Co to jest Vanadis NIPT?

Vanadis NIPT to test prenatalny typu NIPT (ang. Non-Invasive Prenatal Testing). Jest to badanie nieinwazyjne, bezpieczne dla mamy i jej dziecka. Do jego wykonania potrzebna jest próbka krwi kobiety ciężarnej. Test Vanadis NIPT należy do przesiewowych badań genetycznych, co oznacza, że celem testu jest sprawdzenie czy istnieje ryzyko wystąpienia wybranych zaburzeń genetycznych u płodu.  W teście analizowane jest znajdujące się w krwi obwodowej kobiety ciężarnej wolne pozakomórkowe DNA, tzw. cfDNA (ang. cell free DNA), na które składa się cfDNA kobiety ciężarnej oraz wolne pozakomórkowe DNA płodu czyli cffDNA (ang. cell free fetal DNA). Badanie to można wykonać od 10. tygodnia ciąży. Test Vanadis NIPT opiera się na nowatorskim rozwiązaniu systemu Vanadis firmy PerkinElmer i w analizie wykorzystuje inne techniki niż pozostałe, dostępne na naszym rynku nieinwazyjne testy prenatalne. Analiza wykonywana jest bez udziału amplifikacji metodą PCR oraz bez sekwencjonowania genów (NGS). Zastosowane metody i pełna automatyzacja testu Vanadis NIPT sprawiają, że jest on wysokowydajnym testem przesiewowym, który można wykonać szybciej i przy mniejszych nakładach finansowych.   

Co bada nieinwazyjny test prenatalny Vanadis NIPT?

Test Vanadis NIPT określa ryzyko wystąpienia u płodu trzech najczęstszych trisomii (TRISOMIA INFORMACJE OGÓLNE), czyli chorób genetycznych wynikających z obecności dodatkowego, trzeciego chromosomu w danej parze chromosomów.

Są to:

• trisomia 21 (zespół Downa) (TRISOMIA 21 – ZESPÓŁ DOWNA)
• trisomia 18 (zespół Edwardsa) (TRISOMIA 18 – ZESPÓŁ EDWARDSA) 
• trisomia 13  (zespół Patau) (TRISOMIA 13 – ZESPÓL PATAU) 

Dodatkowo test Vanadis NIPT umożliwia określenie płci dziecka.

Na czym polega test Vanadis NIPT – metodologia testu i przebieg badania

Test Vanadis NIPT do oceny ryzyka wystąpienia nieprawidłowości chromosomowych wykorzystuje odmienne metody niż pozostałe dostępne na rynku testy typu NIPT. Materiałem, który jest poddawany analizie, podobnie jak w innych nieinwazyjnych testach prenatalnych (np. Nace, Nifty, Nifty Pro, NeoBona, Harmony, Panorama, Sanco, Veracity, Veragene) jest próbka krwi obwodowej o objętości 10 ml pobrana od kobiety ciężarnej, a test opiera się na analizie wolnego pozakomórkowego DNA (ang. cell free DNA). Pobranie krwi nie wymaga żadnego wcześniejszego przygotowania, nie trzeba być na czczo. Na tym etapie kończy się podobieństwo dotyczące przebiegu badania i metodologii pomiędzy testem Vanadis NIPT, a innymi testami typu NIPT. Test Vanadis NIPT opiera się na całkowicie zautomatyzowanych systemach firmy PerkinElemer, która jest partnerem polskiej firmy HVD Life Sciences. Analiza materiału genetycznego w teście Vanadis NIPT odbywa się bez amplifikacji (kopiowania) DNA przy wykorzystaniu technik PCR (ang. Polymerase Chain Reaction – reakcja łańcuchowa polimerazy) oraz bez sekwencjonowania nowej generacji, tzw. NGS (ang. Next Generation Sequencing), czyli technik na których opiera się większość testów NIPT. Analiza wolnego pozakomórkowego DNA w teście Vanadis NIPT opiera się na wychwyceniu konkretnych, charakterystycznych, tzw. celowanych fragmentów cfDNA, które poddawane są amplifikacji metodą toczącego się koła (RCR, ang. Rolling Circle Amplification), a następnie znakowane fluorescencyjnie i poddawane ocenie. Cały proces, wszystkie etapy wykonania testu Vanadis NIPT od momentu pozyskania próbki krwi, aż do uzyskania wyniku w postaci oceny ryzyka aneuploidii są zautomatyzowane, co jak podkreśla producent testu usprawnia cały proces analizy i pozwala na wysoką precyzję badania oraz niski odsetek próbek, które zostały odrzucone (brak wyniku). Metody wykorzystywane przez system Vanadis  pozwalają również na szybsze i tańsze wykonanie nieinwazyjnego testu prenatalnego.   

Jak wyglądają poszczególne etapy analizy cfDNA w teście Vanadis NIPT?

