Esame Prenatale Non Invasivo del Cariotipo Fetale

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1 Esame Prenatale Non Invasivo del Cariotipo Fetale

2 Che cos è E il test prenatale non invasivo (NIPT) tecnologicamente più avanzato e rappresenta una evoluzione dei tradizionali test di screening non invasivi che analizzano il cfdna da sangue materno Prenatalsafe Karyo rileva: Aneuploidie fetali (sia quelle comuni in gravidanza che quelle meno frequenti); Alterazioni cromosomiche strutturali fetali (delezioni e duplicazioni segmentali) a carico di ogni cromosoma del cariotipo fetale E un test prenatale non invasivo (NIPT) che consente di studiare il cariotipo fetale

3 Il test prenatale non invasivo che studia il cariotipo fetale Nessun altro NIPT oggi disponibile offre un livello d indagine così avanzato. Gli altri test prenatali non invasivi analizzano solamente alcuni cromosomi fetali, quali i cromosomi 21, 18, 13, X e Y.

4 analizza il DNA fetale libero circolante nel sangue materno Campione di sangue materno DNA libero di origine materna DNA libero di origine fetale

5 Il DNA fetale libero (cfdna) circolante nel sangue materno Durante la gravidanza, alcuni frammenti del Dna del feto circolano nel sangue materno. Il DNA fetale è rilevabile a partire dalla 5 settimana di gestazione. La sua concentrazione aumenta nelle settimane successive e scompare subito dopo il parto. La quantità di DNA fetale circolante dalla 10 settimana di gestazione è sufficiente per garantire l elevata specificità e sensibilità del test.

6 Caratteristiche del test

7 Test eseguito da GENOMA

8 Maggiore accuratezza rispetto al Bi-test I test di screening del primo trimestre (Bi-Test) presentano un incidenza del 5% di falsi positivi, comportando un aumento significativo di esami invasivi non necessari, e non rilevano il 5-15% dei casi di trisomia 21 (falsi negativi)

9 Indicazioni all esecuzione del test Gravidanze in cui è controindicata la diagnosi prenatale invasiva (es. rischio di aborto spontaneo) Screening del primo trimestre (Bi-Test) positivo Età materna avanzata (>35 anni) Quadro ecografico di anomalie fetali suggestive di aneuploidia Anamnesi personale/familiare di anomalie cromosomiche Partner(s) della coppia portatore(i) di traslocazione cromosomica bilanciata. Gravidanze a basso rischio (casistica limitata)

10 A chi è dedicato il test A tutte le donne in gravidanza con un età gestazionale di almeno 10 settimane gravidanze singole ottenute mediante: concepimento naturale tecniche di fecondazione assistita omologhe tecniche di fecondazione assistita eterologhe gravidanze gemellari ottenute mediante: concepimento naturale tecniche di fecondazione assistita omologhe tecniche di fecondazione assistita eterologhe precedenti gravidanze andate a termine precedenti gravidanze esitate in aborto spontaneo o seguite da interruzione volontaria di gravidanza

11 prevede 2 livelli di indagine

12 Detection rate Il test evidenzia il 92.6% delle anomalie cromosomiche fetali rilevabili in epoca prenatale, ed il 96.2% di quelle riscontrate alla nascita

13 Livello di detection rate molto simile al cariotipo fetale tradizionale

14 Cariotipo fetale tradizionale vs

15 prevede 2 livelli di indagine

16 Plus Detection rate Il test evidenzia il 95.5% delle anomalie cromosomiche fetali rilevabili in epoca prenatale, ed il 99.1% di quelle riscontrate alla nascita

17 Livello di detection rate molto simile Plus al cariotipo fetale tradizionale

18 Cariotipo fetale tradizionale vs Plus E consigliabile ricorrere all utilizzo del PrenatalSafe Karyo Plus solo in determinati contesti clinici (esempio dubbi ecografici suggestivi di sindrome da microdelezione cromosomica)

