Early 2010 s. Analysis of the NIPT: guidelines in Italy. Invasive tests. Ultrasound + biochemistry 01/11/15

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1 Analysis of the NIPT: guidelines in Italy Giuseppe Rizzo Dept Ob Gyn Università Roma Tor Vergata Rome Italy Early 2010 s Ultrasound + biochemistry Invasive tests 1

2 Test combinato Free B HCG PaPP-A euploide trisomia 21 Dotto venoso euploide trisomia 21 2

3 Rigurgito tricuspidale euploide trisomia 21 Risultati test combinato Studio No casi Sensibilità FPR UK Nicolaides USA Faster Danimarca Tabor

4 Array CGH / SNP array 4

5 Pregnancy loss Amniocentesis Akolekar R et al. Procedure-related risk of miscarriage following amniocentesis and chorionic villus sampling: a systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol Jan;45(1): Pregnancy loss: CVS Akolekar R et al. Procedure-related risk of miscarriage following amniocentesis and chorionic villus sampling: a systematic review and meta-analysis. Ultrasound Obstet Gynecol Jan;45(1):

6 cffdna screening aneuploidies DR FPR TR ( ) 0.12 ( ) Tr ( ) 0.11 ( ) Monosomy X 90.3 ( ) 0.23 ( ) 6

7 Integra\ng NT+biochemistry, NIPT and invasive 2015 cffdna Ultrasound + biochemistry Invasive tests Array 13,18,21,X,Y 13,18,21,X,Y Other aneuploidies Syndromes Structural defects Aneuploidies 10MB Aneuploidies 250 kb 7

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10 SIEOG 2013 ISUOG 2014 Guidelines Ministero della Sanità 2015 SIEOG

11 SEGRETERIA PERMANENTE E TESORERIA: Via dei Soldati, 25 ROMA TELEFAX Tel C/C postale N /11/15 SIEOG 2103 SOCIETA ITALIANA DI ECOGRAFIA OSTETRICA E GINECOLOGICA E METODOLOGIE BIOFISICHE Presidente G. Calì presidente@sieog.it Past President D. Paladini Vice Presidenti M. Lituania G. Rizzo Consiglieri S. Guerriero A. Iuculano M. Lanna G. Rembouskos L. Rosignoli Tesoriere L. Di Luzio tesoriere@sieog.it Segretario F. Labate segretario@sieog.it La Società Italiana di Ecografia Ostetrica e Ginecologica e Metodologie Biofisiche in considerazione dell emergente grande importanza che stanno avendo i test non invasivi di diagnosi prenatale ed in particolare il test del cell free DNA (cfdna o Non Invasive DNA Testing NIDT), sulla base di quanto è attualmente presente in letteratura e di quanto già espresso dalle più importanti Società Scientifiche Internazionali, ritiene opportune le seguenti precisazioni: 1. il test su cfdna rappresenta un nuovo test di SCREENING per la sindrome di Down che dai primi studi scientifici promette di avere una buona affidabilità; 2. il potenziale migliorativo di tale test riguarda in particolare l apparente bassa percentuale di falsi positivi che potrà potenzialmente ridurre la necessità di utilizzo di metodiche invasive di diagnosi prenatale; 3. il test va eseguito solo previa consulenza genetica ed un ecografia eseguita da un operatore esperto nella diagnostica del primo trimestre 4. l utilizzo del test deve essere integrato con le strategie di screening attuali e non sostituendosi a queste; 5. gli studi di validazione del cfdna sono stati eseguiti principalmente su popolazioni ad alto rischio; i primi studi su popolazione generale sembrano confermare i dati degli studi precedenti, tuttavia, sono ancora in corso studi multicentrici finalizzati a valutare l integrazione di tale test nelle attuali strategie di screening; 6. Il cfdna non è un test diagnostico ma di screening per cui in nessun caso si può procedere ad interruzione di gravidanza senza una conferma attraverso esami diagnostici; 7. Il cfdna ha dimostrato una buona attendibilità nell identificazione della trisomia 21, una minore precisione per le trisomie 13, 18 e anomalie dei cromosomi X e Y. Non è in grado, attualmente, di identificare le altre patologie dei cromosomi che rappresentano oltre il 30% delle anomalie del cariotipo presenti nella popolazione a rischio. Tale limitazione va discussa con la gestante prima di effettuare il test. 8. attualmente gli unici test diagnostici sono rappresentati da tecniche invasive (villocentesi, amniocentesi); 9. diverse società scientifiche nazionali ed internazionali oltre la SIEOG stanno producendo documenti sulla corretta applicazione del cfdna e ne seguono l evoluzione; 10. è auspicabile la costituzione di una Commissione Nazionale multidisciplinare per valutare la possibile modalità di integrazione di tale test nei programmi di screening nazionali. Il Consiglio di Presidenza SIEOG Il Presidente SIEOG pun\ 1. Nuovo test di screening prome_e affidabilità 2. Potenziale ridurre Falsi posi\vi/ e Nodiagnos\ca invasiva 3. Va eseguito previa consulenza ed ecografia da operatore esperto nella diagnos\ca 1 trimestre 4. Va integrato con le metodiche di screening a_uali e non sos\tuirle 5. Studi principalmente su popolazioni ad alto rischio da stabilire il ruolo popolazione generale 11