Cały system Vanadis NIPT składa się z następujących maszyn i platform:

1. Vanadis Extract – pierwsza maszyna, do której trafia pobrana próbka krwi. Tutaj  w zautomatyzowanym procesie następuje jej obróbka – separacja osocza krwi, a następnie wyekstrahowanie i oczyszczenie cfDNA (wolnego pozakomórkowego DNA, ang. cel free DNA).
2. Vanadis Core – w drugim etapie selekcjonowane są konkretne, tzw. celowane fragmenty cfDNA, które są następnie przekształcane w kowalentnie zamknięte koła DNA, które są następnie kopiowane (ok. 1000 razy) w procesie amplifikacji metodą toczącego się koła (RCR, ang. Rolling Circle Amplification). Tak przygotowane DNA jest następnie znakowane barwnikami fluorescencyjnymi (tzw. fluoforami), które są specyficzne dla badanych fragmentów chromosomów (w teście analizowane jest DNA chromosomów 13, 18 i 21). Fluofory łączą się z odpowiednimi dla nich fragmentami DNA, co pozwala ocenić ilość tego DNA. Tak przygotowane, oznakowane fluorescencyjnie koliste cząsteczki DNA są następnie osadzane na specjalnej płytce z mikrofiltrem, która trafia do kolejnej maszyny – Vanadis View.
3. Vanadis View to aparat służący do obrazowania. W uproszczeniu możemy powiedzieć, że każdy oznakowany fluorescencyjnie fragment DNA „świeci” w swoim własnym zakresie fali. Wykorzystując różne filtry spektralne (o różnych zakresach fal) w tym aparacie wykonuje się zdjęcia tych świecących fragmentów DNA, które są następnie analizowane dzięki specjalnej obróbce i algorytmom analizy obrazu. Możemy powiedzieć, że są liczone fluorescencyjne cząsteczki DNA dla każdego chromosomu. Dla każdego z badanych chromosomów analizowane jest i liczone ok. 650 tys. kolistych cząsteczek DNA powstałych w procesie amplifikacji RCR.  
4. LifeCycle – wyniki obrazowania fluorescencji kolistych cząsteczek DNA są podawane  skomplikowanej analizie bioinformatycznej przy wykorzystaniu oprogramowania LifeCycle Prenatal Screening Software, który w oparciu o odpowiednie algorytmy oblicza ryzyko wystąpienia trisomii 21, 13, 18. 

Co mówią nam otrzymane wyniki testu Vanadis NIPT

Test Vanadis NIPT został zwalidowany dla ciąż pojedynczych. Daje nam możliwość określenia ryzyka wystąpienia u płodu takich nieprawidłowości genetycznych jak:

• zespół Downa (trisomia chromosomu 21)
• zespół Edwardsa (trisomia chromosomu 18)
• zespół Patau (trisomia chromosomu 13)

Opcją dodatkową, jeśli rodzice sobie tego życzą jest rozpoznanie płci dziecka – obecność chromosomu Y. 

Wyniki testu Vanadis NIPT powiedzą nam czy ryzyko wystąpienia badanych chorób genetycznych u płodu jest niskie czy wysokie (odpowiednio jest to wynik ujemny lub dodatni) oraz określą jaki jest poziom ryzyka dla każdej z trzech trisomii. Przykładowo w przypadku ujemnego wyniku dla trisomii 13, będzie widniała informacja, że ryzyko wystąpienia trisomii 13 jest niższe niż 0,01%. Z kolei w przypadku dodatniego wyniku np. dla trisomii 21 będzie widniałą informacja, że ryzyko wystąpienia trisomii 21 jest wyższe niż 90%.
Jeżeli została wybrana opcja rozpoznania płci, wynik będzie informował czy w materiale genetycznym został wykryty chromosom Y czy nie.
Należy pamiętać, że test Vanadis NIPT jest testem przesiewowym, a nie diagnostycznym. Oznacza to, że otrzymany wynik testu nie stanowi podstawy do postawienia diagnozy i nie jest jednoznaczny z rozpoznaniem choroby genetycznej. Aby mieć pewność i aby postawić diagnozę niezbędna jest weryfikacja i potwierdzenie wyniku każdego testu NIPT, w tym również testu Vanadis NIPT. W tym celu wskazane jest przeprowadzenie inwazyjnej diagnostyki prenatalnej (np. amniopunkcji) i wykonanie badań genetycznych kariotypu dziecka. Jeśli rodzice nie zdecydują się na przeprowadzenie inwazyjnej diagnostyki prenatalnej, badania kariotypu są wykonywane po urodzeniu dziecka.

Jaka jest skuteczność testu Vanadis NIPT?

OCENA EFEKTYWNOŚCI TESTU Vanadis NIPT (badanie walidacyjne):

WYNIKI BADANIA KLINICZNEGO OCENIAJĄCEGO SKUTECZNOŚĆ TESTU Vanadis NIPT (badanie przeprowadzone w 3 krajach, w 3 laboratoriach):

¹Wynik fałszywie pozytywny określa jakie jest prawdopodobieństwo, że otrzymany wynik wysokie ryzyko nie jest prawidłowy. Tabela pokazuje jaki jest % wyników fałszywie dodatnich dla poszczególnych analizowanych  nieprawidłowości genetycznych

²Czułość testu określa jaką dany test ma zdolność do wykrywania/rozpoznania choroby, np. w przypadku testu Vanadis NIPT czułość testu dla trisomii 21 wynosi 100%, co oznacza, że test ten prawidłowo weryfikuje obecność trisomii 21 w 100% przypadków.

