L'utilisation de chromosomiques Microarray Analyse en diagnostic prénatal
RÉSUMÉ: analyse des micro réseaux chromosomiques est une technique qui identifie des anomalies chromosomiques, y compris des anomalies submicroscopiques qui sont trop petites pour être détectées par caryotype conventionnel. Comme caryotype fœtal conventionnelle, prénatals analyse chromosomique microarray nécessite des tests directs de tissus fœtaux et peut donc être offert uniquement avec prélèvement de villosités choriales ou amniocentèse. Sur la base des résultats d'une Shriver Institut national de la santé infantile et le développement humain essai multicentrique Eunice Kennedy et des études antérieures, l'analyse prénatale chromosomique des microréseaux est plus bénéfique lorsque l'examen échographique identifie des anomalies structurelles fœtales. Le potentiel pour les résultats et la détection des résultats cliniquement douteux identifiés par des tests de microarray chromosomique prénatale complexes peut entraîner une anxiété importante du patient. Cela souligne le besoin critique de pré test patient complet et le conseil génétique post test de personnel qualifié sur les avantages, les limites et les résultats des tests afin que les patients puissent prendre des décisions. Le Collège américain des obstétriciens et gynécologues et la Société pour médecine maternelle et fœtale offrent des informations générales ainsi que des recommandations concernant l'application de la technologie des puces à ADN chromosomique dans le cadre prénatal.
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L’analyse de puces à ADN chromosomique est une méthode de mesure de gains et les pertes d'ADN dans le génome humain. Il est une haute résolution du génome entier de dépistage qui permet d'identifier majeur aneuploïdie chromosomique, ainsi que l'emplacement et le type de changements génétiques spécifiques qui sont trop petites pour être détectées par caryotype conventionnel. Il est considéré comme un test de premier niveau dans l'évaluation génétique des nourrissons et des enfants souffrant d'un handicap intellectuel inexpliqué, des anomalies congénitales ou des troubles du spectre de l'autisme. Au sein de cette population, l'analyse chromosomique des micro réseaux a été utile dans la détection des déséquilibres génomiques responsables ou des mutations génétiques dans le plus grand nombre 15% des enfants avec un caryotype classique normale .
L'utilité du micro réseaux dans le diagnostic des anomalies génétiques chez les nourrissons et les enfants a stimulé l'intérêt pour son application dans le cadre prénatal. Plusieurs études descriptives début ont démontré les avantages potentiels de l'analyse chromosomique du micro réseaux d'anomalies fœtales au-delà de caryotype fœtal classique Jusqu'à récemment, toutefois, la vaste application de cette technologie a été limitée par un manque de grandes études basées sur la population. En Décembre 2012, les chercheurs ont publié les résultats d'une vaste étude de cohorte soutenue par l'Institut national de la santé infantile et du développement humain (NICHD) Eunice Kennedy Shriver qui a comparé l'efficacité de l' analyse chromosomique des micro réseaux avec caryotype classique dans le diagnostic prénatal .Dans ce document commun, le Collège américain des obstétriciens et gynécologues (l'Ordre) et la Société pour médecine maternelle et fœtale offrent des recommandations concernant l'application de la technologie des puces à ADN chromosomique dans le cadre prénatal.
Microarray Technology
L’analyse du micro réseaux chromosomiques est une technique qui permet d'identifier les principaux aneuploïdie chromosomique ainsi que des anomalies submicroscopiques qui sont trop petites pour être détectées par caryotype conventionnel. Par contraste avec le caryotype conventionnel qui détecte principalement des anomalies génétiques résultant de variations importantes du nombre ou de la structure des chromosomes, l'analyse de puces à ADN peuvent également fournir des informations au niveau microscopique dans le génome humain. Les sections dupliquées ou supprimées de l'ADN sont connus comme le nombre de copies variantes. Ces réarrangements submicroscopiques peuvent représenter une partie importante de la charge humaine de la maladie génétique, avec des estimations aussi élevées que 15%. La probabilité de trouver le nombre de copies importantes variantes est fortement corrélée à la présence d'anomalies fœtales structurelles, bien que le nombre de copies importantes variantes peuvent également être identifiés chez les fœtus structurellement normales. Un autre type d'altération de l'ADN est un polymorphisme simple nucléotide (SNP). Un SNP est une variation de l'ADN dans lequel un seul nucléotide dans la séquence du génome est modifié. Cela peut se produire entre deux personnes différentes ou entre les chromosomes appariés d'un même individu et peuvent ou peuvent ne pas causer la maladie. En contraste avec le syndrome de Down et d'autres trisomies communes, le nombre de copies des variantes ou des SNP identifiés en utilisant l'analyse des micro réseaux chromosomique ne sont pas associés avec l'augmentation de l'âge maternel.
