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Un test più sicuro per la sindrome di Down
Sin dalla scoperta che il sangue di una donna incinta contiene tracce del DNA del suo bambino, i ricercatori hanno cercato modi per schermare quel DNA alla ricerca di anomalie genetiche. Un nuovo test sviluppato da Stefano Quake e i suoi colleghi a Università di Stanford ci avvicina di un passo a un esame del sangue non invasivo per diagnosticare disturbi come la sindrome di Down in un feto.
Trio di cromosomi: Le persone con sindrome di Down hanno tre copie del cromosoma 21, anziché le due standard.
Il nuovo test utilizza potenti tecniche di sequenziamento del DNA per amplificare brevi frammenti del DNA di un bambino dal sangue di sua madre e per mappare i cromosomi. Il metodo rivela le copie extra dei cromosomi, l'aneuploidia, caratteristica di alcune malattie genetiche, inclusa la sindrome di Down, in cui ci sono tre copie del cromosoma 21 anziché due.
Ora ci stiamo avvicinando al momento in cui non ci sarà un test di screening ma un test non invasivo definitivo, afferma Joe Leigh Simpson di Università Internazionale della Florida . Simpson non era coinvolto nel lavoro di Quake.
Il test ha rilevato tutti e nove i casi di sindrome di Down tra 18 donne in uno studio riportato oggi nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Ha inoltre rilevato due casi di sindrome di Edward, in cui è presente una copia in più del cromosoma 18, e un caso di sindrome di Patau, caratterizzato da tre copie del cromosoma 13.
Questo è molto eccitante, dice Farideh Bischoff , un citogenetista con biocetto , un'azienda biotecnologica con sede a San Diego. È potente. Bischoff non era coinvolto nel lavoro di Quake.
Attualmente, il gold standard per la diagnosi prenatale della sindrome di Down è l'amniocentesi, che richiede l'inserimento di un grosso ago nella mamma proprio accanto al bambino per estrarre un campione di liquido amniotico, spiega Quake, che è anche un investigatore per il Istituto medico Howard Hughes . Esiste il rischio di aborto spontaneo, infezione o danno al feto. Una diagnosi può essere fatta anche dal prelievo dei villi coriali, che utilizza il tessuto della placenta ma ha un rischio maggiore di aborto spontaneo rispetto all'amniocentesi. I campioni di liquido amniotico o placenta vengono esaminati per vedere se il feto ha tre copie del cromosoma 21.
La tecnica di Quake sfrutta il fatto che piccole quantità di DNA di un feto circolano nel sangue di sua madre. Parte del DNA si trova all'interno di cellule fetali intatte, ma circa un decennio fa i ricercatori hanno scoperto che il sangue di una donna incinta trasporta anche DNA fetale fluttuante. A differenza delle cellule intatte, il DNA fetale privo di cellule non indugia da una gravidanza all'altra. È anche più abbondante di quello delle cellule intatte, ma ancora abbastanza raro da renderlo difficile da rilevare.
Quake e i suoi colleghi hanno prelevato campioni di sangue da donne in gravidanza considerate ad alto rischio di portare un bambino con aneuploidia e hanno utilizzato il sequenziamento ad alto rendimento per amplificare frammenti di DNA sia dalla madre che dal feto e per mapparne i cromosomi. Hanno quindi esaminato la quantità di materiale di ciascun cromosoma. Una sovrabbondanza di un particolare cromosoma indicava una malattia genetica. I risultati, afferma Quake, possono essere precisi quanto si desidera semplicemente sequenziando più frammenti.
È un passo avanti, aggiunge James Egan, presidente del Dipartimento di ostetricia e ginecologia del Centro sanitario dell'Università del Connecticut . Ha un grande potenziale, ma non è ancora pronto per la prima serata. Egan non ha contribuito allo studio di Stanford. Il team di Quake sta ora pianificando uno studio più ampio su diverse centinaia di donne incinte.
Il costo del sequenziamento utilizzato nello studio era di $ 700 per campione, ma Quake afferma che da allora è sceso a $ 300, poiché il costo della tecnologia continua a diminuire. Se davvero può essere eseguito per $ 700, potrebbe rivoluzionare il campo, dice Simpson.
Il team di Quake ha testato le donne nel secondo trimestre di gravidanza, sebbene ritenga che il test possa essere utilizzato già a 10 settimane di gravidanza. Sarebbe preferibile un test del primo trimestre per la sindrome di Down, in modo che i genitori abbiano più tempo per decidere se desiderano interrompere la gravidanza o prepararsi alla nascita di un bambino con la malattia.
Il metodo di Quake è uno dei diversi approcci al problema dell'utilizzo del DNA fetale in un test diagnostico non invasivo per malattie genetiche come la sindrome di Down.
sequenza , con sede a San Diego, sta sviluppando un test basato sui geni del cromosoma 21 che codificano per l'RNA fetale specifico. Questi marcatori possono essere usati per contare le copie del cromosoma. Ci sono migliaia di malattie genetiche che possono essere facilmente diagnosticate con lo screening genetico, dice Ravinder Dhallan , fondatore e CEO di Ravgen , un'azienda biotecnologica con sede a Columbia, in Maryland, che sta sviluppando test diagnostici utilizzando il DNA fetale. Alcuni sono curabili oggi e molti altri potrebbero essere curabili in futuro.
Non è ancora chiaro quale metodo o metodi alla fine ripagheranno. È come i CD, i DVD o le chiavette USB, afferma Egan dell'Università del Connecticut . Sono tutti modi diversi di affrontare un problema. Uno o tutti cattureranno l'immaginazione della comunità medica e diventeranno uno strumento clinico molto utile.