Определение Историческая справка Задачи Методы оценки состояния плода Пренатальные скринирующие программы Алгоритмы пренатальной диагностики
Генетический груз – наследственная изменчивость в популяции, приводящая к появлению менее приспособленных особей, подлежащих естественному отбору ( Википедия : генетический груз — накопление летальных и сублетальных отрицательных мутаций, вызывающих при переходе в гомозиготное состояние выраженное снижение жизнеспособности особей, или их гибель) Генетический груз в Европейских популяциях и в России ≈ 5,5% Летальность -70% всех зигот человека Пороки развития – 2,5% новорожденных (1% - генетические факторы, 1,5% - тератогенные факторы) Наследственные болезни - 1,5% (хромосомные – 0,5%, генные – 1,0%) Многофакторные болезни ~ 10% Бесплодные супружеские пары – 10-15% Ежегодно в России рождается около 100 000 детей-инвалидов Около 40-50% ранней младенческой (перинатальной) смертности и инвалидности с детства обусловлены наследственными факторами По материалам лекций курса «Медицинская генетика» В.С. Баранова
К.Джонс «Наследственные синдромы по Дэвиду Смиту. Атлас-справочник» Профилактика наследственных болезней - комплекс мероприятий, направленных на предупреждение рождения больного ребенка, раннюю диагностику и лечение
научно-практическое направление, возникшее как новый раздел медицинской генетики в 80-х гг. ХХ в. на стыке клинических дисциплин ( акушерства, гинекологии, неонатологии ) и фундаментальных наук ( патофизиологии, эмбриологии, биохимии, молекулярной биологии, генетики) ПД в Санкт-Петербурге с 1987 г. в лаборатории пренатальной диагностики врожденных и наследственных болезней НИИАГ им. Д.О. Отта РАМН
Ранняя диагностика и предупреждение рождения детей с тяжелыми некорригируемыми врожденными и наследственными болезнями Основные руководящие документы МЗ РФ, Комитета по здравоохранению Администрации СПб : Приказ МЗ РФ N 316 от 30 декабря 1993 г. "О дальнейшем развитии медико-генетической службы Министерства здравоохранения Российской Федерации" Приказ МЗ РФ №457 от 28 декабря 2000 г. "О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике наследственных и врожденных заболеваний у детей" Распоряжение Комитета по здравоохранению Правительства Санкт-Петербурга N 39-р от 02.02.2012г. «О мерах по снижению наследственных и врожденных заболеваний у детей в Санкт-Петербурге»
Предоставление родителям исчерпывающей информации о риске рождения больного ребенка При наличии высокого риска – информация о последствиях возможных решений Ранняя диагностика внутриутробной патологии и обеспечение оптимального ведения беременности и родов Прогноз здоровья будущего потомства
Steele & Breg в 1966 г. - впервые показана возможность культивирования и кариотипирования клеток амниотической жидкости (АЖ) Valenti et al. D 1968 г. – первая ПД трисомии 21 на клетках АЖ Tietung Group, Anshan, China,1975 - трансцервикальная аспирация ворсин хориона через канюлю, "вслепую», первое использование инвазивной диагностики в целях практической медицины (определение полового хроматина) Kazy Z., Rozovsky IS, Bakarev VA,1 982 - трансцервикальная аспирация хориона под контролем ультразвука Smidt -Jensen S, Hahnemann N, 1984 - трансабдоминальная биопсия хориона под контролем ультразвука Daffos F, Capella Pavlovsky M, Forestier F., 1983 - кордоцентез под контролем ультразвука Niazi M., Coleman D., Loeffler F., 1981 - разработан способ культивирования ворсин хориона, повышена точность цитогенетических исследований Williamson R., Eskdale J., Coleman D. et al.,1981 -впервые проведен прямой анализ ДНК (диагностика гемоглобинопатии ) - открыт путь к диагностике моногенных заболеваний Simoni G., Brambati B., Danesino C et al., 1983 - разработан и описан усовершенствованный метод анализа прямых препаратов ворсин хориона
Методы оценки состояния плода ПРЯМЫЕ (обследование плода) НЕПРЯМЫЕ (обследование беременной) 1. Клиническое акушерско-гинекологическое 2. Бактерио - и серологическое 3. Медико-генетическое · генеалогическое · цитогенетическое · молекулярно-биологическое 4. Анализ эмбрионспецифических белков - НЕИНВАЗИВНЫЕ ИНВАЗИВНЫЕ 1 . Ультразвуковое сканирование 2. Кардиотокография 3. Рентгенография ПОЛУЧЕНИЕ ПЛОДНОГО МАТЕРИАЛА 1. Хорионбиопсия ( 1 триместр) 2. Плацентобиопсия ( 2 триместр) 3. Амниоцентез · ранний (13-14 н.б.) · обычный (15-22 н.б.) 4. Кордоцентез ( II-III триместр) 5. Фетоскопия ( II-III триместр) 6. Биопсия тканей плода (кожа, мышцы, печень, селезенка и пр.) ( II-III триместр) PAPP-A хорионический гонадотропин α -фетопротеин другие СКРИНИНГОВЫЕ
