Неинвазивни пренатални скрининг у детекцији ретких хромозомских аномалија

Abstract

Пренатална дијагностика се спроводи са сврхом рађања здравог и жељеног потомства. Овом дијагностиком се утврђује или искључује постојање одређене генетске болести, генетски условљене аномалије или ретке болести код ембриона или фетуса. Последњих година највећи напредак у пренаталној дијагностици је постигнут за трудноће које су захваћене најчешћим хромозомским аномалијама као што су тризомија хромозома 21, 13 и 18 које представљају приоритетни проблем пренаталне дијагностике, јер су код живорођених најчешће заступљене наведене хромозомске аномалије. Међутим, познато је да осим наведених најчешћих хромозомских аномалија, у мањем, али такође значајном проценту постоји захваћеност фетуса и новорођенчади, другим, ретким хромозомским аномалијама као што су: делеције, дупликације, ринг хромозоми, тризомије осталих аутозомних хромозома, маркер хромозоми, полиплоидије, небалансирани хромозомски реаранжмани, мозаичне форме патолошких кариотипова и друге. Како и фетуси захваћени ретким хромозомским аномалијама носе ризик леталног исхода и хендикепа, постоји потреба да се детектују трудноће у којима је фетус захваћен ретким хромозомским аномалијама. Циљеви овог истраживања су били да се унапреде сазнања о примени неинвазивног пренаталниог скрининга у детекцији ретких хромозомских аномалија са посебним освртом на учесталост и врсту пренатално детектованих ретких хромозомских аномалија фетуса. Током истраживања се настојало утврдити да ли постоји разлика у постављеним индикацијама због којих је рађена инвазивна пренатална дијагностика између испитиваних група,као и да ли између група постоји разлика у просечним вредностма биохемијских маркера и детектованим утрасонографским налазима. Истраживање је ретроспективно-проспективног карактера. Ретроспективни део је рађен за период од 01.01.2009. до 31.12.2018. године, а проспективни део за период од 01.01.2019. године до 21.12.2019. године. Прву групу је чинило 100 трудница код који је постављена дијагноза ретке хромозомске аномалије плода, другу групу је чинило 100 трудница са најчешће дијагностикованом тризомијом хромозома 21, 13 и 18 код плода док је трећу групу чинило 100 трудница са нормалним кариотипом плода. За све наведене трудноће су прикупљени подаци о старосној доби трудница, индикацијама за спровођење кариотипизације, удружености са одступањем од нормалног налаза ултрасонографског прегледа фетуса, удруженост са одступањем од нормалног налаза биохемијског скрининга фетуса и исход трудноће. Обрада података је обухватала методе описне (дескриптивне) и аналитичке (инференцијалне) статистике. Израчунате су вредности: просечне вредности, минималне вредности, максималне вредности, стандардне девијације, квартила, перцентила, опсега и интерквартилног опсега. За тестирање одступања узорка од нормалне расподеле кориштени су Колмогоров-Смирновљев (Kolmogorov-Smirnov) и Шапиро-Вилков (Shapiro-Wilk) тест који пореде вредности узорка са скупом нормално распоређених података који има исту просечну вредност и стандардну девијацију. Статистичка значајност тестова (p<0.05) указује на то да постоји значајна разлика између посматраног узорка и нормалне дистрибуције. За тестирање статистичке значајности разлика коришћени су непараметријски тестови: Крускал-Валисов (Kruskal-Wallis) тест и Ман-Витнијев (Mann-Whitney) тест. Поред познатих сазнања о значају примене стандарних ултрасонографских и биохемијских маркера у процени ризика од класичне тризомије хромозома 21, 13 и 18 резултати дисертације указују да и код трудноћа које су захваћене ретким хромозомским аномалијама постоји удруженост са конгениталним аномалијама и одступањима од нормалних вредности биохемијског скрининга у првом и другом триместру трудноће. У дисертацији је истражена разлика између резултата неинвазивног пренаталног скрининга код трудница код којих је плод захваћен ретким хромозомским аномалијама у односу на труднице код којих је плод захваћен тризомијама хромозома 21, 13 и 18 , као и у односу на групу трудница са нормалним кариотипом