19 Studi di validazione pubblicati

20 Esempi di casi clinici

21 Esempio di un recente caso clinico (Caso 1) Paziente di 31 anni 12^ settimana di gestazione 5 Risultato Negativo 20^ settimana di gestazione Anomalie fetali ecografiche (ipoplasia del cervelletto; ventricolomegalia) Amniocentesi Rianalisi con

22 Chr. 5 Identifica una delezione 5p confermata con array-cgh Chr. 5 Del5p Mb Liquido Amniotico cfdna Array-CGH PrenatalSafe Karyo

23 Esempio di un recente caso clinico (Caso 2) Paziente di 32 anni 13^ settimana di gestazione 5 Risultato Negativo Anomalie fetali ecografiche 21^ settimana di gestazione (difetto interventricolare, piede torto, intestino iperecogeno, dismorfismo facciale, arteria ombelicale unica) Amniocentesi

24 Chr. 18 Identifica due delezioni (18p e 18q) confermate con array-cgh Chr. 18 Del18p11.32-p ,8 Mb Liquido Amniotico cfdna Del18q21.32-q23 21,3 Mb Array-CGH PrenatalSafe Karyo

25 Esempio di un recente caso clinico (Caso 3) Paziente di 32 anni Portatrice di traslocazione reciproca 46,XX,t(7;9)(p15;q22) Gravidanza ottenuta con PMA 11^ settimana di gestazione Chr. 7 Chr. 9 Risultato Patologico rilevato cariotipo fetale con traslocazione sbilanciata Anomalie fetali ecografiche (labiopalatoschisi; idrocefalia tetraventricolare, ipoplasia cuore) 12^ settimana di gestazione Villocentesi Risultato confermato

26 Identifica una traslocazione sbilanciata confermata con array-cgh Dup7p22.3p Mb Dup9p24.3-q Mb Array-CGH PrenatalSafe Karyo Array-CGH PrenatalSafe Karyo Villi Coriali cfdna Villi Coriali cfdna

27 Esempio di un recente caso clinico (Caso 4) Paziente di 35 anni Amniocentesi (cariotipo tradizionale) 13^ settimana di gestazione Risultato Negativo (Cariotipo fetale 46, XY) Anomalie fetali ecografiche (Sospetta Sindrome di DiGeorge) 20^ settimana di gestazione Sindrome di DiGeorge Amniocentesi

28 Identifica una gravidanza con Plus sindrome di DiGeorge Chr.22 Del22q11.21 Sindrome di DiGeorge 4 Mb Liquido Amniotico cfdna Array-CGH PrenatalSafe Karyo

29 Esempio di un recente caso clinico (Caso 5) Chr. 13 Chr. 20 Paziente di 33 anni (non consapevole di essere portatrice di traslocazione cromosomica) 12^ settimana di gestazione Risultato Patologico rilevato cariotipo fetale con delezione 13q33.1q34 di 11.4 Mb Anomalie fetali ecografiche (Igroma Cistico e Sacci Giugulari) Paziente portatrice di traslocazione reciproca 46,XX,t(13;20)(q33;q13.3) Villocentesi 15^ settimana di gestazione Risultato confermato

30 Del13q33.1q34 Identifica una traslocazione sbilanciata di origine materna 11.4 Mb Dup20q Mb Chr. 13 Chr. 20 PrenatalSafe Karyo (cfdna) Array-CGH (CVS) PrenatalSafe Karyo (cfdna) Array-CGH (CVS)

31 Esempio di un recente caso clinico (Caso 6) Paziente di 40 anni 11^ settimana di gestazione Risultato Patologico rilevata duplicazione 18p Villocentesi 12^ settimana di gestazione Risultato confermato

32 Chr. 18 Identifica una duplicazione 18p confermata con array-cgh

33 Esempio di un recente caso clinico (Caso 7) Paziente di 38 anni 10^ settimana di gestazione Risultato Patologico rilevata duplicazione 11p Amniocentesi 16^ settimana di gestazione Risultato confermato

34 Identifica una duplicazione 11p confermata con array-cgh Chr. 11 Dup11p15.4p Mb Liquido Amniotico Dup11p15.4p Mb cfdna Array-CGH PrenatalSafe Karyo