Цитогенетический скрининг Биохимический скрининг Ультразвуковой скрининг Иммунологический скрининг Скрининг на моногенные болезни Скрининг – это массовые исследования, направленные на выявление среди пациентов группы риска, угрожаемой по развитию изучаемой патологии. Предмет скрининга – это патология с неблагоприятным прогнозом для жизни и здоровья и высокой популяционной частотой, лечение которой требует больших социально-экономических затрат Эффективность скрининга определяется чувствительностью и специфичностью анализа
1. "Цитогенетический" Группы риска рождения ребенка с хромосомной патологией на основе возраста беременной и семейного репродуктивного анамнеза 2. Биохимический Группы риска возникновения некоторых ВПР (дефекты нервной трубки) и хромосомных болезней (синдром Дауна) у плода на основе анализа маркерных белков в сыворотке крови беременной. 3. Ультразвуковой Выявление УЗ-маркеров хромосомных болезней и ВПР у плода 4. Молекулярно-генетический Группы риска рождения детей с генными болезнями на основе выявления досимптоматических больных и бессимптомных гетерозиготных носителей наиболее частых моногенных болезней (серповидно-клеточная анемия, муковисцидоз ). 5. Иммунологический Группы риска возникновения ВПР у плода вследствие инфекций (краснуха, герпес, цитомегаловирус ) и Rh -конфликта. (Европейская ассоциация перинатальной медицины, 1993)
Группы риска формируются на консультативном приеме акушерами-гинекологами женских консультаций и других родовспомогательных учреждений, осуществляющих наблюдение за беременными, и врачами других специальностей. Группа риска рождения ребенка с хромосомной болезнью формируется на основе: возраста беременной анамнестических данных (рождение ребенка с хромосомной патологией, МВПР у ребенка) носительства аномального кариотипа в семье
Возраст матери Частота с. Дауна у плода 20 1/1500 25 1/1350 30 1/900 35 1/400 36 1/300 37 1/250 38 1/200 39 1/150 40 1/100 41 1/85 42 1/65 43 1/50 44 1/40 45 1/30 Зависимость частоты рождения ребенка с синдромом Дауна от возраста матери
Исследование уровня эмбрионспецифических белков в сыворотке периферической крови беременной Цель : формирование группы риска наличия: пороков развития плода ( spina bifida, анэнцефалия, омфалоцеле ) хромосомной патологии плода ( с-м Дауна, с-м Эдвардса, триплоидия, пр.) акушерских осложнений Расчет риска ВПР и хромосомных болезней у плода по биохимическим маркерам проводится с учетом возраста и анамнестических данных
С 1989 года проводилось общегородское исследование уровня АФП для выявления группы риска ДЗНТ и ДПБС; С 1993 года начато селективное исследование АФП и ХГ в ИАГ им. Д.О.Отта для выявления группы риска хромосомных аномалий ; С 1997 года проводится общегородской скрининг АФП и ХГ. В настоящее время основной скрининг проводится в первом триместре по исследованию PAPP-A и β ХГ
1 триместр беременности: диагностически значимый срок 10-13(+6 дн.) недель РАРР-А ( pregnancy associated plasma protein A) β ХГЧ (бета-субъединица хорионического гонадотропина) 2 триместр беременности: диагностически значимый срок 15-20 недель АФП (альфафетопротеин ) ХГЧ (хорионический гонадотропин человека) Синдром Дауна ↓ РАРР-А ↑ β ХГЧ Синдром Эдвардса ↓ РАРР-А ↓ β ХГЧ Синдром Патау ↓ РАРР-А N Компьютерный обсчет Высокий риск 1/250 (0,4%) Синдром Дауна ↓ АФП ↑ β ХГЧ Синдром Эдвардса ↓ АФП ↓ β ХГЧ
Возможности биохимического скрининга для выявления плодов с синдромом Дауна тест уровень детекции * II триместр Double (АФП + ХГ) 59-63% Triple (АФП + ХГ +uE3) 65% Double (АФП + β -ХГ ) 65-68 % (+5%) Triple (АФП + β -ХГ +uE3) 69 % (+5%) Double + ингибин А 70-75 % ( +7% ) Triple + ингибин А 73-76 % ( +7% ) I триместр PAPP-A + β -ХГ 62 % PAPP-A + β -ХГ 92-96 % + УЗ маркеры (ТВП + НК) * С учетом возрастного риска, при уровне ложноположительных результатов 5% и пороговом риске 1 : 250.
