Un nuovo mondo di sequenziamento del DNA prenatale

I test prenatali potrebbero diventare più sicuri e più informativi nei prossimi anni grazie alle tecnologie sviluppate per esaminare il genoma di un feto dal sangue della madre.

Illumina, il principale produttore mondiale di macchine per il sequenziamento del DNA, si sta ora muovendo in modo aggressivo nel campo del sequenziamento prenatale. All'inizio di questo mese, l'azienda annunciato che acquisterebbe startup Verinata , che ha lanciato il suo sistema di conteggio prenatale dei cromosomi l'ultima primavera . L'acquisizione segue una serie di mosse di Illumina per aumentare la sua presenza nella diagnostica medica prenatale (vedi Il leader del sequenziamento del DNA acquista nei test prenatali).

I metodi convenzionali per verificare la presenza di anomalie nel genoma di un feto richiedono procedure invasive, come l'uso di un ago per prelevare del liquido amniotico che circonda il feto o alcune cellule della placenta, metodi che a volte possono causare un aborto spontaneo.

Questi test si concentrano principalmente su numeri anormali di alcuni cromosomi (come la condizione che causa la sindrome di Down) e sono offerti solo alle donne con gravidanze ad alto rischio. Ma si potrebbe ricavare molto di più dal DNA fetale che galleggia nel sangue della mamma, e alcuni credono che tali test saranno presto disponibili per molte donne.

La prima azienda a offrire lo screening prenatale dal sangue materno è stata Sequenom, che ha reso disponibile il test MaterniT21 nell'ottobre 2011. L'anno scorso, i medici hanno utilizzato il test Sequenom per eseguire lo screening di oltre 60.000 gravidanze per un numero anomalo di cromosomi.

Per ricercare questi disordini cromosomici a partire dalla 10a settimana di gestazione, le aziende sequenziano i frammenti di DNA che galleggiano in un campione di sangue materno.

Circa il 12% del DNA nel suo sangue appartiene al suo feto. I test non distinguono quali sequenze appartengono alla mamma o al nascituro. Invece, vengono utilizzati algoritmi di conteggio per cercare piccoli ma significativi cambiamenti nella quantità di un cromosoma rispetto all'altro. Le macchine per il sequenziamento del DNA leggono stringhe di lettere del DNA lunghe poche dozzine di paia di basi e il mix di sequenze di mamma e bambino viene quindi ordinato per cromosoma. Se ci sono più sequenze del previsto appartenenti a un particolare cromosoma, allora il feto probabilmente ne porta una copia in più.

In un normale campione di sangue, circa l'1,36 percento del DNA privo di cellule dovrebbe appartenere al cromosoma 21, afferma Alan Bombard, direttore medico di Sequenom. Quando un feto ha la sindrome di Down, il test di solito trova l'1,4%. Non fa molta differenza, ma lo stai contando 10 milioni di volte, dice Bombard.

Anche gli esperti medici stanno prendendo atto del fiorente campo. A novembre, due società mediche hanno rilasciato un parere congiunto secondo cui i test del DNA non invasivi potrebbero essere utilizzati per lo screening delle gravidanze ad alto rischio, che includono casi in cui la madre ha più di 35 anni o ha avuto precedenti gravidanze con anomalie cromosomiche (vedi Approvazione della società medica per la diagnosi prenatale non invasiva). Prova).

La tecnologia è destinata a cambiare l'intera medicina prenatale, afferma Nancy Rose, una genetista clinica che ha presieduto il comitato di parere congiunto. Questo è un uso molto precoce della tecnologia e potrà solo migliorare, afferma Rose. Tuttavia, il comitato raccomanda che i test vengano offerti solo alle donne con gravidanze ad alto rischio, non a quelle con situazioni di rischio medio o basso: semplicemente non ci sono dati sui pazienti a basso rischio, afferma Rose. Non abbiamo buone informazioni da dare a queste donne senza avere ampi studi prospettici. È una posizione ragionevole essere cauti.

Un altro motivo di cautela per l'utilizzo dei test per le gravidanze a rischio basso o medio è che qualsiasi indicazione di un disturbo cromosomico dovrebbe essere confermata con una procedura invasiva come l'amniocentesi, che può causare un aborto spontaneo. La più grande preoccupazione di molte persone è un falso positivo, afferma Bombard.

Tuttavia, Illumina vede un mercato molto più grande in futuro. Con questi approcci non invasivi, alla fine saremo in grado di testare tutti, afferma Greg Heath , che gestisce la divisione diagnostica di Illumina. E un giorno, i test potrebbero individuare un numero molto maggiore di disturbi.

Mentre le società di test prenatali non invasivi stanno attualmente offrendo test per errori cromosomici interi, stanno guardando a un futuro in cui possono ottenere una visione molto più dettagliata del genoma fetale e forse anche dire ai genitori se il loro bambino non ancora nato porta particolari mutazioni genetiche.

Abbiamo appena iniziato con [numero anormale di cinque cromosomi specifici], ma lo espanderemo ai disturbi di un singolo gene, afferma Bombard. Questo è solo il primo passo di quella che speriamo sia una lunga strada per aiutare i pazienti, dice.

Illumina e Verinata affermano che perseguiranno anche analisi genetiche fetali più raffinate. Il limite è il costo del sequenziamento, non qualcosa di fondamentale nell'approccio, afferma Rich Rava, direttore scientifico di Verinata. L'abbiamo sempre considerata come una tecnologia per l'intero genoma, dice.

Poiché il sequenziamento diventa sempre più economico, se volessi esaminare una particolare mutazione, ad esempio nel gene della fibrosi cistica, potresti essere in grado di farlo in futuro, afferma Heath.

Man mano che arrivano i progressi tecnici, le questioni etiche restano da affrontare. Affrontare solo quel singolo gene entra in problemi diversi, dice Heath. Con una sequenza dell'intero genoma di un feto, come fanno le famiglie a sapere che il loro bambino non ancora nato comporta un rischio genetico che può causare problemi solo in età avanzata rispetto alle mutazioni che probabilmente causeranno una morte prematura?

Se c'è la probabilità che un bambino muoia entro i primi sei mesi di una vita breve e dolorosa, potresti prendere una decisione diversa, dice Heath. Pensiamo che qualsiasi scelta dovrebbe essere una scelta informata.

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