³Specyficzność testu określa jaką dany test ma zdolność do wykrywania/rozpoznania wyników prawidłowych, oznaczających brak choroby (wynik ujemny), np. w przypadku testu Vanadis NIPT specyficzność testu w przypadku badania trisomii 21 wynosi 100%, co oznacza, że na wszystkie wyniki zbadane jako prawidłowe, czyli oznaczające brak choroby, w 100% przypadkach będzie to wynik prawdziwy.

Przedział ufności (95%CI)- pokazuje nam, że obliczona testami statystycznymi wartość (np. czułość, testu przesiewowego, ilość wyników fałszywie dodatnich) mieści się w pewnym przedziale z założonym prawdopodobieństwem (innymi słowy przedział ufności pokazuje nam na ile możemy ufać danej wartości). Analizy statystyczne umożliwiają nam wnioskowanie jak badana wartość rozkłada się w populacji pomimo, że badanie/testy były wykonywane na części populacji, czyli tzw. próbie badawczej. Przedział ufności 95%CI oznacza założone w testach statystycznych prawdopodobieństwo 95%. Takie założenie jest konieczne jeżeli nie robimy testów na całej populacji, tylko na wybranej grupie reprezentatywnej (próba badawcza) – a tak jest najczęściej. W zależności od wielkości grupy badanej możemy natomiast z pewnym prawdopodobieństwem, np. 90%, 95%, 99% podać przedziały (nasze przedziały ufności), w których mieści się (znajduje się) poszukiwana przez wartość. Np. w przypadku testu Vanadis NIPT czułość testu dla trisomii 21 wynosi 100%, co oznacza, że test ten prawidłowo weryfikuje obecność trisomii 21 w 100% przypadków przy przedziale ufności 95%CI: 82,35-100%, czyli prawdziwy poziom czułości testu dla trisomii 21 mieści się w przedziale 82,35-100% dla 95% populacji.

Wskazania i przeciwwskazania do wykonania testu Vanadis NIPT

Kiedy warto wykonać test Vanadis NIPT:

• kiedy kobieta będąca w ciąży ma powyżej 35 lat
• gdy w rodzinie występują nieprawidłowości genetyczne
• w sytuacji kiedy wyniki testu Papp-a oraz badania USG genetycznego płodu budzą wątpliwości
• urodzenie dziecka z chorobą genetyczną w poprzednich ciążach
• jeżeli występują przeciwwskazania do diagnostyki inwazyjnej (np. wysokie ryzyko poronienia, łożysko przodujące, wirusowe zapalenie wątroby, zakażenie wirusem HIV)
• gdy rodzice niepokoją się o zdrowie dziecka  

Przeciwwskazania do wykonania testu Vanadis NIPT:

• ciąża mnoga 
• wiek ciąży poniżej 10. tygodni
• choroba nowotworowa u kobiety ciężarnej
• stan po przeszczepie szpiku

Bibliografia

1. Ericsson O, Ahola T, Dahl F, Karlsson F, Persson F, Karlberg O, Roos F, Alftrén I, Andersson B, Barkenäs E, Boghos A, Brandner B, Dahlberg J, Forsgren PO, Francois N, Gousseva A, Hakamali F, Janfalk-Carlsson Å, Johansson H, Lundgren J, Mohsenchian A, Olausson L, Olofsson S, Qureshi A, Skarpås B, Svahn P, Sävneby A, Åström E, Sahlberg A, Fianu-Jonasson A, Gautier J, Costa JM, Jacobsson B, Nicolaides K. Clinical validation of a novel automated cell-free DNA screening assay for trisomies 21, 13, and 18 in maternal plasma. Prenat Diagn. 2019 Oct;39(11):1011-1015. doi: 10.1002/pd.5528. Epub 2019 Aug 19. PMID: 31429096; PMCID: PMC6899636
2. Gormus U, Chaubey A, Shenoy S, Wong YW, Chan LY, Choo BP, Oraha L, Gousseva A, Persson F, Prensky L, Chin E, Hegde M. Assessment and Clinical Utility of a Non-Next-Generation Sequencing-Based Non-Invasive Prenatal Testing Technology. Current Issues in Molecular Biology. 2021; 43(2):958-964. 
3. Dahl, F., Ericsson, O., Karlberg, O. et al. Imaging single DNA molecules for high precision NIPT. Sci Rep 8, 4549 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-22606-0
4. https://rh.perkinelmer.com/products/vanadis-nipt-system/
5. https://www.perkinelmer.com/pl/category/vanadis-nipt-system