211service.com
En modig ny värld av prenatal DNA-sekvensering
Prenatal testning kan bli säkrare och mer informativ under de kommande åren tack vare teknologier som utvecklats för att kartlägga fostrets genom från mammans blod.
Illumina, världens ledande tillverkare av DNA-sekvenseringsmaskiner, går nu aggressivt in på området prenatal sekvensering. Tidigare denna månad, företaget meddelat att det skulle köpa startup Verinata , som lanserade sitt prenatala kromosomräkningssystem förra våren . Förvärvet följer en rad åtgärder från Illumina för att öka sin närvaro inom prenatal medicinsk diagnostik (se DNA-sekvenseringsledare köper in prenatal testning).
Konventionella metoder för att kontrollera fostrets arvsmassa för avvikelser kräver invasiva procedurer, som att använda en nål för att dra ut lite fostervatten som omger fostret eller vissa celler från moderkakan, metoder som ibland kan orsaka missfall.
Dessa tester fokuserar huvudsakligen på onormalt antal av vissa kromosomer (som tillståndet som orsakar Downs syndrom) och erbjuds endast kvinnor med högriskgraviditeter. Men mycket mer kan hämtas från fostrets DNA som flyter i mammas blod, och vissa tror att sådana tester snart kommer att vara tillgängliga för många kvinnor.
Det första företaget som erbjöd prenatal screening från en mammas blod var Sequenom, som gjorde sitt MaterniT21-test tillgängligt i oktober 2011. Förra året använde läkarna Sequenoms test för att screena mer än 60 000 graviditeter för onormalt antal kromosomer.
För att söka efter dessa kromosomrubbningar från och med 10 veckors graviditet, sekvenserar företagen DNA-bitarna som flyter i ett prov av moderns blod.
Cirka 12 procent av DNA:t i hennes blod tillhör hennes foster. Testerna urskiljer inte vilka sekvenser som tillhör mamman eller det ofödda barnet. Istället används räknealgoritmer för att söka efter små men signifikanta förändringar i mängden av en kromosom till en annan. DNA-sekvenseringsmaskiner läser upp strängar av DNA-bokstäver som är några dussin baspar långa, och blandningen av mammas och babys sekvenser sorteras sedan efter kromosom. Om det finns fler sekvenser än förväntat som tillhör en viss kromosom, så bär förmodligen fostret på en extra kopia.
I ett normalt blodprov bör cirka 1,36 procent av det cellfria DNA:t tillhöra kromosom 21, säger Alan Bombard, chefsläkare på Sequenom. När ett foster har Downs syndrom finner testet vanligtvis 1,4 procent. Det är inte så stor skillnad, men du räknar det 10 miljoner gånger, säger Bombard.
Medicinska experter noterar också det växande området. I november släppte två medicinska föreningar en gemensam åsikt att de icke-invasiva DNA-testerna skulle kunna användas för att screena högriskgraviditeter, vilket inkluderar fall där mamman är över 35 år eller har haft tidigare graviditeter med kromosomavvikelser (se Medical Society Approval for Noninvasive Prenatal Testning).
Tekniken kommer att förändra hela prenatal medicin, säger Nancy Rose, en klinisk genetiker som var ordförande för den gemensamma opinionskommittén. Det här är en väldigt tidig användning av tekniken och den kommer bara att bli bättre, säger Rose. Ändå rekommenderar kommittén att testerna endast erbjuds till kvinnor med högriskgraviditeter, inte till de med genomsnittliga eller lågrisksituationer: Det finns helt enkelt inga data om lågriskpatienter, säger Rose. Vi har inte bra information att ge dessa kvinnor utan att ha stora prospektiva prövningar. Det är en rimlig hållning att vara försiktig.
Ett annat skäl till försiktighet för att använda testerna för graviditeter med låg eller genomsnittlig risk är att varje indikation på en kromosomstörning skulle behöva bekräftas med en invasiv procedur som en fostervattenprov, vilket kan orsaka missfall. Många människors största oro är ett falskt positivt, säger Bombard.
Ändå ser Illumina en mycket större marknad i framtiden. Med dessa icke-invasiva tillvägagångssätt kommer vi så småningom att kunna testa alla, säger Greg Heath , som leder Illuminas diagnostikavdelning. Och en dag kan testerna screena för ett mycket större antal störningar.
Medan de icke-invasiva prenatala testföretagen för närvarande erbjuder tester för hela kromosomfel, ser de mot en framtid där de kan få en mycket mer detaljerad bild av fostrets genom och kanske till och med berätta för föräldrar om huruvida deras ofödda barn bär på särskilda genmutationer.
Vi har precis börjat med [onormala antal av fem specifika kromosomer], men vi kommer att utöka detta till enstaka genstörningar, säger Bombard. Det här är bara det första steget i vad vi hoppas ska bli en lång väg för att hjälpa patienter, säger han.
Illumina och Verinata säger att de också kommer att bedriva mer förfinad genetisk analys av foster. Gränsen är kostnaden för sekvensering, inte något fundamentalt om tillvägagångssättet, säger Rich Rava, chief scientific officer för Verinata. Vi har alltid sett på det som helgenomteknologi, säger han.
Eftersom sekvensering blir billigare och billigare, om du vill titta på en viss mutation, säg, i genen för cystisk fibros, kanske du kan göra det i framtiden, säger Heath.
När de tekniska framstegen kommer återstår de etiska frågorna att lösa. Att tackla bara den enstaka genen hamnar i olika problem, säger Heath. Med en hel genomsekvens från ett foster, hur hanterar familjer att veta att deras ofödda barn har en genetisk risk som kan orsaka problem först sent i livet jämfört med mutationer som sannolikt kommer att orsaka en tidig död?
Om det finns sannolikhet att en bebis kommer att dö inom de första sex månaderna av ett kort och smärtsamt liv, kan du fatta ett annat beslut, säger Heath. Vi tycker att alla val bör vara informerade val.