211service.com
Een dappere nieuwe wereld van prenatale DNA-sequencing
Prenataal testen kan de komende jaren veiliger en informatiever worden dankzij technologieën die zijn ontwikkeld om het genoom van een foetus te onderzoeken uit het bloed van de moeder.
Illumina, 's werelds toonaangevende fabrikant van DNA-sequencingmachines, begeeft zich nu agressief op het gebied van prenatale sequencing. Eerder deze maand heeft het bedrijf bekend gemaakt dat het startup zou kopen Verinata , die zijn prenatale chromosoomtelsysteem lanceerde vorige lente . De overname volgt op een reeks stappen van Illumina om haar aanwezigheid in prenatale medische diagnostiek te vergroten (zie Leider DNA-sequencing koopt in op prenatale tests).
Conventionele methoden om het genoom van een foetus op afwijkingen te controleren, vereisen invasieve procedures, zoals het gebruik van een naald om wat vruchtwater rond de foetus of sommige cellen uit de placenta te verwijderen, methoden die soms een miskraam kunnen veroorzaken.
Deze tests zijn vooral gericht op abnormale aantallen van bepaalde chromosomen (zoals de aandoening die het syndroom van Down veroorzaakt) en worden alleen aangeboden aan vrouwen met risicovolle zwangerschappen. Maar er zou nog veel meer kunnen worden afgeleid uit het foetale DNA dat in het bloed van moeder drijft, en sommigen geloven dat dergelijke tests binnenkort voor veel vrouwen beschikbaar zullen zijn.
Het eerste bedrijf dat prenatale screening uit het bloed van een moeder aanbood, was Sequenom, dat zijn MaterniT21-test in oktober 2011 beschikbaar stelde. Vorig jaar gebruikten artsen de test van Sequenom om meer dan 60.000 zwangerschappen voor abnormale aantallen chromosomen.
Om deze chromosoomafwijkingen op te sporen vanaf 10 weken zwangerschap, rangschikken de bedrijven de stukjes DNA die in een monster van het bloed van de moeder drijven.
Ongeveer 12 procent van het DNA in haar bloed is van haar foetus. De tests maken geen onderscheid welke sequenties bij de moeder of de ongeboren baby horen. In plaats daarvan worden telalgoritmen gebruikt om te zoeken naar kleine maar significante veranderingen in de hoeveelheid van het ene chromosoom naar het andere. DNA-sequencingmachines lezen strings van DNA-letters van enkele tientallen basenparen lang, en de mix van moeder- en babysequenties wordt vervolgens gesorteerd op chromosoom. Als er bij een bepaald chromosoom meer sequenties zijn dan verwacht, dan heeft de foetus waarschijnlijk een extra kopie bij zich.
In een normaal bloedmonster zou ongeveer 1,36 procent van het celvrije DNA tot chromosoom 21 moeten behoren, zegt Alan Bombard, chief medical officer van Sequenom. Wanneer een foetus het syndroom van Down heeft, vindt de test meestal 1,4 procent. Dat is niet veel verschil, maar je telt het wel 10 miljoen keer, zegt Bombard.
Medische experts nemen ook nota van het ontluikende veld. In november brachten twee medische verenigingen een gezamenlijke mening uit dat de niet-invasieve DNA-tests kunnen worden gebruikt om risicozwangerschappen te screenen, waaronder gevallen waarin de moeder ouder is dan 35 jaar of eerdere zwangerschappen heeft gehad met chromosoomafwijkingen (zie Goedkeuring van de medische samenleving voor niet-invasieve prenatale testen).
De technologie gaat de hele prenatale geneeskunde veranderen, zegt Nancy Rose, een klinisch geneticus die voorzitter was van de gezamenlijke adviescommissie. Dit is een zeer vroeg gebruik van de technologie en het zal alleen maar beter worden, zegt Rose. Toch beveelt de commissie aan dat de tests alleen worden aangeboden aan vrouwen met risicovolle zwangerschappen, niet aan vrouwen met een gemiddeld of laag risico: er zijn gewoon geen gegevens over patiënten met een laag risico, zegt Rose. We hebben geen goede informatie om deze vrouwen te geven zonder grote prospectieve onderzoeken. Het is een redelijke houding om voorzichtig te zijn.
Een andere reden om voorzichtig te zijn met het gebruik van de tests voor zwangerschappen met een laag of gemiddeld risico, is dat elke indicatie van een chromosoomafwijking moet worden bevestigd met een invasieve procedure zoals een vruchtwaterpunctie, die een miskraam kan veroorzaken. De grootste zorg van veel mensen is een vals positief, zegt Bombard.
Toch ziet Illumina in de toekomst een veel grotere markt. Met deze niet-invasieve benaderingen zullen we uiteindelijk iedereen kunnen testen, zegt Greg Heath , die de diagnostische afdeling van Illumina beheert. En op een dag zouden de tests op een veel groter aantal aandoeningen kunnen screenen.
Terwijl de niet-invasieve prenatale testbedrijven momenteel tests aanbieden voor volledige chromosoomfouten, kijken ze naar een toekomst waarin ze een veel gedetailleerder beeld van het foetale genoom kunnen krijgen en misschien zelfs ouders kunnen vertellen of hun ongeboren baby bepaalde genmutaties draagt.
We zijn net begonnen met [abnormale aantallen van vijf specifieke chromosomen], maar we zullen dit uitbreiden naar enkelvoudige genaandoeningen, zegt Bombard. Dit is slechts de eerste stap in wat we hopen een lange weg te zijn om patiënten te helpen, zegt hij.
Illumina en Verinata zeggen dat ze ook meer verfijnde foetale genetische analyse zullen nastreven. De limiet is de kosten van sequencing, niet iets fundamenteels aan de aanpak, zegt Rich Rava, hoofd wetenschappelijk directeur van Verinata. We hebben het altijd gezien als technologie van het hele genoom, zegt hij.
Omdat sequencing steeds goedkoper wordt, kun je dat in de toekomst misschien doen als je naar een bepaalde mutatie wilt kijken, bijvoorbeeld in het cystic fibrosis-gen, zegt Heath.
Naarmate de technische vooruitgang komt, moeten de ethische kwesties nog worden aangepakt. Het aanpakken van alleen dat ene gen levert verschillende problemen op, zegt Heath. Hoe gaan families om met een volledige genoomsequentie van een foetus, wetende dat hun ongeboren kind een genetisch risico met zich meebrengt dat pas laat in het leven problemen kan veroorzaken in vergelijking met mutaties die waarschijnlijk een vroege dood zullen veroorzaken?
Als de kans bestaat dat een baby binnen de eerste zes maanden van een kort en pijnlijk leven sterft, zou je een andere beslissing kunnen nemen, zegt Heath. Wij vinden dat alle keuzes geïnformeerde keuzes moeten zijn.