211service.com
Ett säkrare test för Downs syndrom
Ända sedan upptäckten att en gravid kvinnas blod innehåller spår av hennes barns DNA, har forskare letat efter sätt att screena det DNA för genetiska avvikelser. Ett nytt test utvecklat av Stephen Quake och hans kollegor på Stanford University tar oss ett steg närmare ett icke-invasivt blodprov för att diagnostisera störningar som Downs syndrom hos ett foster.
Trio av kromosomer: Personer med Downs syndrom har tre kopior av kromosom 21, snarare än standard två.
Det nya testet använder kraftfulla DNA-sekvenseringstekniker för att amplifiera korta fragment av en babys DNA från moderns blod och för att kartlägga kromosomerna. Metoden avslöjar de extra kopiorna av kromosomer – aneuploidi – som är karakteristiska för vissa genetiska störningar, inklusive Downs syndrom, där det finns tre kopior av kromosom 21 snarare än två.
Nu närmar vi oss den tidpunkt då det inte kommer att finnas ett screeningtest utan ett definitivt icke-invasivt test, säger Joe Leigh Simpson från Florida International University . Simpson var inte involverad i Quakes arbete.
Testet plockade upp alla nio fall av Downs syndrom bland 18 kvinnor i en studie som i dag rapporteras i Proceedings of the National Academy of Sciences . Den upptäckte också två fall av Edwards syndrom, där det finns en extra kopia av kromosom 18, och ett fall av Pataus syndrom, kännetecknat av tre kopior av kromosom 13.
Det här är väldigt spännande, säger Farideh Bischoff , en cytogenetiker med Biocept , ett bioteknikföretag baserat i San Diego. Det är kraftfullt. Bischoff var inte involverad i Quakes arbete.
För närvarande är guldstandarden för prenatal diagnos av Downs syndrom fostervattenprov, vilket kräver att en stor nål sticks in i mamman precis bredvid barnet för att extrahera ett prov av fostervatten, förklarar Quake, som också är utredare för Howard Hughes Medical Institute . Det finns en åtföljande risk för missfall, infektion eller skador på fostret. En diagnos kan också ställas genom provtagning av korionvillus, som använder vävnad från moderkakan men har en högre risk för missfall än fostervattenprov. Proverna av fostervatten eller moderkaka undersöks för att se om fostret har tre kopior av kromosom 21.
Quakes teknik drar fördel av det faktum att små mängder DNA från ett foster cirkulerar i moderns blod. En del DNA finns i intakta fosterceller, men för ungefär ett decennium sedan upptäckte forskare att en gravid kvinnas blod också bär fritt flytande foster-DNA. Till skillnad från intakta celler dröjer inte cellfritt foster-DNA kvar från en graviditet till en annan. Det är också rikligare än det från intakta celler, men fortfarande sällsynt nog att göra det svårt att upptäcka.
Quake och hans kollegor tog blodprover från gravida kvinnor som ansågs ha hög risk att bära en bebis med aneuploidi och använde high-throughput-sekvensering för att amplifiera fragment av DNA från både modern och fostret och för att kartlägga dess kromosomer. De tittade sedan på mängden material från varje kromosom. Ett överflöd av någon speciell kromosom pekade på en genetisk störning. Resultaten, säger Quake, kan vara så exakta som du vill helt enkelt genom att sekvensera fler fragment.
Det är ett steg framåt, tillägger James Egan, ordförande för avdelningen för obstetrik och gynekologi vid University of Connecticut Health Center . Den har stor potential, men den är inte redo för bästa sändningstid än. Egan bidrog inte till Stanford-studien. Quakes team planerar nu en större studie av flera hundra gravida kvinnor.
Kostnaden för sekvenseringen som användes i studien var $700 per prov, men Quake säger att den sedan dess har sjunkit till $300, eftersom kostnaden för tekniken fortsätter att sjunka. Om det verkligen kan utföras för $700, kan det revolutionera området, säger Simpson.
Quakes team testade kvinnor i sin andra trimester av graviditeten, även om han tror att testet kan användas så tidigt som 10 veckor in i en graviditet. Ett första trimestertest för Downs syndrom skulle vara att föredra, så att föräldrar har mer tid att bestämma sig för om de vill avbryta graviditeten eller förbereda sig för födelsen av ett barn med sjukdomen.
Quakes metod är en av flera olika tillvägagångssätt för problemet med att använda foster-DNA i ett icke-invasivt diagnostiskt test för genetiska störningar som Downs syndrom.
Sequenom , baserat i San Diego, utvecklar ett test baserat på gener på kromosom 21 som kodar för fosterspecifik RNA. Dessa markörer kan användas för att räkna kopior av kromosomen. Det finns tusentals genetiska störningar som lätt kan diagnostiseras med genetisk screening, säger Ravinder Dhallan , grundare och VD för Ravgen , ett Columbia, MD-baserat bioteknikföretag som utvecklar diagnostiska tester med hjälp av foster-DNA. Vissa är behandlingsbara idag och många fler kan behandlas i framtiden.
Det är ännu inte klart vilken metod – eller metoder – som i slutändan kommer att löna sig. Det är som CD- eller DVD-skivor eller tumenheter, säger Egan vid University of Connecticut . De är alla olika sätt att närma sig ett problem. En eller alla kommer att fånga det medicinska samfundets fantasi och bli ett mycket användbart kliniskt verktyg.