12 cont 6. Non è un test diagnos\co ma di screening e in nessun caso si può procedere a IVG senza conferma del risultato con esami diagnos\ci (amnio CVS) 7. Buona a_endibilità per tr21, minore per 13, 18 e X, Y. Non è in grado di iden\ficare altre patologie cromosomiche (30% in popolazioni a rischio). Tale limitazione va discussa con la paziente prima di effe_uare il test 8. Unici esami diagnos\ci villocentesi amniocentesi 9. Varie società oltra a SIEOG stanno producendo documen\/lg su NIPT 10. È auspicable le creazione di una Commissione mul\disciplinare mul\nazionale 12

13 Key points Ecografia a tutte le donne 1 trimestre ( ) Counselling pre test essenziale NIPT Eco 1 trimestre normale Amnio CVS Test combinato NIPT CVS Key points NIPT proposto nei casi a rischio intermedio in alternativa alla diagnostica invasiva Non può sostituire la diagnostica invasica nei casi alto rischio (solo 70% Tr21, 18,13) Nei casi con anomalie e NIPT negativo va proposto invasiva e cariotipo CGH array Gemellari necessita approfondimento 13

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15 12 punti 1. Il NIPT è un test di screening prenatale non invasivo; perciò non è un test diagnostico. Il NIPT definisce, su base probabilistica, la presenza nel feto di una specifica patologia indagata. Pertanto, ogni risultato positivo deve essere confermato sulle cellule del feto, acquisite con una tecnica invasiva (villocentesi o amniocentesi). 2. Il test deve essere preceduto da un ecografia e dalla consulenza pre-test, che ha il compito di illustrare il significato del test e tutte le opzioni alternative disponibili per il monitoraggio della gravidanza. Prima del test deve essere acquisito il consenso della donna e specificato l uso dei campioni biologici residui 3. In almeno il 2% dei casi, il campione acquisito non è idoneo ad essere refertato. Per essere affidabile il risultato deve essere ottenuto a partire da una percentuale di DNA fetale libero non inferiore al 4% del totale del DNA libero presente nel plasma materno. 4. L indagine è al momento mirata e validata per le principali aneuploidie autosomiche (T21,T18, T13). Le anomalie cromosomiche indagate riguardano solo una parte, sia pure significativa (50-70%), delle aberrazioni cromosomiche eventualmente presenti nel feto. In rapporto alla tecnica utilizzata, si potranno in prospettiva ottenere informazioni più ampie anche su altre aneuploidie (ad es. dei cromosomi sessuali), su alcuni microriarrangiamenti e su alcune patologie mendeliane. In questo caso dovrà essere riconsiderato il razionale del test. Il NIPT può essere effettuato sulle gravidanze gemellari bigemine, anche dopo eventuale donazione dei gameti. 5. Un risultato indicativo di una bassa probabilità di trisomia autosomica deve essere considerato, di massima, rassicurante per la donna, in considerazione dell elevata specificità del test e del suo elevato valore predittivo negativo. Il risultato dello screening fa comunque riferimento alle caratteristiche genetiche del citotrofoblasto (placenta) che, in rari casi, possono essere discordanti rispetto a quelle del feto. 6. Il NIPT non è sostitutivo e perciò non evita di effettuare le altre indagini cliniche, laboratoristiche e strumentali che fanno parte integrante del monitoraggio della gravidanza. 7. I Centri che erogano il test devono: a) avere competenze nella diagnosi ecografica; b) avere competenza nella diagnosi prenatale; c) essere in grado di offrire la consulenza pre-test e post-test; d) essere collegati con il laboratorio di cui al punto 8. 15

