Mitteinvasiivne sünnieelne diagnostika
Mitteinvasiivne sünnieelne diagnostika on üks diagnostika võimalusi, mille eesmärk on võimalikult vähese sekkumisega raseduse kulgu määrata võimalikult täpselt ning usaldusväärselt loote võimalikke arenguhäireid.[1]
Sünnieelne diagnostika on loote kaasasündinud arenguhäirete uurimine. Keskendutakse nii geeni- kui ka kromosoomihäiretele, aga ka väärarendite ning kaasasündinud haiguste tuvastamisele. Sünnieelse diagnostika saab jagada kaheks: mitteinvasiivne ja invasiivne diagnostika. Invasiivseid meetodeid iseloomustab kõrge sekkumise tase ning küllalt suur oht raseduse katkemiseks pärast protseduuri.[1] Seega on vaja hoida mainitud meetodite kasutamine võimalikult minimaalsena, et välistada liigne oht rasedusele. Selleks on võetud kasutusele mitteinvasiivsed diagnostikameetodid.[2] Mitteinvasiivsete diagnostikameetodite hulka kuuluvad näiteks ultraheliuuring, kardiotokograafia, aga ka ema veres leiduvate diagnostiliste tunnuste ehk markerite kindlaksmääramine.[1][2]
Milliseid kõrvalekaldeid testitakse muuda
Allolevas tabelis on esitatud neli suuremat USA turul tegutsevat testimisasutust ning nende tehtavate testide olemus.
| Ettevõte | Sequenom | Verinata Health | Ariosa Diagnostics | Natera |
| Testi nimi | MaterniT21 Plus | Verifi | Harmony Prenatal Test | Panorama Prenatal Test |
| Mida testitakse? | 13., 18. ja 21. kromosoomi trisoomiad, sugukromosoomide arvu häired, loote sugu, mikrodeletsioonid | 13., 18. ja 21. kromosoomi trisoomiad, sugukromosoomide arvu häired, loote sugu | 13., 18. ja 21. kromosoomi trisoomiad, sugukromosoomide arvu häired, loote sugu | 13., 18. ja 21. kromosoomi trisoomiad, sugukromosoomide arvu häired |
| Testi tundlikkus | 99,9% 21., 99,6% 18. ning 99,7% 13. kromosoomi trisoomiate ja 99,7% sugukromosoomide arvu häirete tuvastamisel, üle 99,9% mitmikraseduse korral, 96,2% mikrodeletsioonide tuvastamisel | Üle 99,9% 13., 99,6% 18. ning 99,8% 21. kromosoomi trisoomiate tuvastamisel, 97,2% XX, 98,9% XY määramisel, 99% XY korduste häirete korral | Alla 0,1% valepositiivseid tulemusi iga trisoomia kohta | 100% kõigil trisoomiatel, 91,7% Turneri sündroomi (45,X) korral |
Testimisjärgus on ka mitmed markerid, mis võimaldaks määrata erinevaid ühe geeni mutatsioonist põhjustatud geneetilisi haigusi nagu tsüstiline fibroos. Loote soo täpne määramine võimaldab välistada isaliini pidi päranduvate Y-kromosoomil esinevate haiguste edasikandumise.[1] Lisaks testitakse reesusnegatiivsete emade loodet ka reesusfaktori suhtes, et ennetada võimalikku reesuskonflikti arenemist lootel. Nagu ka AB0 veregrupisüsteemi puhul on reesussüsteemi korral suur oht, et kui reesusnegatiivse ema veri puutub kokku vastava antigeeniga, tekivad ema veres selle vastu antikehad ning need võivad järgmise raseduse korral põhjustada lootel eluohtlikke probleeme. Kui testiga tuvastatakse reesusnegatiivsel emal reesuspositiivne loode, saab anti-D immunoglobuliini süstimise abil hoida ära ema organismi tundlikuks muutumise ehk antikehade tekke reesusantigeeni suhtes. Kui ema organism on juba varem reesusantigeeniga kokku puutunud ja tundlik selle suhtes jälgitakse raseduse kulgu enam ning vajadusel tehakse lootele emakasisene vereülekanne. [5]
Testide metoodika muuda
Mitteinvasiivsete sünnieelse diagnostika meetodite väljatöötamisel on probleemile võimalik läheneda erinevaid teid pidi. Testi väljatöötamisel lähtutakse ema veres ringlevast loote geneetilisest materjalist, mis võib olla nii DNA kui ka RNA kujul. [1]
DNA-põhised meetodid muuda
DNA-põhised meetodid lähtuvad enamasti loote rakuvabast DNA-st (cffDNA) ema veres. cffDNA satub ema verre kui trofoblasti rakud, mis moodustavad platsenta, surevad apoptoosi teel. See moodustab kogu ema veres ringlevast DNA-st ligikaudu kümnendiku. CffDNA on heaks loote geneetilise materjali allikaks lisaks mitteinvasiivsele kogumisvõimalusele veel kahel põhjusel – see on ema veres tuvastatav juba raseduse esimesel kolmandikul ning see kaob ema verest küllalt kiiresti pärast sünnitust. [1] Selleks, et eraldada ema veres loote DNA ema DNA-st, on mitmeid meetodeid.