35 Esempio di un recente caso clinico (Caso 8) Paziente di 35 anni 12^ settimana di gestazione Risultato Patologico rilevata Delezione Xp Amniocentesi 16^ settimana di gestazione Risultato confermato

36 Identifica una Delezione Xp confermata con array-cgh delxp22.33p Mb Liquido Amniotico delxp22.33p Mb cfdna Array-CGH PrenatalSafe Karyo

37 Esempio di un recente caso clinico (Caso 9) Paziente di 40 anni NIPT (screening 5 cromosomi) Risultato Positivo Alto Rischio per Trisomia 21 13^ settimana di gestazione Esame eseguito da altro laboratorio Trisomia 21 non rilevata Rilevata CNV materna Identificata causa del risultato Falso Positivo riportato dal test eseguito da altro laboratorio

38 Riduce il rischio di falsi positivi determinati da CNV materni Array-CGH Prelievo ematico gestante PrenatalSafe Karyo cfdna

39 Chudova et al., 2016 NEJM Riduce il rischio di falsi positivi determinati da CNV materni

40 Strom et al., 2017 NEJM Riduce il rischio di falsi positivi determinati da CNV materni

41 Esempio di un recente caso clinico (Caso 10) Paziente di 42 anni 14^ settimana di gestazione Risultato Patologico rilevata Trisomia 9 Amniocentesi 16^ settimana di gestazione Risultato confermato Trisomia 9 a mosaico (20%)

42 Identifica una Trisomia 9 a mosaico confermata con cariotipo Chr. 9 PrenatalSafe Karyo L esito di PrenatalSafe Karyo e dello studio del cariotipo tradizionale concordano su una Trisomia 9 (a mosaico) 46,XX[80]/47,XX,+9[20]

44 Identifica una Trisomia 22 a mosaico confermata con cariotipo Chr.22 PrenatalSafe Karyo L esito di PrenatalSafe Karyo e dello studio del cariotipo tradizionale concordano su una Trisomia 22 (a mosaico) 46,XY[42]/47,XY,+22[8]

46 Identifica una Trisomia 7 a mosaico confermata con cariotipo Chr. 7 PrenatalSafe Karyo L esito di PrenatalSafe Karyo e dello studio del cariotipo tradizionale concordano su una Trisomia 7 (a mosaico) 46,XX[48]/47,XX,+7[2]

47 Fiorentino et al., submitted Studio Prospettico

48 Background Conventional cfdna-based NIPT approaches focus on detection of common trisomies and sex-chromosome aneuploidies. This leaves a gap of approximately 17% of clinically relevant chromosomal/subchromosomal abnormalities that would go undetected. Previous studies have shown the potential of extending conventional NIPT to detect fetal microdeletion syndromes from maternal plasma (Peters et al., 2011; Srinivasan et al., 2013). Other studies showed how genome-wide cfdna testing can contribute in lowering the incidence of false positive results generated by maternal copy number variants (Snyder et al., 2015; Chudova et al., 2016). At present, there are limited data available on the potential of genome-wide screening to detect rare autosomal trisomies and structural chromosome anomalies in a general population of pregnant women.

49 Aim of the study From December 2015 through May 2016, genome-wide cell-free fetal DNA (cfdna) testing was offered to pregnant women undergoing conventional cfdna-based non-invasive prenatal testing (NIPT) for common fetal aneuploidy. We aimed to compare the performance of the two test in a general obstetrical population.

50 Demographic and pregnancy characteristics Characteristics n No. of eligible patients Maternal age-yr - Mean ±SD 35.3±4.1 - Min-max Gestational age at sample collection -wk - Mean ±SD 12.3±2.1 - Min-max Indications for NIPT - Parental Anxiety 3804 (31.4%) - Advanced maternal age a 4446 (36.7%) - Positive prenatal screen 1199 (9.9%) - Fetal ultrasound abnormality 472 (3.9%) - Prior pregnancy with fetal aneuploidy 157 (1.3%) - More than one indication 2035 (16.8%)