16 8. laboratori che eseguono il test devono: a) essere certificati; b) partecipare a programmi di controllo della qualità, nazionali ed internazionali; c) essere dotati di personale con competenza specifica nelle tecniche di NGS. Nel caso in cui i laboratori sviluppino protocolli originali, è necessario che le tecniche e le procedure bioinformatiche siano rese pubbliche e disponibili alla validazione scientifica. 9. Considerato che il NIPT è il test prenatale non invasivo maggiormente sensibile, è necessario che, a livello centrale (Ministero della Salute, SSN) e regionale (SSR), venga presa in considerazione la sua introduzione come test di prima o di seconda scelta, per il monitoraggio delle principali aneuploidie autosomiche. 10. Le caratteristiche del test raccomandano che esso venga eseguito presso un numero ristretto di laboratori a livello nazionale; per questo è auspicabile una pianificazione ed un accordo interregionale. 11. E necessario predisporre campagne di informazione alla popolazione e di formazione dei professionisti, per garantire equità nell accesso al test. 12. Il progressivo impatto clinico delle tecniche genetiche di ultima generazione, associato ad un abbattimento dei loro costi, raccomanda un dibattito proattivo a livello professionale e della Società sugli scopi futuri degli screening prenatali dei difetti fetali. Al momento, lo screening basato sul NIPT non ha ragioni di essere esteso oltre le T21, T18, T13 16

17 Linee Guida punti 3 punti 1. Il test va integrato con le strategie di screening attuali, non sostituendosi a queste. A tutte le gestanti deve essere offerta un ecografia a settimane in accordo con linee guida SIEOG indipendentemente dalla loro intenzione di effettuare il cfdna test 2. Ogni gestante può decidere di sottoporsi a test invasivo, cfdna test o nessun ulteriore test dopo calcolo del rischio individuale. Nuovi cut-off dovrebbero essere definiti su base locale/nazionale in relazione alle risorse disponibili e alle priorità del Sistema Sanitario Nazionale. Tuttavia, per un rischio particolarmente alto, oltre un cut-off da determinare, dovrebbe essere offerto solo un test diagnostico invasivo per l alta percentuale di cromosomopatie che possono essere diverse da quelle diagnosticabili con il cfdna test, in questo sottogruppo. In tale popolazione, inoltre, il tasso di falsi negativi del cfdna test è elevato anche per le trisomie rilevabili dal test. 3. Il test del DNA libero non fornisce un risultato nel 2-4% delle gravidanze. Non vi sono ancora sufficienti dati in letteratura per guidare il counselling in questi casi. La possibilità di un mancato risultato deve essere spiegata alla donna, e rende ancora più importante l esecuzione dell ecografia di screening del primo trimestre anche nelle donne che decidono di sottoporsi al test DNA libero senza prima aver eseguito il test combinato 17

18 LIMITATIONS OF NIPT limited analysis Cost Failure to provide results Mul\ple pregancies Limited analysis 18

19 singleton pregnancy (84% danish population) 4 years NT PappA free BHCG NIPT risks positive (5%) 100% accuracy 1122 clinically relevant abnormal Kariotype 9% 27% missed 73% typical 27% atypical Prevalence of atypycal kariotype 2,5 2 1,5 1 0,5 0 maternal age NT PAPP A BHCG 19

20 Conclusions A significant proportion of karyotypic abnormalities will be missed by NIPT. Women of advanced maternal age, or with increased NT, or abnormal biochemistry have a higher risk of having a fetus affected by an atypical abnormal karyotype and need to be counselled accordingly when considering NIPT. Danish Fetal Medicine Study, and Danish Genetic Study Groups Ultrasound Obstet Gynecol 2014 doi: /uog atypical Chromosomal anomalies 34% abnormal ultrasound 24% test combinato positivo ISUOG

21 Non risposta 8% 21

22 Usualmente non conteggiati nelle statistiche 8% non risposta ACOG % aneuploidie COSTI universale popolazione selezionata 22