Geelelektroforees muuda
CffDNA moodustab kogu ema veres leiduvast rakuvabast DNAst üsna väikese osa ning seetõttu on vaja meetodit, mis võimaldaks cffDNA eraldada ema rakuvabast DNAs-t. Kuna cffDNA fragmendid on reeglina väiksemad kui ema rakuvaba DNA, võiks kasutada näiteks geelelektroforeesi, et eraldada teatud suuruses DNA fragmendid. See meetod on üsna aeganõudev, annab üsna ebastabiilseid tulemusi ega sobi seetõttu laialdasemaks kasutuseks. [2]
Epigeneetiliste mustrite analüüs muuda
Teine võimalus loote DNA-d ema omast eraldada on uurida loote DNA epigeneetilisi markereid, mis erinevad ema DNA-st. Tegemist on muutustega geenide avaldumise regulatsioonis, mitte konkreetsetes DNA järjestustes, ning enamasti kantakse need edasi teatud DNA järjestuste metülatsiooni abil. Kui mõnda geeni on vaja ekspresseerida, siis on tema promootorala reeglina üsna madala metülatsioonitasemega ehk hüpometüleeritud ja sisaldab vähe lisametüülrühmadega tsütosiine. Samas kui geeni ekspressioon on vaja alla suruda, on vastav ala hüpermetüleeritud ehk sisaldab keskmisest rohkem metüleeritud tsütosiini molekule. [6] Erinevate uuringutega on näidatud, et ema veres ringlev loote DNA on pärit platsentast. Platsentas ning loote arengu käigus avalduvad hoopis erinevad geenid nendest, mis parajasti ema organismis kõrgelt ekspresseeritud on ning seetõttu esinevad ka erinevused DNA metülatsioonimustris. Siin võib eristada kahte suunda – juhud, kus loote DNA piirkond on hüpometüleeritud ning emal hüpermetüleeritud, või vastupidi – lootel hüpermetüleeritud ja emal hüpometüleeritud.[1]
Kui võtta uurimisel aluseks DNA epigeneetilised mustrid, on võimalik tuvastada tavalisemates kromosoomiarvu häireid põhjustavates kromosoomides DNA piirkondi, mille puhul metülatsioonimuster erineb emal ja lootel. Sel juhul saab eraldada konkreetse metülatsioonitaseme järgi loote vastava DNA lõigu, seda mitmekordistada polümeraasi ahelreaktsiooni (PCR) abil ning võrrelda selle taset normaalse kromosoomistiku puhul esinevaga. [2]
Loote DNA hüpometülatsioon muuda
Olukorras, kus loote DNA uuritav lõik on hüpometüleeritud ja sisaldab võrdlemisi vähe metüülrühmi, peaks ema DNA olema hüpermetüleeritud. Üheks näiteks on SERPINB5 geeni promootorala. See geen asub 18. kromosoomis ning on seega heaks markeriks selle kromosoomi trisoomia testimisel. Teadlastel õnnestus metülatsioonspetsiifilise polümeraasi ahelreaktsiooni abil see loote geen eraldada ema rakuvabast DNA-st ema veres ning tõestada ka selle seos rasedusega. SERPINB5 on esimene tuvastatud universaalne cffDNA marker, mida saab kasutada sõltumata loote soost ja genotüübist. Kasutatud metoodikal on siiski üks oluline viga – selline metülatsioonispetsiifiline PCR põhineb DNA töötlemisel vesiniksulfitiga, mis muudab metüleerimata tsütosiini uratsiiliks ning lagundab seetõttu ligikaudu 95% analüüsitavast DNA-st. [1][2]
Loote DNA hüpermetülatsioon muuda
Olukord, kus on hüpermetüleeritud loote DNA ning ema vastava geeni promootorala on hüpometüleeritud, pakub tunduvalt perspektiivikamaid võimalusi sobilike DNA markerite leidmiseks. Sel juhul pole probleemiks ka metülatsioonspetsiifilise PCR käigus kasutatav vesiniksulfitiga töötlemine, sest see ei kahjusta hüpermetüleeritud DNA-d. Geene, mille promootorala on lootes hüpermetüleeritud ning ema DNA-s hüpometüleeritud, on tuvastatud nii 13., 18. kui ka 21. kromosoomis.[2]