плода. Резултатима истраживања је доказан значај стандарних ултрасонографских маркера првог и другог триместра и вредности PAPPA и алфа фето протеина као значајног индикатора у детекцији ретких хромозомских аномалија. У овој дисертацији се посебно разматране индикације за спровођење инвазивне пренаталне дијагностике између група испитаница. Према резултатима истраживања,у свим групама испитаница најчешћа индикација за спровођење инвазивне пренаталне дијагностике је била одступање вредности биохемијског маркера првог триместра од референтог опсега вредности, доб труднице и затим детекција ултразвучних маркера хромозомских аномалија. Од ултразвучних маркера хромозомских аномалија првог триместра трудноће у све три испитиване групе трудница најчешће је детектовано задебљање нухалне транслуценције, затим цистични хигром и одсуство носне кости. Доказана је статистички значајнa разлика (p<0,017) у вредностима нухалне транслуценције у првом триместру трудноће у групи трудница којима је постављена дијагноза ретке хромозомске аномалије фетуса у односу на групу трудница са нормалним кариотипом, Од ултразвучних маркера хромозомских аномалија другог триместра трудноће у групи трудница са дијагностикованом ретком хромозомском аномалијом плода најчешће су детектоване аномалије централног нервног система, затим аномалије гастроинтестиналног тракта. У групи трудница са дијагностикованим најчешћим тризомијама хромозома 21, 13 и 18 фетуса најчешће су детектоване мишићно-скелетне аномалије и аномалије кардиоваскуларног система. Код трудница са нормалним кариотипом плода најчешће су детектоване мишићно-скелетне аномалије. Од ултразвучних маркера хромозомских аномалија другог триместра трудноће у групи трудница са дијагностикованом ретком хромозомском аномалијом плода најчешће су детектовани у подгрупи ретких хромозомских аномалија- монозомија.Нађена је статистички значајнa разлика (p<0,017) вредности биохемијског маркера PAPP-А (са трудноћом повезаног плазма протеина) и алфа фетопротеина у групи трудница којима је постављена дијагноза ретке хромозомске аномалије фетуса у односу на групу трудница са најчешће дијагностикованом тризомијом хромозома 21, 13 и 18 фетуса при чему се значајно најмање вредности PAPP-А и алфа фетопротеина налазе у групи трудница са најчешће дијагностикованом тризомијом хромозома 21, 13 и 18 фетуса.Ретке хромозомске аномалије чине значајан удео пренатално детектованих хромозомских аномалија фетуса. Најчешће се детектују због одступања вредности биохемијског маркера првог триместра од референтог опсега вредности, доби труднице и затим због детекције ултразвучних маркера хромозомских аномалија.

Prenatalna dijagnostika se sprovodi sa svrhom rađanja zdravog i željenog potomstva. Ovom dijagnostikom se utvrđuje ili isključuje postojanje određene genetske bolesti, genetski uslovljene anomalije ili retke bolesti kod embriona ili fetusa. Poslednjih godina najveći napredak u prenatalnoj dijagnostici je postignut za trudnoće koje su zahvaćene najčešćim hromozomskim anomalijama kao što su trizomija hromozoma 21, 13 i 18 koje predstavljaju prioritetni problem prenatalne dijagnostike, jer su kod živorođenih najčešće zastupljene navedene hromozomske anomalije. Međutim, poznato je da osim navedenih najčešćih hromozomskih anomalija, u manjem, ali takođe značajnom procentu postoji zahvaćenost fetusa i novorođenčadi, drugim, retkim hromozomskim anomalijama kao što su: delecije, duplikacije, ring hromozomi, trizomije ostalih autozomnih hromozoma, marker hromozomi, poliploidije, nebalansirani hromozomski rearanžmani, mozaične forme patoloških kariotipova i druge. Kako i fetusi zahvaćeni retkim hromozomskim anomalijama nose rizik letalnog ishoda i hendikepa, postoji potreba da se detektuju trudnoće u kojima je fetus zahvaćen retkim hromozomskim anomalijama. Ciljevi ovog istraživanja su bili da se unaprede saznanja o primeni neinvazivnog prenatalniog skrininga u detekciji retkih hromozomskih anomalija sa posebnim osvrtom na učestalost i vrstu prenatalno detektovanih retkih hromozomskih anomalija fetusa. Tokom istraživanja se nastojalo utvrditi da