Diagnosticul prenatal al anomaliilor cromozomiale

Diagnosticul prenatal al anomaliilor cromozomiale

Alina Veduta1, R. Vladareanu2
1. research fellow, Kings College Hospital&The Fetal Medicine Foundation, Londra, doctorand UMF Carol Davila, Bucuresti 2. Spitalul Universitar de Urgenta Elias, MF Carol Davila, Bucuresti

Abstract

Prenatal genetic diagnostic is an important component of fetal medicine practice. There are three important issues related to prenatal genetic diagnosis: the difference between prenatal and postnatal pathology; the lack in consistency of the screening policies; and the issue of reducing the false positive rate of the screening tests.
Keywords: prenatal genetic diagnosis, screening Prenatal diagnosis of cromozomial abnormalities - Gineco.ro nr. 1/March 2007, Vol. 3

Rezumat

Diagnosticul genetic prenatal re prezinta una din preocuparile importante ale medicinei fetale. Exista trei probleme de importante, care trebuie luate in consideratie in legatura cu diagnosticul genetic prenatal: diferenta intre spectrul patologic intalnit prenatal si cel intalnit postnatal; lipsa existentei unui consens in privinta momentului optim pentru screening-ul prenatal al anomaliilor cromozomiale; necesitatea reducerii ratei de rezultate fals pozitive ale testelor de screening.
Cuvinte-cheie: diagnostic genetic prenatal, screening

Introducere

Diagnosticul prenatal al anomaliilor genetice este una din preocuparile importante ale medicinei fetale, in ideea de a preveni nasterea unor feti cu potential biologic compromis. Acest demers poate fi privit ca o incercare de a suplimenta e ficienta procesului de se lectie naturala care actioneaza in sensul eliminarii spontane a sarcinilor cu produsi de conceptie a normali genetic. Interventia activa este necesara in special in cazul defectelor genetice asupra carora fenomenul de selectie naturala in utero actioneaza mai putin eficient. Exemplele notabile de astfel de anomalii genetice sunt reprezentate de trisomia 21 (sindromul Down) si de defectele genice cu transmitere autozomal recesiva in cazul carora prevalenta genei recesive este importanta (fibroza chistica, talasemiile).

La nivel individual, atat diagnosticul prenatal al anomaliilor cromozomiale, ca trisomiile, cat si diagnosticul prenatal al bolilor genice cu transmitere autozomal recesiva, ca fibroza chistica si talasemiile, sunt posibile in prezent, dar la nivel populational, programe de preventie/de screening demonstrat eficiente nu exista decat pentru sindromul Down(1, 2). Screeningul prenatal pentru sindromul Down reprezinta unul din succesele notabile ale medicinei fetale; prevalenta la nastere a sindromului Down poate scadea de la 1/700, cat este prevalenta medie in absenta interventiei prenatale(3, 4), la aproximativ 1/7.000, in cazul aplicarii populationale a politicilor de screening foarte eficiente, promovate recent de The Fetal Medicine Foundation (KH Ni colaides). in populatii bine definite, in care prevalenta unor anume gene recesive este foarte mare (populatia caucaziana din Canada pentru fibroza chistica si populatia mediteraneana pentru talasemii), exista programe de screening pentru respectivele boli genice, cu potentialul teoretic de a detecta toate cazurile, cu exceptia mutatiilor de novo, dar nu se poate afirma ca aceste programe ar fi cost effective.

In cazul screening-ului si diagnosticului pre natal al cromozomopatiilor (al sindro mului Down in mod specific) exista trei probleme de actualitate, care trebuie luate in consideratie.