RNA-põhised meetodid muuda
Nagu mainitud, on platsenta hea allikas loote geneetilise materjali saamiseks. Sarnaselt cffDNA-ga eritab platsenta ka loote rakuvaba RNA-d (cffRNA), kuid tunduvalt suuremas koguses kui cffDNA-d. Samas on RNA isoleerimine tehniliselt palju keerulisem ning RNA-de koostises ja avaldumise tasemes esineb populatsioonis väga palju variatsioone. Test, millega saaks määrata kõigi populatsioonis esinevate raseduste korral geneetiliste häirete esinemist, peaks sisaldama enam kui ühe markeri samaaegset määramist ühe kromosoomi jaoks, et välistada polümorfismidest tingitud valenegatiivsed tulemused. Praeguseks on tuvastatud mitmed markeriks sobilikud mRNA molekulid, mis on transkribeeritud 13., 18. või 21. kromosoomilt.[2]
Kromosoomide arvu hindamine muuda
Kui ema verest on tuvastatud sobilik DNA või RNA marker, tuleb selle hulk kvantiteerida ning määrata kindlaks, kas tegemist on euploidse või aneuploidse lootega. Praeguste teadmiste juures on üks töökindlamaid viise seda teha alleelide suhte hindamine. Alleelide suhte hindamisel kasutatakse üksiknukleotiidsete polümorfismide (SNP) määramist.[2] Kuna loode pärib ühe alleeli ühelt vanemalt ning teise teiselt, peaks heterosügootse euploidse loote korral ema veres nende omavaheline suhe olema ligikaudu 1:1. Kui aga tegemist on aneuploidse lootega, erineb see suhe märkimisväärselt. Erinevaid alleele saab eraldada siiski vaid heterosügootse loote puhul, kes on vanematelt pärinud erinevad alleelid. Kui aga loode on homosügootne antud DNA piirkonna suhtes, tuleb kasutada mõnda teist markerit. Selleks, et kogu populatsiooni saaks ühe testiga hinnata, tuleks kombineerida mitme eri markeri määramine ühe kromosoomi arvu kõrvalekalde kohta. [1] See meetod on küll loote soost sõltumatu, kuid polümorfismide esinemisest sõltuv. Seetõttu esinevad selle kasutamisel küllalt suured piirangud.[2]
Teine võimalus määrata kromosoomi ploidsust on epigeneetiline-geneetiline lähenemine. Selle meetodiga määratakse võimaliku aneuploidse kromosoomi puhul loote epigeneetilise markeri (näiteks metülatsioonimustri) tase ning võrreldakse seda mõne teise teadaolevalt euploidse kromosoomi geneetilise markeri (DNA järjestuse) tasemega. Kui need erinevad teineteisest oluliselt, võib eeldada, et lootel on tuvastatud uuritava kromosoomi aneuploidsus.[1]
Perspektiivikad uurimissuunad muuda
Eelmainitud metoodikad on jõudnud juba laiemasse kasutusse, kuid lisaks on veel mitmeid lähenemisi, mis võivad lähiaastatel tuua loodetud läbimurde erinevate geneetiliste haiguste mitteinvasiivsesse testimisse. Nendeks on
- digitaalne PCR, mis on algsest PCR meetodist täpsem ning võimaldab kvantiteerida ka väiksemaid erinevusi analüüsitavas DNA-s;
- massiivne paralleelne sekveneerimine (MPS), mis on hetkel küll tehniliselt keeruline ning kallis läbi viia, kuid võimaldab soost ning polümorfismide esinemisest sõltumatult teha ühe testi abil kindlaks kõigi sagedamini esinevate aneuploidiate olemasolu;
- platsenta mikroRNA-de kui uute võimalike markerite uurimine;
- platsenta makroRNA-de kui uute võimalike markerite uurimine;
- mikrokiipanalüüs, mis oleks kasutatav näiteks selgitamaks välja suurema riskiga rasedusi, et neid looteid edasi muudel meetoditel uurida.