Дородовая эхография характеризуется: высокой информативностью безопасностью возможностью массового использования Цель : диагностика ВПР, формирование группы риска, угрожаемой по рождению детей с врожденными и наследственными заболеваниями
Сроки проведения исследования Квалификация врачей УЗД Диагностические возможности ультразвукового оборудования Единый протокол исследования Единая система учета ( регистр врожденных и наследственных болезней ) Верификация диагноза ( патологоанатомическая служба )
Диагностические 10 - 14 сроки беременности : 18 - 22 (20 - 24) 32 - 34 10-14 недель. Жизнеспособность плода, число плодов в матке, срок беременности, исключение грубых анатомических пороков, УЗИ-маркеры ХБ 18-22 недели. ВПР, маркеры ХБ, ЗВУР, патологии плаценты и пуповины, кол-во вод 32-34 недели. ВПР с поздней манифестацией, ЗВУР, патологии плаценты и пуповины Уровни обследования : 1 уровень - исследования в ЖК согласно стандартным протоколам скринингового УЗИ для соответствующего срока беременности. 2 уровень - исследования на УЗ аппаратах с высоким разрешением (в специализированных центрах ).
1 триместр КТР – копчико-теменной размер (оценка соответствия сроку развития) ТВП –толщина воротникового пространства (не более 2,5мм) НК – оссификация носовой кости 2 триместр Мажорные маркеры: шейная складка (более 6мм), мезобрахифалангия, укорочение длинных трубчатых костей Минорные (нужно более 2 для формирования показания для ПД): « гольфный мяч», кисты сосудистых сплетений, гиперэхогенных кишечник, пиелоэктазия, единственная артерия пуповины, многоводие
норма увеличение ТВП
Методы оценки состояния плода ПРЯМЫЕ (обследование плода) НЕПРЯМЫЕ (обследование беременной ) Клиническое Медико-генетическое консультирование Анализ эмбрионспецифических белков: α – фетопротеин хорионический гонадотропин РАРРА Методы лабораторной генетики ИНВАЗИВНЫЕ НЕИНВАЗИВНЫЕ Ультразвуковое сканирование Цитогенетическая, биохимическая и молекулярная пренатальная диагностика
Возраст матери от 35 лет и старше Наличие в анамнезе ребенка или плода с хромосомной патологией или МВПР Установленное семейное носительство хромосомной аномалии или генной мутации Наличие в семье моногенных заболеваний Выявление УЗ-маркеров, отклонения уровня сывороточных белков
Формирование групп риска беременных по рождению детей с ХБ Скрининг Ультразвуковой Цитогенетический Возраст беременной 35 лет и старше; Наличие в анамнезе ребенка (или плода) с хромосомной болезнью или МВПР; Носительство аномального кариотипа одним из супругов Биохимический Биохимические маркеры болезни Дауна у плода Ультразвуковые маркеры хромосомных болезней ПРЕНАТАЛЬНОЕ КАРИОТИПИРОВАНИЕ
ИНВАЗИВНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОДНОГО МАТЕРИАЛА микрохирургия дробящейся яйцеклетки трансцервикальная или трансабдоминальная хорионбиопсия трансабдоминальный плацентоцентез, амниоцентез, кордоцентез II триместр I триместр До имплантации
Молекулярная диагностика НБ Ворсины хориона Плацента Пуповинная кровь Амниоциты ( ± ) Цитогенетическая диагностика ХБ Амниоциты (культура) Ворсины хориона (культура и прямые препараты) Пуповинная кровь Биохимическая диагностика: Пуповинная кровь амниотические воды