1. Spectrul patologic intalnit prenatal este diferit de cel intalnit postnatal. Cu cat varsta gestationala este mai mica, cu atat defectele intalnite sunt mai severe(3- 5). Unele din aceste defecte (majoritatea anomaliilor numerice cromozomiale, de exemplu) nu se intalnesc niciodata postnatal, deoarece sunt atat de grave, incat sunt incompatibile cu supravietuirea in utero pana la termen; prevalenta trisomiei 22 este egala cu cea a trisomiei 21, la 10 saptamani de gestatie, dar nu s-a raportat existenta nici unui nou-nascut viu cu trisomie 22, in timp ce prevalenta trisomiei 21 la nastere este de aproximativ 1/800- 1/700(4, 5). in practica medicinei fetale in general trebuie avut in vedere ca este vorba despre abordarea unei perioade in care selectia naturala actioneaza foarte intens. De aceea, trebuie cantarita cat mai corect necesitatea unei atitudini interventioniste in cazuri in care este foarte probabil ca sarcina cu potential genetic/biologic compromis sa fie eliminata spontan.

Una din criticile aparent pertinente la adresa screeningului genetic precoce este aceea ca duce la diagnosticarea unui numar mare de sarcini cu anomalii genetice foarte severe, care ar fi oricum eliminate in procesul de selectie naturala. Pe de o parte, a ceasta critica isi pierde din greutate da ca se intelege ca formularea corecta a de mersului screening-ului genetic precoce este aceea de screening de prim trimestru pentru sindromul Down. Este dovedit ca translucenta nucala crescuta in trimestrul I nu identifica preferential acei feti cu sindrom Down care ar fi eliminati prin avort intre trimestrul I si trimestrul al II-lea de gestatie(6, 7). Pe de alta parte, desi este in general acceptata ideea ca procesul de selectie negativa naturala a sarcinilor cu anomalii severe, prin avort spontan de trimestrul I se intinde pana la 12 sap tamani de gestatie, de fapt eliminarea spontana a sarcinilor cu defecte genetice importante are loc, in marea majoritate a cazurilor, inainte de 8 saptamani de gestatie, iar screening- ul de trimestru I pentru sindromul Down se face, in prezent, intre 11 si 14 saptamani.

Una din problemele reale pe care varsta gestationala precoce le genereaza in practica screening-ului genetic de trimestru I este aceea a diferentierii intre pa tologie si imaturitate functionala, in ca zul markerilor de screening de linia a II-a. Doi markeri importanti din aceasta categorie sunt absenta osului nazal si re gurgitatia tricuspidiana. Prevalenta lipsei osificarii osului nazal, cat si prevalenta regurgitatiei tricuspidiene cresc cu cres terea translucentei nucale, dar si cu sca derea varstei gestationale.

Astfel, la varste gestationale mai mici, acesti mar keri sunt mai sensibili, dar si procentul de rezultate fals pozitive este semnificativ mai mare, ceea ce, in final, influenteaza negativ valoarea predictiva a markerilor respectivi(8, 9).

2. Nu exista consens in privinta momen tului optim pentru screening-ul prenatal al anomaliilor cromozomiale. Desi preferinta pacientilor pentru screening- ul precoce este clara si desi s-a dovedit ca testele de trimestru I care includ si translucenta nucala ofera cea mai mare rata de detectie prenatala a sindromului Down, multe foruri de reglementare a practicii medicale re cu nosc drept standard in domeniu screening-ul serologic de trimestrul al IIlea( 8-l9) si ridica impotriva screening-ului precoce contraargumente, cum ar fi lipsa disponibilitatii si riscul pro ce durilor invazive de diagnostic in tri mestrul I, necesitatea screening-ului (se rologic) pen tru defecte de tub neural in trimestrul al II-lea etc. Argumentul privind prevalenta mare in trimestrul I a sarcinilor anormale ge netic, care ur meaza sa fie eliminate spon tan, a fost discutat deja. Riscul de a in duce avort al biopsiei de vilozitati coriale es te a celasi cu al amniocentezei, de 1%. Dia gnosticul defectelor de tub neural se poate face ecografic, in momentul ecografiei mor fologice, la 20-22 de saptamani. Este in general acceptat ca pentru a se putea oferi screening de trimestrul I pentru anomalii cromozomiale, trebuie in deplinite conditii destul de stricte(18, 19):

obstetricieni calificati in evaluarea ecografica a riscului de cromozomopatii in trimestrul I;

sisteme de audit intern si extern functionale;

personal si resurse pentru counselling genetic;

disponibilitatea diagnosticului po zi tiv in trimestrul I (CVS si diagnostic genetic rapid, de tipul QF-PCR).

Din punct de vedere al momentului di ag nosticului si al tipului de markeri folositi, testele de diagnostic prenatal al cromozomopatiilor pot fi clasificate astfel( 17, 20):

screening de trimestrul I, ecografic, serologic sau combinat;
screening de trimestrul al II-lea, triplu sau cvadruplu test serologic;
screening integrat (sau secvential), de tri mestru I si II;
contingency screening, care presu pune o etapa initiala in care pacientele sunt impartite in trei categorii: risc mic, risc intermediar si risc mare si o a doua etapa, in care se face o evaluare mai aprofundata a riscului individual al pacientelor incadrate initial in grupa de risc intermediar(21, 22).

3. Este necesara reducerea procentului de rezultate fals pozitive ale screeningului de trimestru I pentru sindromul Down si ale screening-ului prenatal in general(1, 2). Rezolvarea acestei probleme reprezinta baza practicarii corecte si eficiente a screening-ului prenatal. Problema es te generata de faptul ca, in prezent, diag nosticul propriu-zis, de certitudine, al anomaliilor genetice se poate face doar prin metode invazive, prin analiza directa a materialului fetal, extras din unitatea feto-placentara.

Manevrele invazive, fie ca este vorba despre biopsie de vilozitati coriale sau despre amniocenteza, presupun un risc de avort de 1%(23-25). Din cauza acestui risc, semnificativ mai mare decat prevalenta patologiei de diagnosticat, diagnosticul de certitudine nu poate fi pus la toate sarcinile; manevrele invazive, in vederea stabilirii diagnosticului de certitudine, se fac doar in cazurile cu risc crescut pentru patologia respectiva (sindromul Down, in speta). De aici rezulta necesitatea existentei programelor de screening care sa evalueze riscul de trisomie 21 pentru fiecare sarcina si sa imparta populatia gravida intr-un grup mic, cu risc crescut, care are indicatie de diagnostic de certitudine si un grup mare, cu risc scazut, care nu are indicatie de diagnostic invaziv.

Existenta unui screening nu este su ficienta daca screening-ul respectiv este numai sensibil, adica detecteaza o ma re parte din indivizii afectati; in cazul e valuarilor de risc care sunt urmate de manevre diagnostice invazive, testul de screening trebuie sa aiba, in acelasi timp, si o rata mica de rezultate fals pozitive, adica sa diferentieze cu acuratete indivizii afectati de cei neafectati. Solutia teoretica la aceasta problema este folosirea unui test/marker de screening, in acelasi timp sensibil si discriminativ. Translucenta nu cala crescuta, evaluata ecografic intre 11 si 14 saptamani de gestatie, a fost primul marker pentru sin dromul Down care indeplinea in tr-o masura suficienta ambele conditii. in prezent, o componenta a solutiei practice a problemei enuntate o reprezinta aplicarea corecta la scara larga, sub control intern si extern al calitatii, a testelor combinate de screening genetic prenatal care includ si translucenta nucala(1, 8, 9). Masurarea corecta a translucentei nu cale este importanta; date foarte noi, rezultate din ultima analiza post-hoc a studiilor mari despre translucenta nucala, sugereaza ca exista un interval critic, intre 2,6 si 2,9 mm, in care diferente de 0,1 mm in evaluarea translucentei nucale duc la variatii de la 1/1.000 la 1/100 ale riscului estimat prin teste combinate de trimestrul I.

O solutie de perspectiva o reprezinta ga sirea unor metode neinvazive de diag nostic pozitiv genetic, prenatal. Se in cearca, de cateva decenii deja, separarea in vederea analizei genetice a materialului fetal, celule sau ADN liber, din sangele ma tern. Rezultatele pana in prezent nu sunt incurajatoare in ceea ce priveste tri somiile, dar progresele recente in domeniu sunt spectaculoase si ar putea genera aplicatii clinice in viitorul apropiat. in prezent, exista cateva anomalii genice al caror diagnostic se poate face prenatal prin analiza materialului fetal din san gele matern, in cazul in care exista un mar ker care sa deosebeasca eficient ma terialul fetal de materialul matern e chivalent; particularitatea acestor cazuri o reprezinta tocmai existenta acestui marker discriminativ si, din pacate, aceste cazuri reprezinta exceptii, nu regula.