51 Results of samples tested Total No. of patients analyzed Samples with a call - no. (%) (99.7) Total cancellations - no. (%) 182 (1.5) - Samples with low FF - no. (%) 145 (1.2) - Samples with assay failure - no. (%) 36 (0.3) Samples with a conclusive result - no. (%) (98.5) Chromosomally abnormal results - Genome-wide cfdna screening - no. (%) 196 (1.6) - Conventional cfdna screening - no. (%) 166 (1.4) Pregnancies confirmed as chromosomally abnormal - no. (%) - Genome-wide cfdna screening - no. (%) 169 (1.4) - Conventional cfdna screening - no. (%) 151 (1.3)

52 Clinically relevant chromosomal abnormalities classes detected by genome-wide cfdna analysis

53 Types of chromosome anomalies detected by conventional and genome-wide cfdna testing

54 Performance of conventional cfdna screening vs. genome-wide analysis Conventional cfdna screening Genomewide cfdna screening P-value No. of pregnancies assessed Clinical relevant chromosomal abnormalities detected - no. (%) Pregnancies confirmed as chromosomally abnormal - no. (%) False Positive False Negative 12* 0 True Positive True Negative Sensitivity 92.64% % <0.001 Specificity 99.87% 99.77% Positive Predictive Value (PPV) 90.96% 86.22% Negative Predictive Value (NPV) 99.90% % <0.001 ^ Clinically relevant chromosomal abnormalities, not detected by conventional cfdna screening, potentially resulting in the birth of babies with chromosomal anomalies, have been considered as false negative. A P-value of less than 0.05 was considered to indicate statistical significance (**).

55 Performance of the Genome-wide cfdna screening

56 Conclusion The clinical utility of expanding NIPT to cover the entire genome is controversial, especially in low-risk pregnancies. In fact, it pertains a risk of overdiagnosis with a higher number of false positives because of chromosomal rearrangements which are confined to the placenta, potentially leading to an increase in unnecessary invasive testing. The results of this study demonstrate that a high specificity may be maintained while extending the screen to all chromosomal abnormalities.

57 La tecnologia

58 La Tecnologia del test

59 Tecnologia di sequenziamento totale del genoma fetale

60 Tecnologia di nuova generazione Migliore qualità dei risultati Totale Automazione e High Throughput Procedura di laboratorio completamente automatizzata, dall estrazione del DNA all analisi dei dati Capacità di analisi di elevati volumi di campioni

61 Tecnologia di nuova generazione Migliore qualità dei risultati Maggiore risoluzione L introduzione del Sequenziamento bidirezionale (Paired-end) del genoma fetale raddoppia il numero di letture, migliorando l affidabilità del test.

62 Tecnologia di nuova generazione Migliore qualità dei risultati Determinazione della frazione fetale più accurata Differenziazione del DNA di origine fetale da quello materno in base alla differente lunghezza

63 Fiorentino et al., Prenatal Diagnosis (2016) 36: rileva le aneuploidie anche a bassa FF (<4%)

64 rileva le aneuploidie anche a bassa FF (<4%) Le linee guida Italiane e Internazionali* concordano nel dedicare particolare attenzione ai campioni a bassa frazione fetale in quanto ritenuti a maggiore rischio (da 4 a 10 volte) di aneuploidie cromosomiche *-Ministero della Salute. Linee-Guida Screening prenatale non invasivo basato sul DNA (Non Invasive Prenatal Testing NIPT). Maggio Committee Opinion No. 640: Cell-free DNA Screening for Fetal Aneuploidy. Obstet Gynecol 2015; 126:e Society for Maternal-Fetal Medicine (SMFM) Publications Committee #36: Prenatal aneuploidy screening using cell-free DNA. Am J Obstet Gynecol 2015;212: Benn P, Borrell A, Chiu RW, et al. Position statement from the Chromosome Abnormality Screening Committee on behalf of the Board of the International Society for Prenatal Diagnosis. Prenat Diagn 2015; 35: Fiorentino et al., Prenatal Diagnosis (2016) 36:

65 Fiorentino et al., Prenatal Diagnosis (2016) 36: