthcare System.

Die Inzidenz von chromosomalen Anomalien in Zahl oder Struktur – ist eine in 160 Geburten in den Vereinigten Staaten höher in anderen Ländern. In China, zum Beispiel, die rate ist eine in 60 Lebendgeburten. Die Auswirkungen dieser Anomalien, bekannt als aneuploidies, können schwerwiegend sein, von Entwicklungsverzögerungen und neurologische Erkrankungen zu Unfruchtbarkeit und Tod. Die Inzidenz steigt mit Alter der Mutter, vor allem nach dem Alter von 35.

Aktuelle Diagnosen des fetalen aneuploidies verlassen sich oft auf invasive tests, die Probe Fruchtwasser oder Plazenta-Gewebe für die fetale DNA, die anschließend analysiert werden, mithilfe einer Vielzahl von aufwendigen und teuren Methoden, einschließlich der vollständigen karyotypisierung her, in denen der gesamte Chromosomensatz ist mikroskopisch betrachtet. Zwar sehr zuverlässig, diese invasive tests können zu Infektionen bei der schwangeren Frau und die pose so viel wie eine 1-Prozent-Risiko für eine Fehlgeburt und fetale Verlust. Ergebnisse sind nicht verfügbar für ein bis zwei Wochen, die Verlängerung der Angst für die Familien warten auf Informationen.

Die neue Methode beruht auf Massiv-parallelen Sequenzierung von cell-free fetal DNA mit Hilfe einer bench-Top-semiconductor-sequencing-Plattform (SSP) genannt-Ionen-Torrent-Sequenzer entwickelt, die von Leben-Technologien. Cell-free fetal DNA ist das genetische material von dem Fötus, die zirkuliert frei und natürlich in der mütterlichen Blutkreislauf. Es kann erhalten werden durch eine gewöhnliche Blutprobe, mit SSP-Analyse erreicht in weniger als vier Tagen.

Zur Beurteilung der SSP-Methode, die Forscher getestet 2,275 schwangere Frauen. Mehr als 500 beteiligte in einer retrospektiven Analyse, in der die vollständige karyotypisierung her zu etablieren bekannten chromosomalen Anomalien, gefolgt von SSP-Tests. Der Rest beteiligte sich an einer prospektiven Studie ohne Vorherige karyotypisierung her, und SSP-Test-Ergebnisse wurden dann verglichen, um die karyotypisierung her Ergebnisse. Die Sequenzierung und automatisierte bioinformatische Analysen wurden durchgeführt bei iGenomics in Guangzhou, China.

„Früher haben wir die Retrospektive Studie zur Etablierung der Methode und der prospektiven Studie zu validieren,“ sagte Zhang.

In der retrospektiven Studie fanden die Forscher, dass SSP erfasst mehrere Arten von chromosomalen Anomalie mit praktisch 100 Prozent Sensitivität und Spezifität im Vergleich zur karyotypisierung her.

„Nach unserem wissen ist dies die erste groß angelegte klinische Studie zur systematischen Erfassung der Chromosome aneuploidies, basierend auf cell-free fetal DNA mittels SSP,“ sagte Zhang. „Es bietet eine wirksame Strategie für den großflächigen, nicht-invasiven screenings in einer klinischen Einstellung. Es können in Krankenhäusern und ambulanten Kliniken, die schneller und preiswerter.“

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