Ca o concluzie, practica screeningului si a diagnosticului genetic prenatal poate fi analizata din mai multe puncte de vedere:

acela al riscului de avort presupus de procedurile invazive, risc care in metaanalizele existente este de 1%(23-25);

al eficientei markerilor de screening, care, daca sunt independenti, pot fi combinati in teste care sa diferentieze cat mai bine sar cinile normale de cele cu patologie genetica;

al aplicarii in practica a politicilor de screening genetic prenatal precoce, sub controlul strict al calitatii;

toate converg spre punctul central al necesitatii reducerii procentului de rezultate fals pozitive ale testelor de screening prenatal(1).

Recomandarile oficiale privind scre en ing-ul prenatal pentru sindromul Do wn variaza de la o tara la alta si de la un for de reglementare la altul. in Statele U nite, standardul in diagnosticul gene tic prenatal este, in continuare, screening-ul serologic in trimestrul al II-lea(17). in Anglia, recomandarile NICE (The National Institute for Clinical Excellence) sunt ca, din aprilie 2007, sa se foloseasca pentru screening-ul prenatal al sindromului Down doar teste care au o rata de detectie peste 75%, pentru o rata de rezultate fals pozitive de 3%.

Testele care indeplinesc aceste standarde sunt:

testul combinat de trimestrul I;
cvadruplul test serologic de trimestrul al II-lea;
testul serologic integrat;
testul integrat complet (translucenta nucala + PAPP-A in trimestrul I, cvadruplul test serologic in trimestrul al II-lea).

Conform recomandarilor NICE, gravidele trebuie informate despre conditiile si limitarile programelor de screening si trebuie sa li se explice clar ca pot accepta sau refuza screening-ul genetic prenatal(20). Recomandarile cu cea mai mare autoritate in domeniu sunt, probabil, cele ale FMF, The Fetal Medicine Foundation, care sustine screening-ul prenatal precoce, de trimestrul I, pentru anomalii cromozomiale(6-l2). Conform re comandarilor initiale, multa vreme in vigoare, ale FMF, testele de screening de trimestrul I care au drept componenta principala evaluarea ecografica a translucentei nucale se fac intre 11 si 13 + 6 saptamani de gestatie. Date foarte noi ale FMF arata ca performanta testului este semnificativ mai buna la 11 saptamani decat la 13 saptamani si unele foruri de reglementare au preluat deja aceasta informatie in formularea ca varsta ges ta ti o nala optima pentru screening-ul combinat de triemstrul I este 11 saptamani(19). De fapt, recomandarile FMF sunt ca, in trimestrul I, in acelasi timp cu screening-ul genetic, sa se faca si o prima evaluare a anatomiei fetale, care este mai putin exacta la 11 saptamani decat la 12-l3 saptamani; pe de alta parte, dupa cum am mentionat deja, evaluarea foarte precoce a markerilor ecografici de linia a doua in trimestrul I determina o crestere a procentului de rezultate fals pozitive. Avand in vedere aceste date, o recomandare rezonabila ar fi aceea ca screening-ul de trimestrul I sa se faca intre 11 + 6 si 12 + 6 saptamani de gestatie. FMF a stabilit si a popularizat standarde foarte clare pentru evaluarea principalilor markeri ecografici de trimestrul I, translucenta nucala si osul nazal.

Conform standardelor FMF, masurarea translucentei nucale trebuie sa respecte urmatoarele conditii:

sectiune perfect sagitala a fatului, cu capul fetal in pozitie neutra;

imagine marita (pre-zoom sau post-zoom), astfel incat pe ecran sa apara doar pro filul fetal si portiunea superioara a to ra celui, iar puterea discriminativa a ma suratorilor sa fie de 0,1 mm;

contrast redus, astfel incat liniile ecogenice care definesc trans lucenta nucala sa fie clare si subtiri; din acelasi motiv, nu se folosesc frecvente armonice;

se masoara grosimea maxima a trans lu centei; se fac trei masuratori si se retine va loarea maxima obtinuta;

trebuie facuta o distinctie clara (dovedita pe imaginea pe care se masoara trans lu centa) intre mem brana nucala si mem brana amniotica.