Плацентобиопсия 14-20 недель Эффективность диагностики 99,6% 10-13 недель Эффективность диагностики 99,8% Хорионбиопсия Синцитиотрофобласт Мезенхимная строма Цитотрофобласт Приготовление препаратов из хориона или плаценты Ускоренный “ прямой ” метод
Амниоцентез (16-22 недели) Культивирование клеток амниотической жидкости Эффективность диагностики культивирование 70% контаминация 0,6% Приготовление препаратов из клеток амниотической жидкости и лимфоцитов плода Кордоцентез (после 20 недели) Культивирование лимфоцитов пуповинной крови плода Эффективность диагностики – 99,5%
РИСК ХРОМОСОМНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ПЛОДА РИСК МОНОГЕННЫХ БОЛЕЗНЕЙ ПЛОДА ХОРИОНБИОПСИЯ (ПЛАЦЕНТОБИОПСИЯ ) ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗ Н О Р М А Н О Р М А ? повторная операция П А Т О Л О Г И Я КОРДОЦЕНТЕЗ Кариотипирование родителей ПРОДОЛЖЕНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ УЗИ в динамике ПРЕРЫВАНИЕ БЕРЕМЕННОСТИ Верификация диагноза Алгоритм инвазивной пренатальной диагностики наследственных болезней
Возраст 35 лет и старше, n=4454 Наличие ребенка или плода с хромосомной болезнью, n=549 Наличие ребенка или плода с МВПР, n=184 Аномалии кариотипа у родителей, n=162 УЗМ хромосомных болезней, включая изолированные и множественные пороки развития, n=1117 Биохимические маркеры хромосомных болезней (риск > 0,5), n=1221 Моногенные болезни; Rh -конфликт; обеспокоенность состоянием плода; планирование семьи, n=1956 ВСЕГО, n = 9643 - цитогенетический скрининг - ультразвуковой скрининг - биохимический скрининг - вне скрининга 4,5% 2,4% 2,2% 8,6% 16,6% 1,4% 0,7% 4,6% Патология кариотипа Результаты пренатальной диагностики в разных группах риска (май 1987 – апрель 2007 г.г.)
Структура выявленных хромосомных аномалий (май 1987 – апрель 2007 г.г.) Гетероплоидия 57% Полиморфизм 9 ph 18% Структурные перестройки 15% Плацентарный мозаицизм 10%
полимо рфизм 9 ph (20,4%) трисомия 21 (29,6%) трисомия 18 (11,2%) трисомия 13 (4,2%) прочие трисомии аутосом (2,4%) моносомия Х (6,2%) трисомия гоносом (5,4%) триплоидия (3,4%) структурные перестройки сбалансированные (12,6 %) структурные перестройки несбалансированны е (12,6%) маркерные хромосомы (2,7%) Спектр выявленных хромосомных аномалий (май 1987 – апрель 2007 г.г.)
1 – выявлены пренатально по всем скринингам ; 2 – положит.рез-таты БС; 3 - отриц. рез-таты БС; 4 – не участвовали в скрининге
ПД хромомсомных болезней 86% ПД генных болезней 14% ВКЛАД МОНОГЕННЫХ И ХРОМОСОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В ИНВАЗИВНУЮ ПРЕНАТАЛЬНУЮ ДИАГНОСТИКУ ИАГ им. Д.О. ОТТА, Санкт.Петербург
ДОЛЯ МОНОГЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ НИИАГ им. Д.О.Отта, Санкт-Петербург
Принцип QF-PCR для диагностики анеуплоидий 4 6 2 : 1 1 : 1 : 1 4 5 6 трисомия трисомия ATTT 1 : 1 соотношение пиков 4 6 число повторов дисомия Отсутствие информативности
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ Диагностика наследственных болезней по клеткам плода или по свободной ДНК плода в крови матери Доимплантационная генетическая диагностика Увеличение эффективности скринирующих программ - биохимический скрининг - ультразвуковой скрининг Увеличение числа нозологий для ДНК-диагностики Генетический паспорт беременной