Il existe deux types de microfarads utilisés dans les tests prénataux cliniques: tableaux comparatifs hybridation génomique (CGH) et SNP. Bien que ces deux techniques détectent les variantes de nombre de copies, ils identifient les différents types de variation génétique. Avec chacune de ces technologies, l'ADN provenant d'un échantillon du fœtus est hybride à une puce d'ADN ou des fragments d'ADN de matrice contenant de l'identité des séquences connues (connus). L'ADN fœtal à étudier est généralement dérivé d’amniocytes ou d'échantillons de villosités choriales. Avec CGH, l'ADN fœtal est marqué avec une couleur de colorant fluorescent, tandis que l'ADN de contrôle (des séquences génétiques connues) est marquée avec une autre couleur. L'intensité relative des différentes couleurs (par rapport à la quantité d'ADN fœtal par rapport à l'ADN témoin) est comparée. Duplications ou suppressions sont détectées en tant que régions ayant un signal d'hybridation supérieure ou inférieure à l'échantillon témoin. L’hybridation génomique comparative détecte le nombre de copies variation relativement importantes délétions ou duplications, y compris duplications entier chromosomiques (trisomies), mais CGH ne peut pas détecter la triploïdie. Avec des réseaux SNP, seul l'ADN fœtal est hybridée à la plate-forme de réseau, et la présence ou l'absence de la séquence d'ADN connue spécifique des variants est évaluée par l'intensité du signal pour fournir une analyse du nombre de copies du génome entier. Mono nucléotidiques réseaux de polymorphisme détectent homozygotie ou hétérozygotie (segments d'ADN identiques ou différents) et, par conséquent, peuvent démontrer l'étendue de la consanguinité (représentée en tant que régions d'homozygotie), ainsi que la triploïdie et de disomie uniparentale.
Les tableaux peuvent également être «ciblées» et se concentrer sur la copie variantes de nombre de pathogénicité connu au lieu de tester l'ensemble du génome. des réseaux ciblés sont principalement conçus pour détecter le nombre de copies variantes connues pour provoquer des observations cliniques, tout en minimisant la détection des variants de signification clinique incertaine. Des variantes de signification inconnue décrivent l'ADN identifié change qui soit ont pas encore été caractérisé de manière fiable comme bénignes ou pathogènes ou qui sont associés à un phénotype variable (pénétrance variable). En revanche, les tableaux du génome entier sont conçues pour offrir une plus grande couverture à travers le génome et, par conséquent, d'optimiser la détection, mais peuvent être plus susceptibles d'identifier les différences qui ont des conséquences cliniques incertaines. Parce qu'un si grand nombre de résultats potentiels sont possibles avec tout type de technologie des micro réseaux, les bases de données sont utilisées pour déterminer si les variantes du nombre de copies spécifiques ont été signalés précédemment, et si elles sont considérées comme pathogènes, bénigne ou de signification inconnue.
Chromosomiques Microarray Versus caryotype
Le principal avantage de l'analyse chromosomique des biopuces sur le caryotype classique est la plus haute résolution, ce qui donne plus d'information génétique. En outre, parce que l'ADN peut habituellement être obtenu à partir d'échantillons non cultivés, les résultats sont généralement disponibles plus rapidement qu'avec un caryotype, ce qui nécessite des cellules cultivées. Parce que l'analyse chromosomique des micro réseaux ne nécessite pas la division des cellules, il peut être utile dans l'évaluation de la mort du fœtus ou mort-né, dans lequel la culture de tissu macéré est souvent infructueuse . En outre, l'analyse chromosomique des micro réseaux est une procédure normalisée qui implique l'utilisation de l'analyse informatisée, alors que caryotype implique l'examen microscopique des chromosomes colorés et peut être plus subjective et sujette à l'erreur humaine.
Dans l'essai multicentrique 2012 NICHD qui a comparé l'analyse prénatale chromosomique microarray avec caryotype fœtal traditionnelle, l'analyse effectuée à l'aide CGH array identifié tous cliniquement significatifs aneuploïdies et translocations déséquilibrées diagnostiqués avec caryotype fœtal traditionnelle (8). Conformément aux études précédentes .CGH array a identifié des anomalies cliniquement significatives supplémentaires dans environ 6% des fœtus présentant des anomalies échographiques et un caryotype conventionnel normal. En outre, CGH array a détecté une anomalie dans 1,7% des fœtus avec un résultat d'examen échographique normal et un caryotype normal (8). Ainsi, sur la base des résultats de l'essai multicentrique NICHD et des études antérieures, l'analyse prénatale chromosomique du micro réseaux est plus bénéfique lorsque l'examen échographique identifie des anomalies structurelles fœtales. Contrairement à caryotype classique, l'analyse chromosomique du micro réseaux ne peut pas détecter les inversions équilibrées, translocations équilibrées, ou tous les cas de mosaïcisme tissulaire. En outre, tous les microarrays peuvent détecter triploïdie, bien que la plupart des fœtus triploïdes puisse être identifiés par ultrasonographie. Dans le procès NICHD, comme prévu, ni triploïdies ni translocations équilibrées n’ont été identifiés par CGH array, et des échantillons démontrant mosaïcisme chromosomique ont été exclus de l'analyse.