Conform standardelor FMF, evaluarea ecografica a osului nazal trebuie sa respecte urmatoarele conditii:

sectiune sagitala a fatului, cu transductorul paralel cu profilul fetal;

imagine marita (pre-zoom sau post-zoom), astfel incat pe ecran sa apara doar profilul fetal si portiunea superioara a to racelui;

osul nazal trebuie sa apara ca o structura mai ecogenica decat pielea fetala; ima gi nea ecografica pe baza careia se poate sustine prezenta osului nazal este formata din trei linii: doua linii paralele, la baza fruntii, dintre care cea superioara este ima ginea pielii din regiunea respectiva, iar cea inferioara, care trebuie sa fie mai groasa si mai ecogenica, este imaginea osului nazal; o a treia imagine, in con tinu itate cu pielea, dar mai anterior, repre zinta varful nasului.

FMF a stabilit si criterii pentru evaluarea valvei tricuspide si pentru documentarea existentei regurgitatiei tricuspidiene, dar autorii recunosc ca este putin probabil ca aceasta sa devina o explorare de rutina in practica obstetricala obisnuita; este nevoie de o persoana cu experienta in ecocardiografia fetala pentru a obtine in aproximativ 5 minute o imagine de 4 camere, in incidenta apicala, a inimii, cu coloana vertebrala orientata fie anterior, fie posterior, la un fat de 11- 14 saptamani(9). in schimb, integrarea acestei evaluari in screening-ul de trimestrul I ar avea avantajul major de a creste semnificativ rata de detectie a anomaliilor cardiace fetale, deoarece presupune obtinerea unei imagini corecte de patru camere a cordului fetal.

O mentiune foarte importanta este aceea ca aplicarea corecta a screening- ului de trimestrul I in ge ne ral ar duce la cresterea detectiei anomaliilor cardiace, deoarece pe baza translucentei nucale crescute se pot detecta aproximativ 35% dintre fetii cu defecte cardiace majore(1, 26-28). Pe baza acestor date, se poate spune ca translucenta nucala crescuta reprezinta o indicatie pentru ecocardiografie fetala precoce, la fel ca istoricul familial pozitiv sau diabetul zaharat matern; daca eco car diografia precoce se face doar la fetii cu translucenta nucala peste percentila 98, nu se aglomereaza excesiv centrele specializate in ecocardiografie fetala(1, 26-28).