Ülaltoodud meetodid on siiski veel erinevas uurimisjärgus, kuid lisanduvad tõenäoliselt järgmise 10 aasta jooksul ka kliinilisse praktikasse.[2]
Sünnieelne diagnostika Eestis muuda
Eestis on raseduse kulu jälgimisel ning loote tervise hindamisel kasutusel sünnieelne skriining ehk sõeluuring. Kõigilt arstliku kontrolli all olevatelt rasedatelt võetakse põhjalik anamnees, mis hõlmab eluviiside, tervisliku seisundi ning töötingimuste hindamist. Selle põhjal selgitatakse välja raseduse kulgu ning loote tervist iseloomustavad riskitegurid. Andmed, mida kogutakse, on järgmised:
- elu jooksul põetud haigused, kroonilised haigused;
- ravimite tarvitamine;
- Menstruaaltsükli regulaarsus;
- käesoleva raseduse algul põetud haigused ning raviks kasutatud preparaadid;
- suguvõsas esinevad pärilikud haigused;
- eelmiste raseduste ja sünnituste kulg;
- raseda pikkus ja kehakaal, et hinnata kehamassiindeksit[7]
Kindlasti on loote riskide hindamisel oluline ka ema vanus, sest erinevate kromosoomihäirete risk suureneb märkimisväärselt koos ema vanusega. [[1]]
Kohe esimesel visiidil arsti või ämmaemanda juurde võetakse rasedalt vereanalüüsid HIV, B-hepatiidi ja süüfilise tuvastamiseks. Lisaks määratakse ema veregrupp, täpsemalt reesusfaktor, reesusantikehade esinemine, vere hemoglobiinitase ja veresuhkru tase. Tehakse ka uriini mikrobioloogiline uuring, et veenduda kuseteede nakkuste puudumises.[7]
Raseduse 11.–13. nädalal tehakse ultraheliuuring, mille käigus täpsustatakse raseduse kestus, platsenta asukoht, väärarendite esinemine ning mõõdetakse ka loote kuklapiirkonna läbikumavus ehk kuklavoldi paksus. Kui loote kuklavoldi paksus on oluliselt suurenenud võrreldes standardiga, on loote kromosoomihaiguste risk tõusnud.[8] Samal perioodil tehakse ka järjekordne ema vere analüüs, mille alusel, koos loote kuklapiirkonna läbikumavuse näitajaga, hinnatakse loote kromosoomihaiguste ning arenguhäirete riski suurust. Kui tuvastatakse kõrgenenud risk mõnele häirele, viiakse ema nõusolekul läbi invasiivne uuring, millega täpsustatakse konkreetse haiguse esinemine.[7]
Teine ultraheliuuring viiakse läbi raseduse 19.–21. nädalal. Selle uuringu käigus hinnatakse loote kasvu, lootevee hulka, platsenta asetust ning tehakse põhjalik loote elundkondade ülevaatus, et tuvastada võimalikke väärarendeid või muid terviseprobleeme.[7]
Edasise raseduse käigus hinnatakse pidevalt raseduse kulgu, kuid ilma mõjuva põhjuseta enam korduvaid looteuuringuid arenguhäirete hindamise eesmärgil läbi ei viida.[7] Mitmel pool saab lisaks riigi garanteeritud ja rahastatud uuringutele rasedatele lisatasu eest teha ka põhjalikumaid ultraheliuuringuid ja Harmony testi, mis analüüsib ema verest loote rakuvaba DNA-d ning uurib seda võimalike trisoomiate suhtes.[8] Harmony testi jaoks kogutakse Eestis raseda vereproovid ja saadetakse need testimiseks USA firmasse Ariosa Diagnostics. Teistest analoogsetest testidest on Eestis kasutusel MaterniT21 PLUS, mis määrab sagedasemaid trisoomiaid, sugukromosoomide arvu häireid ja mikrodeletsioonidest tingitud sündroome. Analüüs teostatakse USA firmas Sequenom Laboratories.[9]
Eetilised probleemid muuda
Selliste testide väljatöötamise ja patsientidele kättesaadavaks tegemisega tekib mitmeid eetilisi küsitavusi, mille võib jagada kolmeks suuremaks valdkonnaks.