li postoji razlika u postavljenim indikacijama zbog kojih je rađena invazivna prenatalna dijagnostika između ispitivanih grupa,kao i da li između grupa postoji razlika u prosečnim vrednostma biohemijskih markera i detektovanim utrasonografskim nalazima. Istraživanje je retrospektivno-prospektivnog karaktera. Retrospektivni deo je rađen za period od 01.01.2009. do 31.12.2018. godine, a prospektivni deo za period od 01.01.2019. godine do 21.12.2019. godine. Prvu grupu je činilo 100 trudnica kod koji je postavljena dijagnoza retke hromozomske anomalije ploda, drugu grupu je činilo 100 trudnica sa najčešće dijagnostikovanom trizomijom hromozoma 21, 13 i 18 kod ploda dok je treću grupu činilo 100 trudnica sa normalnim kariotipom ploda. Za sve navedene trudnoće su prikupljeni podaci o starosnoj dobi trudnica, indikacijama za sprovođenje kariotipizacije, udruženosti sa odstupanjem od normalnog nalaza ultrasonografskog pregleda fetusa, udruženost sa odstupanjem od normalnog nalaza biohemijskog skrininga fetusa i ishod trudnoće. Obrada podataka je obuhvatala metode opisne (deskriptivne) i analitičke (inferencijalne) statistike. Izračunate su vrednosti: prosečne vrednosti, minimalne vrednosti, maksimalne vrednosti, standardne devijacije, kvartila, percentila, opsega i interkvartilnog opsega. Za testiranje odstupanja uzorka od normalne raspodele korišteni su Kolmogorov-Smirnovljev (Kolmogorov-Smirnov) i Šapiro-Vilkov (Shapiro-Wilk) test koji porede vrednosti uzorka sa skupom normalno raspoređenih podataka koji ima istu prosečnu vrednost i standardnu devijaciju. Statistička značajnost testova (p<0.05) ukazuje na to da postoji značajna razlika između posmatranog uzorka i normalne distribucije. Za testiranje statističke značajnosti razlika korišćeni su neparametrijski testovi: Kruskal-Valisov (Kruskal-Wallis) test i Man-Vitnijev (Mann-Whitney) test. Pored poznatih saznanja o značaju primene standarnih ultrasonografskih i biohemijskih markera u proceni rizika od klasične trizomije hromozoma 21, 13 i 18 rezultati disertacije ukazuju da i kod trudnoća koje su zahvaćene retkim hromozomskim anomalijama postoji udruženost sa kongenitalnim anomalijama i odstupanjima od normalnih vrednosti biohemijskog skrininga u prvom i drugom trimestru trudnoće. U disertaciji je istražena razlika između rezultata neinvazivnog prenatalnog skrininga kod trudnica kod kojih je plod zahvaćen retkim hromozomskim anomalijama u odnosu na trudnice kod kojih je plod zahvaćen trizomijama hromozoma 21, 13 i 18 , kao i u odnosu na grupu trudnica sa normalnim kariotipom ploda. Rezultatima istraživanja je dokazan značaj standarnih ultrasonografskih markera prvog i drugog trimestra i vrednosti PAPPA i alfa feto proteina kao značajnog indikatora u detekciji retkih hromozomskih anomalija. U ovoj disertaciji se posebno razmatrane indikacije za sprovođenje invazivne prenatalne dijagnostike između grupa ispitanica. Prema rezultatima istraživanja,u svim grupama ispitanica najčešća indikacija za sprovođenje invazivne prenatalne dijagnostike je bila odstupanje vrednosti biohemijskog markera prvog trimestra od referentog opsega vrednosti, dob trudnice i zatim detekcija ultrazvučnih markera hromozomskih anomalija. Od ultrazvučnih markera hromozomskih anomalija prvog trimestra trudnoće u sve tri ispitivane grupe trudnica najčešće je detektovano zadebljanje nuhalne translucencije, zatim cistični higrom i odsustvo nosne kosti. Dokazana je statistički značajna razlika (p<0,017) u vrednostima nuhalne translucencije u prvom trimestru trudnoće u grupi trudnica kojima je postavljena dijagnoza retke hromozomske anomalije fetusa u odnosu na grupu trudnica sa normalnim kariotipom, Od ultrazvučnih markera hromozomskih anomalija drugog trimestra trudnoće u grupi trudnica sa dijagnostikovanom retkom hromozomskom anomalijom ploda najčešće su detektovane anomalije centralnog nervnog sistema, zatim anomalije gastrointestinalnog trakta. U grupi trudnica sa dijagnostikovanim najčešćim trizomijama hromozoma 21, 13 i 18 fetusa najčešće su detektovane mišićno-skeletne anomalije i anomalije kardiovaskularnog