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GeneSafe: lo screening non invasivo delle malattie genetiche fetali

Ginecologia | Fiammetta Trallo | 22/12/2017 11:35

La Fibrosi Cistica (FC) è tra le malattie genetiche ereditarie autosomiche recessive, la più diffusa. È dovuta dalla mutazione del gene CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Regulator).

100mila malati in tutto il mondo tra maschi e femmine, e solo in Italia ci sono circa 6 mila persone affette con 200 nuovi casi all’anno. Si stima che ogni 2.500-3.000 dei bambini nati in Italia, 1 è affetto da FC.

 L’aspetto più preoccupante è l’elevata frequenza dei portatori sani delle mutazioni del gene CFTR sia in Italia che in tutto il mondo che si aggira approssimativamente a 1 ogni 25/26 persone. Il che vuol dire che solo in Italia ci sono 2.300.000 portatori sani tra maschi e femmine, ragion per cui il test per la FC entra negli esami di screening preconcezionali per le coppie che devono accedere ai programmi di fecondazione assistita (PMA). Ma, nel resto della popolazione fertile questo screening non viene eseguito.

Tra gli esami di screening preconcezionali, anche per chi non accede ai programmi di PMA, rientra anche quello per la Beta Talassemia, l’altra malattia genetica autosomica recessiva molto diffusa in Italia: delta del Po, Sicilia e Sardegna meridionale dove il tasso di talassemia è il 12%. Nelle isole, i portatori sani sono oltre 700.000 su una popolazione totale di circa 7 milioni di abitanti. Sono circa 7000 i pazienti in Italia e in altri 600 la talassemia coesiste con l’anemia falciforme.

La diagnosi prenatale di queste due malattie di fatto viene effettuata solo nelle coppie in cui entrambi i genitori sono portatori sani della mutazione ricercata con test genetici preconcezionali, e viene eseguita tramite villo o amniocentesi, tecniche invasive non esenti da rischi di aborto. Da settembre di quest’anno, le coppie portatrici sane di queste mutazioni possono eseguire lo screening prenatale non invasivo sia per la Fibrosi Cistica che per la Beta Talassemia, tramite l’analisi del DNA fetale libero (cfDNA) circolante nel sangue materno senza doversi sottoporre ad indagini invasive, tenendo conto che malattia è presente solo nel 25% dei casi.

 Il test GeneSafe™ è il primo test prenatale non invasivo per lo screening multigenico prenatale che consente di rilevare mutazioni correlate alle più comuni malattie genetiche ereditarie e a numerose patologie genetiche ad insorgenza de novo.

 Il DNA fetale è rilevabile a partire già 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 9°-10° settimana di gestazione è sufficiente per garantire una elevata specificità e sensibilità del risultato. Il test viene eseguito mediante il prelievo di un campione ematico della gestante con età gestazionale di almeno 10 settimane. Il cfDNA viene inizialmente isolato dalla componente plasmatica del sangue materno e amplificato con tecnica PCR. Successivamente le regioni cromosomiche del DNA fetale vengono sequenziate ad elevata risoluzione per rilevare le mutazioni patologiche mediante tecnologia Next Generation Sequencing (NGS). Le sequenze cromosomiche vengono poi valutate tramite una avanzata analisi bioinformatica volta a ricercare le eventuali mutazioni geniche fetali.

 La tecnica utilizzata consente di valutare campioni ematici a partire da una Frazione Fetale (FF) del 2%. La FF rappresenta la quantità di cfDNA fetale rilevata nel campione di sangue analizzato rispetto al cfDNA materno totale e rappresenta un importante paramento di riferimento per valutare la qualità dei dati derivanti. L’elevata sensibilità della metodica abbassa l’incidenza dei ri-prelievi e quindi riduce i tempi di diagnosi e aumenta la compliance della gestante. Il Test individua anche le mutazioni di geni (Tab. 1) responsabili di altre malattie genetiche, frequenti nella popolazione italiana.

 

Patologia

Gene

Fibosi Cistica

CFTR

Beta Talassemia

HBB

Anemia falciforme

HBB

Sordità Ereditaria Autosomica recessiva tipo 1A

CX26(GJB2)

Sordità Ereditaria autosomica recessiva tipo

CX30(GJB6)

Tab. 1. Lista dei geni indagati dal test e delle patologie associate.