Encadré 1. Informations à partager avec les patients avant prénatals chromosomiques Microarray Analysis
• l'analyse de puces à ADN chromosomal identifie pratiquement toutes les anomalies qui sont identifiés par caryotype du fœtus et peut identifier certaines maladies génétiques supplémentaires. Il ne sera pas identifier tous les troubles génétiques.
• Les maladies peuvent être identifiés pour lesquels la présentation clinique peut varier considérablement et varier de légère à sévère. Il peut ne pas être possible de prédire ce que sera le résultat chez un patient donné.
• Le test peut identifier la consanguinité (une relation étroite de sang ou d'inceste) ou nonpaternity.
• Les modifications génétiques peuvent être identifiées qui peuvent ou peuvent ne pas provoquer de maladie. Les échantillons provenant de deux parents peuvent être nécessaires pour aider à comprendre la signification de ces résultats.
Les résultats des tests peuvent identifier les maladies à déclenchement tardif qui ne sera pas affecter la santé au cours de la période néonatale ou l'enfance, mais peuvent avoir la gravité inconnue tard dans la vie. L'identification de ces résultats peut également indiquer que l'un des parents a la même maladie l'âge adulte, mais n'a pas encore développé les symptômes.
Une limitation de l'analyse chromosomique des puces à ADN est la possibilité d'identifier des variants de nombre de copies de la signification clinique inconnue. Cela a eu lieu dans 3,4% des cas dans le procès NICHD (8). Ces résultats ont été classés comme «probablement bénigne" dans 1,8% des cas et «probablement pathogène» dans 1,6%. Dans certains cas, la signification est incertaine parce que les résultats étaient rares ou d'un roman, alors que certains résultats ont été connus pour avoir une pénétrance variable. Autrement dit, ces résultats indiquent une prédisposition à un résultat précis, tels que l'autisme, mais pas une certitude que cela se produise. Dans certains cas, l'évaluation des échantillons parentaux peut aider à clarifier si oui ou non cette constatation est héritée ou une nouvelle découverte dans la descendance; Cependant, le résultat clinique peut rester incertaine. À noter, l'interprétation de beaucoup de ces résultats a changé au cours de l'étude que l'information supplémentaire est devenu disponible en ce qui concerne l'importance des variantes certains nombre de copies. Ainsi, on prévoit que l'interprétation des résultats pour améliorer que la connaissance du génome humain se développe et l'utilisation des bases de données pour relier les résultats cliniques avec le nombre de copies variantes devient plus robuste.
Conseils pour patient
Outre les données concernant les résultats des tests génétiques, l'étude NICHD a soulevé plusieurs considérations importantes pour l'application clinique de l'analyse chromosomique du micro réseaux dans le cadre prénatal. Le potentiel pour la détection des résultats cliniquement incertains et compliqués avec prénatals analyse chromosomique du micro réseaux peut entraîner une anxiété importante du patient. Cela souligne le besoin critique de prétest patient complet et le conseil génétique posttest de personnel qualifié comme un généticien ou un conseiller en génétique sur les avantages, les limites et les résultats des tests afin que les patients puissent prendre des décisions. L’information qui devrait être partagée avec les patients qui envisagent prénatals analyse chromosomique du micro réseaux est prévu pour une utilisation avant la saisine pour le conseil génétique
Dans l'étude NICHD, un groupe consultatif multidisciplinaire indépendant composé de généticiens cliniques, cytogénéticiens, et un conseiller en génétique a été convoquée pour évaluer l'ensemble du nombre de copies des variantes non connu pour être bénigne pour déterminer comment les patients atteints de ces résultats devraient être conseillés. Après le procès NICHD, un sous-ensemble des femmes dans l'étude qui a reçu des résultats anormaux a été interrogé au sujet de leur expérience .En général, les femmes ont besoin d'un large soutien et des conseils concernant l'analyse. Bien que le procès NICHD comprenait un processus de consentement éclairé, beaucoup de ces femmes ont signalé un manque de bonne compréhension du potentiel pour des résultats incertains et a noté le sentiment grande détresse sur réception de cette information, puis besoin de décider comment procéder à la grossesse
En plus de copier des variantes numériques de signification clinique incertaine, l’analyse des micro réseaux chromosomique peut détecter des anomalies génétiques associées à des troubles de l’adulte (par exemple, des mutations BRCA ou maladie de Charcot-Marie-Tooth), qui peuvent être héritées d'un parent asymptomatique. En outre, certains types de réseaux peuvent identifier les preuves de consanguinité et nonpaternity. Le type et la quantité de l'information rapportée varie en fonction du type de réseau utilisé, ainsi que la politique du laboratoire qui effectue l’analyse. Par conséquent, le conseil génétique et le consentement éclairé est essentiel avant que les patients soumis à des tests avec cette technologie.