23 Contingent Approach Strategy NT +biochemistry Scelta cut-off funzione Condizione economica High Risk CVS Intermediate risk NIPT Low risk Rescan 20wks < >2500 < >

24 Test combinato e fasce di rischio (n.casi P.O.Palagi,Firenze- P.O. Grosseto) Fascia di rischio n.tot Trisomia 21 Trisomia 18/13 Trisomia 21 e 18/13 n.patologici (% VP) OAPR (1/ ) <= (52,65) 1, (21,97) 4, (10,84) 9, (9,096) (2,17) (1,68) (1,11) 35,6 > (0,01) - totale (0,77) 13 Cortesia E Peri, Test Combinato n.casi Sensibilità del test v/s cromosomopa\a Sensibilità Falsi posiwvi Falsi negawvi Valore predixvo posiwvo Valore predixvo negawvo Cut-off 1/250 92,54.% 5.58% 0,043% 11.3% 99.95% 5 neonaw con Sindrome di Down (1) o Sdr Klinefelter (4) + 4 few con trisomia 21 (iden\fica\ in epoca successiva) su test combina\ esegui\ 2,5% di anomalie cromosomiche non 21,13,18, XY 24

25 Marcatori aggiun\vi (NB) (n.casi P.O.Palagi,Firenze- P.O. Grosseto) Fascia intermedia 1/251-1/1000 Senza valutazione Osso Nasale = 2474 (11,87%) Dopo valutazione Osso Nasale = 881 (4,22%) Semplice rilevazione Già compresa nell immagine per NT Alto valore predirvo Riduce di 2/3 donne da so_oporre a NIPT Reflex DNA screening 25

26 Protocol for reflex DNA teswng in conjuncwon with Integrated test screening. Two blood samples taken: one for a standard first-trimester combined test, one retained for poten\al DNA tes\ng Wald NJ, Bestwick JP. PLoS ONE 2013;8(3): e Wald NJ, Bestwick JP. J Med Screen Apr 16. pii: Wald NJ, Bestwick JP. Prenat Diagn Jul 25. doi: /pd Protocol for reflex DNA testing in conjunction with Integrated test screening in which 20% of women at highest risk using NT, PAPP-A, and free β-hcg (first part of the Integrated test) receive a DNA sequencing test. Wald NJ, Bestwick JP. PLoS ONE 2013;8(3): e Wald NJ, Bestwick JP. J Med Screen Apr 16. pii: Wald NJ, Bestwick JP. Prenat Diagn Jul 25. doi: /pd

27 Protocol for reflex DNA testing in conjunction with Integrated test screening in which 10% of women at highest risk using NT, PAPP-A, and free β-hcg (first part of the Integrated test) receive a DNA sequencing test. Wald NJ, Bestwick JP. PLoS ONE 2013;8(3): e Wald NJ, Bestwick JP. J Med Screen Apr 16. pii: Wald NJ, Bestwick JP. Prenat Diagn Jul 25. doi: /pd Trends Mol Med Feb;21(2):

28 Chromosomal aneuploidy Subchromosomal aberration Monogenic diseases Trisomy 21 22q11.2 deletion syndrome beta-thalassemia DiGeorge syndrome Congenital adrenal hyperplasia Trisomy 20 Trisomy 18 Trisomy 13 Turner syndrome (45,X) Klinefelter syndrome (47,XXY) 47,XYY syndrome Triple X syndrome (47.XXX) Triploidy (3N) Prader Willi syndrome Angelman syndrome 1p36 deletion syndrome Cri-du-chat syndrome Wolf Hirschhorn syndrome 22q11.2 duplication syndrome De novo 22q11.2 deletion syndrome De novo 22q11.2 microduplication Translocation Microdeletion Microduplication Trends Mol Med Feb;21(2): Soon cffdna cffrna Aneuploidies: Chromosomal Subchromosomal Monogenic Ultrasound + biochemistry 13,18,21,X,Y Other aneuploidies Syndromes Structural defects Invasive tests Aneuploidies 10MB Array Aneuploidies 250 kb 28

29 Conclusioni Scenario in rapida evoluzione Necessità di seguire le LG Il ruolo del NIPT va valutato in funzione qualità degli screening ecografici Accessibilità Costi 29