- Mida peaks üldse testima ning millisest piirist muutub haiguste vältimine juba eugeenikaks? Kui paljude erinevate markerite määramist võiks üks test sisaldada ning kas need markerid peaksid tuvastama vaid juba teadaolevate põhjustega häireid või tuleks tuvastada kõik võimalikud kõrvalekalded loote genoomis?
- Kui palju infot tuleks patsiendile anda, et tema nõusolek testis osalemiseks oleks tõeliselt informeeritud? Kui patsiendil viiakse läbi invasiivne uuring, eelneb sellele alati geneetiku konsultatsioon ja põhjalik nõustamine. Vereproovide analüüsile tavaliselt seda ei eelne. Seetõttu tuleks kindlasti selliste testide pakkumisel ka testide olemust piisavalt selgitada.
- Kuidas nõustada patsienti testi tulemuste osas? Kui testis analüüsitakse ka SNP esinemist lootel, võib sageli juhtuda, et konkreetsete lootel esinevate SNP-de efekt pole tegelikult täpselt teada. Lisaks esineb tänapäeval pakutavate mitteinvasiivsete testide puhul siiski ka võimalus valepositiivsete või valenegatiivsete tulemuste saamiseks.
Erinevate geneetiliste häirete kandjaid ühendavad grupid on tõstatanud küsimuse juba olemasolevate haigete hoolduse ja tugisüsteemide kvaliteedi kohta. Eelkõige tuntakse muret selle pärast, et kui tulevikus on võimalik välistada nende häirete esinemine täielikult, siis väheneb ka nende uurimine ning juba olemasolevatele haigetele ei pakuta enam niivõrd kvaliteetset hooldust.[3]
Vaata ka muuda
Viited muuda
- ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 Chiu, R. W. K, Lo, Y. M. D. (2011). Non-invasive prenatal diagnosis by fetal nucleic acid analysis in maternal plasma: the coming of age. Semin. Fetal. Neonat. M. 16: 88–93
- ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 Go, A. T. J. I, van Vugt, J. M. G. Oudejans, C. B. M. (2011). Non-invasive aneuploidy detection using free fetal DNA and RNA in maternal plasma: recent progress and future possibilities. Hum. Reprod. Update. Vol. 17, No.3: 372 – 382
- ↑ 3,0 3,1 Malorye, A. (2013). Genomic testing reaches into the womb. Nat. Biotechnol. Vol. 31, No. 7:595 – 601
- ↑ Mazloom, A.R. et al (2013). Noninvasive prenatal detection of sex chromosomal aneuploidies by sequencing circulating cell-free DNA from maternal plasma. Prenat. Diagn. Jun;33(6):591-7
- ↑ "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 10. oktoober 2014. Vaadatud 2. oktoobril 2014.
{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) - ↑ Heinaru, A., 2012. Kromosoomide organisatsioon ja geeniekspressioon, p. 476 – 488. In Heinaru, A., Geneetika, Tartu Ülikooli Kirjastus
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 22. märts 2014. Vaadatud 28. septembril 2014.
{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) - ↑ 8,0 8,1 "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 9. oktoober 2014. Vaadatud 28. septembril 2014.
{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link) - ↑ "Arhiivikoopia". Originaali arhiivikoopia seisuga 29. juuni 2017. Vaadatud 31. jaanuaril 2017.
{{netiviide}}: CS1 hooldus: arhiivikoopia kasutusel pealkirjana (link)