 

Il test Gene Safe™ prevede anche un ulteriore approfondimento di indagine genetica che permette di individuare mutazioni de novo su 25 geni in relazione a 44 malattie monogeniche non ereditarie e che pertanto possono manifestarsi in modo casuale nel feto. L’insorgenza di queste mutazioni è indipendente dall’età materna e favorita dall’età paterna avanzata per errori genetici che si determinano in modo casuale durante il processo di spermatogenesi. Non sono rilevabili con i test di screening preconcezionali eseguiti sui genitori proprio perché sono a carattere non ereditario. Inoltre, la mancanza di segni ecografici prima delle 26 settimane porta ad una diagnosi prenatale tardiva o post nascita. Le alterazioni più frequenti sono i difetti cardiaci, le anomalie congenite multiple, i deficit intellettivi e le displasie scheletriche come l’Osteogenesis Imperfecta. L’elenco completo delle malattie genetiche de novo diagnosticabili con GeneSafe™ è consultabile sul sito www.genesafe.it.

GeneSafe™ può essere eseguito come esame singolo, ma se abbinato a NIPT come il Test Karyo o KaryoPlus permette di raggiungere il più alto livello di informazione possibile ad oggi disponibile per la diagnosi prenatale con tecniche non invasive. È indicato in tutte le gravidanze con familiarità per le 4 malattie ereditarie investigabili in cui la diagnosi prenatale invasiva è controindicata per alto rischio di aborto; nell’età paterna avanzata; se l’ecografia ha evidenziato anomalie fetali suggestive di malattie genetiche e in tutte le gestanti che vogliono ridurre il rischio di una malattia genetica del feto. Può essere eseguito anche in gravidanze gemellari, sia spontanee che da fecondazione assistita omologa o eterologa.

  • Esito negativo - il test non ha rilevato alcuna mutazione de novo o ereditata dai genitori. Tale risultato riduce notevolmente le possibilità che il feto abbia le malattie genetiche esaminate, ma non può garantire che sia esente da altre malattie genetiche non investigate.

  • Esito positivo - alto rischio della presenza di una malattia genetica che tuttavia, previo colloquio con un genetista, và confermata tramite esame invasivo con cariotipo molecolare Array-CGH. Il risultato è disponibile entro 5 giorni, a differenza dei 15-20 giorni necessari con la tecnica tradizionale.

 L’accuratezza del Test nel rilevare le mutazioni dei geni investigati è molto elevata: la sensibilità è >99% e i falsi positivi <1%. Nell’1% dei casi il test può produrre un risultato dubbio. In tali casi si ripete il prelievo ma può essere necessario esaminare anche un campione di sangue paterno.

L’analisi è mirata esclusivamente ai geni indagati e correttamente riportati nel Consenso Informato. Vengono pertanto refertate solo le mutazioni classificate come a significato patogenetico noto, sulla base dei dati della letteratura scientifica e la classificazione presente nei database di riferimento interrogati: ClinVar (NCBI); Human Gene Mutation Database (HGMD), aggiornati alla data del prelievo.

Il GeneSafe™ non ricerca varianti con significato benigno, riscontrabili in individui normali e prive di significato patologico, e varianti con significato clinico incerto, cioè quelle non ancora note o caratterizzate dalla comunità medico-scientifica. Vengono pertanto refertate solo le mutazioni classificate sulla base dei dati della letteratura scientifica e la classificazione presente nei database di riferimento interrogati: ClinVar (NCBI); Human Gene Mutation Database (HGMD), aggiornati alla data del prelievo.

L’esame non è in grado di evidenziare: mutazioni localizzate nelle regioni introniche oltre ± 5 nucleotidi dai breakpoints; delezioni, inversioni o duplicazioni maggiori di 20 bp e mosaicismi.Nelle gravidanze gemellari non è possibile distinguere la condizione del singolo feto. In quelle che sono iniziate come gemellari, seguite dall’aborto spontaneo di un feto con riassorbimento della camera gestazionale (vanishing twin), potrebbe essere presente nel sangue materno anche il cfDNA del feto abortito con possibilità di falsi positivi.L’esistenza di una condizione tumorale (metastasi) nella gestante potrebbe determinare risultati del test falsi positivi dovuti a mutazioni del DNA tumorale circolante (ctDNA) a livello di geni coinvolti nel processo di cancerogenesi (es. BRAF, HRAS, NRAS).

GeneSafe™ è stato validato su gravidanze singole o gemellari, monozigotiche o dizigotiche, di almeno 10 settimane. L’esame ha dimostrato, in studi di validazione preclinica, una sensibilità >99% nel rilevare le mutazioni nei geni investigati, con percentuali di falsi positivi <0.1%. Sebbene l’errore del test sia basso, tuttavia non è escludibile. I tempi stimati di refertazione sono di circa 10 giorni lavorativi. Il Target Coverage del Test, ovvero il numero medio di letture (reads) ottenute dal sequenziamento per ciascuna base nucleotidica costituente il gene esaminato, è > 500X.

 

Dott.ssa Fiammetta Trallo

Specialista in Ginecologia

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