sistema. Kod trudnica sa normalnim kariotipom ploda najčešće su detektovane mišićno-skeletne anomalije. Od ultrazvučnih markera hromozomskih anomalija drugog trimestra trudnoće u grupi trudnica sa dijagnostikovanom retkom hromozomskom anomalijom ploda najčešće su detektovani u podgrupi retkih hromozomskih anomalija- monozomija.Nađena je statistički značajna razlika (p<0,017) vrednosti biohemijskog markera PAPP-A (sa trudnoćom povezanog plazma proteina) i alfa fetoproteina u grupi trudnica kojima je postavljena dijagnoza retke hromozomske anomalije fetusa u odnosu na grupu trudnica sa najčešće dijagnostikovanom trizomijom hromozoma 21, 13 i 18 fetusa pri čemu se značajno najmanje vrednosti PAPP-A i alfa fetoproteina nalaze u grupi trudnica sa najčešće dijagnostikovanom trizomijom hromozoma 21, 13 i 18 fetusa.Retke hromozomske anomalije čine značajan udeo prenatalno detektovanih hromozomskih anomalija fetusa. Najčešće se detektuju zbog odstupanja vrednosti biohemijskog markera prvog trimestra od referentog opsega vrednosti, dobi trudnice i zatim zbog detekcije ultrazvučnih markera hromozomskih anomalija.

Prenatal diagnosis is performed with the purpose of giving birth to healthy and desired offspring. This diagnosis determines or excludes the existence of a certain genetic disease, genetically determined anomaly or a rare disease in the embryo or fetus. In recent years, the greatest progress in prenatal diagnosis has been achieved for pregnancies affected by the most common chromosomal abnormalities, such as trisomy chromosomes 21, 13 and 18, which are a priority problem of prenatal diagnosis, because these chromosomal abnormalities are most common in live births. However, it is known that in addition to the most common chromosomal abnormalities, in a smaller but also significant percentage fetuses and newborns are affected by other, rare chromosomal abnormalities such as: deletions, duplications, ring chromosomes, trisomies of other autosomal chromosomes, chromosome markers, polyploidies, unbalanced chromosomal rearrangements, mosaic forms of pathological karyotypes and others. As fetuses affected by rare chromosomal abnormalities carry a risk of death and disability, there is a need to detect pregnancies in which the fetus is affected by rare chromosomal abnormalities. The objectives of this study were to improve knowledge on the application of noninvasive prenatal screening in the detection of rare chromosomal abnormalities with special reference to the frequency and type of prenatally detected rare chromosomal abnormalities of the fetus. During the research, we tried to determine whether there is a difference in the set indications for invasive prenatal diagnosis between the examined groups, as well as whether there is a difference between the groups in the average values of biochemical markers and detected ultrasonographic findings. It is a retrospective-prospective type of the study. The retrospective part was done for the period from January 1st, 2009 until December 31st, 2018, and the prospective part for the period from January 1st, 2019 until December 21st 2019. The first group consisted of 100 pregnant women diagnosed with a rare fetal chromosomal abnormality, the second group consisted of 100 pregnant women with the most commonly diagnosed fetal chromosome trisomy 21, 13 and 18, while the third group consisted of 100 pregnant women with normal fetal karyotype. For all mentioned pregnancies, data were collected on the age of pregnant women, indications for karyotyping, association with deviation from the normal findings of ultrasonographic examination of the fetus, association with deviation from the normal findings of fetal biochemical screening and pregnancy outcome. Data processing included methods of descriptive and analytical (inferential) statistics. Values that were calculated includes: average values, minimum values, maximum values, standard deviations, quartile, percentile, range and interquartile range. To test the deviation of the sample from the normal distribution, the Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk tests were used, which compared the sample values with a set of normally distributed data that has the same average value and standard deviation. Statistical significance of the tests (p <0.05) indicates that there is a significant difference between the observed sample and the normal distribution. Non-parametric tests (the Kruskal-Wallis test and the Mann-Whitney test) were used to test the statistical significance of the differences. In addition to the known knowledge about the importance of using standard ultrasonographic and biochemical markers in assessing the risk of classical trisomy of chromosomes 21, 13 and 18, the dissertation results indicate that in pregnancies affected by rare chromosomal abnormalities there is an association with congenital anomalies and deviations from normal biochemical values. and the second trimester of pregnancy. The research investigated the difference between the results of non - invasive prenatal screening in pregnant women in whom the fetus is affected by rare chromosomal abnormalities in relation to pregnant women in whom the fetus is affected by trisomy 21, 13 and 18, as well as in the group of pregnant women with normal fetal karyotype. The results of the research proved the importance of standard ultrasonographic markers of the first and second trimester and the values of PAPP-A and alpha fetoproteins as a significant indicator in the detection of rare chromosomal anomalies. In this research, the indications for conducting invasive prenatal diagnostics between groups of examinees are especially considered. According to the results of the research, in all groups of examinees the most common indication for conducting invasive prenatal diagnostics was the deviation of the values of the biochemical marker of the first trimester from the reference range, the age of the pregnant woman and then the detection of ultrasound markers of chromosomal abnormalities. Most often detected ultrasound markers of chromosomal anomalies of the first trimester of pregnancy in all three examined groups of pregnant women were thickening of nuchal translucency, followed by cystic hygroma and absence of nasal bone. There was a statistically significant difference (p <0.017) between the values of nuchal translucency in the first trimester of pregnancy in the group of pregnant women diagnosed with a rare chromosomal abnormality of the fetus compared to the group of pregnant women with normal karyotype. diagnosed with a rare chromosomal anomaly of the fetus, the most commonly detected are anomalies of the central nervous system, followed by anomalies of the gastrointestinal tract. In the group of pregnant women with diagnosed the most common trisomies 21, 13 and 18, musculoskeletal anomalies and anomalies of the cardiovascular system were most often detected. Musculoskeletal anomalies are most often detected in pregnant women with a normal fetal karyotype. Most often the ultrasound markers of chromosomal anomalies of the second trimester of pregnancy in the group of pregnant women diagnosed with a rare chromosomal anomaly of the fetus, were detected in the subgroup of rare chromosomal anomalies – monosomy. A statistically significant difference (p <0.017) was found between the values of the biochemical marker PAPP-A (pregnancy-related plasma protein) and alpha fetoprotein in the group of pregnant women diagnosed with a rare fetal chromosomal abnormality compared to the group of pregnant women with the most commonly diagnosed trisomy 21, 13 and 18, with significantly lower values of PAPP-A and alpha fetoproteins in the group of pregnant women with the most frequently diagnosed trisomy 21, 13 and 18. Rare chromosomal abnormalities account for a significant proportion of prenatally detected fetal chromosomal abnormalities. They are most often detected due to the deviation of the values of the biochemical marker of the first trimester from the reference range of values, the age of the pregnant woman and then due to the detection of ultrasound markers of chromosomal anomalies.