Bibliografie

1. Nicolaides K.H. First trimester screening for chromosomal anomalies. Semin Perinatol 2005; 29:190.
2. Nicolaides K.H. Nuchal translucency and others first trimester sonographic markers of chromosomal abnormalities. Am J Obstet Gynecol 2004; 191:45.
3. Hsu L.Y. Prenatal diagnosis of chromosomal abnormalities through amniocentesis. In: Genetic Disorders of the fetus. Milunsky A (ed), John Hopkins University Press, Baltimore, 1998; p 179.
4. Jacobs P.A., Browne C., Gregson N. Estimates of frequency of chromosome abnormalities detectable in unselected newborns using moderate levels of banding. J Med Genet 1992; 29:103.
5. Hook E.B. Spontaneous deaths of fetuses with chromosomal abnormalities diagnosed prenatally. N Engl J Med 1978; 299:1.036.
6. Snijders R.J., Noble P., Souka A., Nicolaides K.H. UK multicenter project on assessment of risk of trisomy 21 by maternal age and fetal lucency thickness at 10-l4 weeks of gestation. Lancet 1998; 352:343.
7. Avgidou K., Paeorghiou A, Bindra R. et al. Prospective first-trimester screening for trisomy 21 in 30.564 pregnancies. Am J Obstet Gynecol 2005; 192:1.761.
8. Nicolaides K.H., Spencer K., Avgidou K. et al. Multicenter study of first-trimester screening for trisomy 21 in 75.821 pregnancies: results and estimation of the potential impact of individual risk-orientated two-stage firsttrimester screening. Ultrasound Obstet Gynecol 2005; 25:221.
9. Falcon O., Auer M., Nicolaides K.H. et al. Screening for trisomy 21 by fetal tricuspid regurgitation, nuchal translucency and maternal serum free beta hCG and PAPP-A at 11+0 to 13+6 weeks. Ultrasound Obstet Gynecol 2006; 27:151.
10. Goetzl L., Krantz D., Simpson J.L. Pregnancy associated plasma protein A, free hCG, nuchal translucency and risk of pregnancy loss. Obstet Gynecol 2004. 104:30.
11. Brigatti K.W., Malone F.D. First trimester screening for aneuploidy. Obst Gynecol Clinics North Am 2004; 31(1):1.
12. Cuckle H. Time for total shift to first trimester screening for Down syndrome. Lancet 2001; 358:1.658.
13. Wald N.J., Rodeck C. et al. First and second trimester antenatal screening: results from the Serum, Urine and Ultrasound Screening Study (SURUSS). Health Technol Asses 2003; 7:1.
14. Malone F.D., Wald N.J., Canick J.A. First and Second Trimester Evaluation of Risk (FASTER) trial: Principal results of the NICHD multicenter Down syndrome screening study. Am J Obstet Gynecol 2003; 189:56.
15. Wald N.J., Rodeck C., Hackshaw A.K., Rudnicka A. SURUSS in perspective. BJOG 2004; 111:521.
16. Dugoff L., Hobbins J.C., Malone F.D. et al. First-trimester maternal serum PAPP-A and free-beta subunit human chorionic gonadotropin concentrations and nuchal translucency are associated with obstetric complications: A population-based screening study (The FASTER Trial). Am J Obstet Gynecol 2004; 191:1.446.
17. American Academy of Pediatrics and American College of Obstetricians and Gynecologists. Guidelines for Perinatal Care, 5th ed, 2002; p. 96.
18. ACOG Committee Opinion 296. First trimester screening for fetal aneuploidy. Obstet Gynecol 2004, 104:215.
19. Reddy U.M., Mennuti M.T. Incorporating First-Trimester Down Syndrome Studies Into Prenatal Screening: Executive Summary of the National Institute of Child Health and Human Development Workshop. Obstet Gynecol 2006; 107:167.
20. National Institute for Clinical Excellence. Antenatal care: Routine care for the healthy pregnant woman. NICE Clinical Guideline 6, 2003.
21. Wright D., Bradbury I., Benn P. et al. Contingent screening for Down syndrome is an efficient alternative to non-disclosure sequential screening. Prenat Diagn 2004; 24:762.
22. Benn P., Wright D., Cuckle H. Practical strategies in contingent sequential screening for Down syndrome. Prenat Diagn 2005; 25:645.
23. Alfirevic Z. et al. Amniocentesis and chorionic villus sampling for prenatal diagnosis. Cochrane Database Syst Rev 3:CD003252, 2003.
24. Sundberg K., Bang J. et al. Randomized study of risk of fetal loss related to early amniocentesis versus chorionic villus sampling. Lancet 1997; 350:697.
25. Stranc L.C., Evans J.A., Hamerton J.L. Chorionic villus sampling and amniocentesis for prenatal diagnosis. Lancet 1997; 349:711.
26. Makrydimas G., Sotiriadis A., Ioannidis J.P. Screening performance of first-trimester nuchal translucency for major cardiac defects: a metaanalysis. Am J Obstet Gynecol 2003; 189:1.330.
27. Huggon I.C., Turan O., Allan L. Doppler assessment of cardiac function at 11-l4 weeks gestation in fetuses with normal and increased nuchal translucency. Ultrasound Obstet Gynecol 2004; 24:390.
28. Atzei A., Huggon I.C. et al. Relation between nuchal translucency thickness and prevalence of major cardiac defects in fetuses with normal karyotype. Ultrasound Obstet Gynecol 2005; 26:154.