Неинвазивный пренатальный тест

Неинвазивный пренатальный тест (НИПТ, англ. Non-invasive prenatal testing, NIPT) — это метод скринингового исследования генетического материала плода, основанный на анализе внеклеточной (свободной) ДНК плода, циркулирующей в крови беременной женщины. Тест позволяет с высокой точностью выявить риск наиболее распространённых хромосомных аномалий (анэуплоидий) у плода, а также, в ряде расширенных версий, — некоторые микроделеционные синдромы и аномалии половых хромосом. НИПТ является неинвазивной альтернативой инвазивным методам (амниоцентез, биопсия хориона), которые сопряжены с риском выкидыша.

История

Метод НИПТ стал возможен благодаря открытию в 1997 году учёными из Гонконга (группа под руководством Ю. М. Д. Ло) наличия в крови беременной женщины свободной ДНК плода (cffDNA). В 2008 году были опубликованы первые работы, демонстрирующие возможность использования секвенирования нового поколения (NGS) для количественного анализа хромосом плода. Коммерческое внедрение теста началось в 2011 году в США и Китае. В России тест сертифицирован и применяется с 2013 года, однако не входит в программу обязательного медицинского страхования (ОМС) и выполняется на платной основе.

Принцип метода

Биологическая основа

Во время беременности в кровоток матери попадает небольшое количество фрагментированной ДНК, происходящей из клеток трофобласта плаценты. Эта ДНК называется внеклеточной ДНК плода. Её доля в общем пуле свободной ДНК матери варьирует от 4% до 30% (так называемая фетальная фракция). Для проведения НИПТ достаточно 10 мл венозной крови матери.

Технология анализа

Основные этапы НИПТ:

1. Выделение ДНК — из плазмы крови выделяется суммарная внеклеточная ДНК (материнская + плодовая).
2. Секвенирование — фрагменты ДНК подвергаются массовому параллельному секвенированию (NGS) или, в более дешёвых вариантах, анализу с помощью ПЦР в реальном времени. Наиболее распространён метод shotgun-секвенирования (случайное чтение всех фрагментов).
3. Биоинформатический анализ — количество прочтений, картированных на каждую хромосому, сравнивается с эталонными значениями. Избыток или дефицит прочтений по определённой хромосоме указывает на её трисомию или моносомию соответственно.
4. Расчёт риска — на основе статистических моделей (например, z-оценка) выдаётся результат: «низкий риск» или «высокий риск» для каждой из исследуемых аномалий.

Классификация тестов

НИПТ различаются по объёму исследуемых аномалий и используемым технологиям:

По спектру выявляемых патологий

• Базовый (стандартный) — выявляет трисомии 21 (синдром Дауна), 18 (синдром Эдвардса) и 13 (синдром Патау). Часто включает определение пола плода.
• Расширенный — дополнительно анализирует аномалии половых хромосом (синдром Шерешевского — Тёрнера, синдром Клайнфельтера, синдром трипло-Х, синдром XYY) и наиболее частые микроделеционные синдромы (например, синдром Ди Джорджи, синдром Прадера — Вилли, синдром Ангельмана, синдром «кошачьего крика»).
• Полногеномный — сканирует все хромосомы на наличие крупных сегментных анеуплоидий и делеций/дупликаций, однако точность для редких аномалий ниже.

По технологии

• На основе NGS (секвенирование) — золотой стандарт, обеспечивает максимальную точность.
• На основе ПЦР (SNP-анализ) — использует анализ однонуклеотидных полиморфизмов; позволяет различить материнскую и плодовую ДНК, но менее информативен при низкой фетальной фракции.

Показания и ограничения

Показания

НИПТ рекомендуется всем беременным, независимо от возраста, как скрининговый метод первой линии. Основные показания:

• возраст матери старше 35 лет;
• выявление маркеров хромосомных аномалий на УЗИ (например, увеличение воротникового пространства);
• отягощённый анамнез (рождение ребёнка с хромосомной патологией);
• отказ от инвазивной диагностики;
• высокий риск по результатам комбинированного скрининга первого триместра.

Ограничения

• Тест не выявляет все генетические заболевания (например, моногенные болезни, такие как муковисцидоз или гемофилия, за исключением специальных версий теста).
• Не заменяет диагностический инвазивный тест — при положительном результате НИПТ требуется подтверждение амниоцентезом или биопсией хориона.
• Ложноположительные и ложноотрицательные результаты возможны, особенно при низкой фетальной фракции (<4%), многоплодной беременности, мозаицизме у матери или плода, а также при исчезнувшем близнеце.
• Не определяет структурные аномалии (дефекты нервной трубки, расщелины неба и т. д.).

Точность и эффективность

Согласно крупным метаанализам (например, данные Gil et al., 2017), чувствительность НИПТ для трисомии 21 составляет 99,2–99,7%, специфичность — 99,9%. Для трисомии 18 чувствительность — 97–98%, для трисомии 13 — 90–95%. Положительная прогностическая ценность (PPV) зависит от распространённости патологии в популяции: для трисомии 21 у женщин 35 лет PPV превышает 90%, у женщин 25 лет — около 50–60%. Ложноотрицательные результаты встречаются редко (менее 0,1%).

Регулирование и этические аспекты

В России НИПТ не входит в программу ОМС, однако Министерство здравоохранения РФ рекомендует его как дополнительный скрининг. Тест проводится только с информированного согласия пациентки. Результаты НИПТ не являются основанием для прерывания беременности без подтверждения инвазивным методом.

Этические вопросы включают:

• риск получения информации о нежелательном поле плода (в некоторых странах, например в Китае, запрещено сообщать пол плода при НИПТ);
• выявление аномалий с неопределённым клиническим значением (например, мозаицизм);
• возможность обнаружения случайных находок (например, бессимптомного рака у матери).

Сравнение с другими методами

Перспективы развития

Ведутся разработки по расширению спектра выявляемых заболеваний: анализ на моногенные болезни (например, талассемия, муковисцидоз), определение группы крови плода, а также использование НИПТ для ранней диагностики преэклампсии и преждевременных родов. Внедрение технологий одноклеточного секвенирования и искусственного интеллекта для анализа данных может повысить точность и снизить стоимость теста.

Источники

1. Lo Y.M.D., Corbetta N., Chamberlain P.F., et al. Presence of fetal DNA in maternal plasma and serum. The Lancet, 1997.
2. Gil M.M., Quezada M.S., Revello R., et al. Analysis of cell-free DNA in maternal blood for screening for fetal aneuploidies: updated meta (организация признана экстремистской, деятельность запрещена в РФ)-analysis. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology, 2017.
3. Bianchi D.W., Parker R.L., Wentworth J., et al. DNA sequencing versus standard prenatal aneuploidy screening. New England Journal of Medicine, 2014.
4. Клинические рекомендации Министерства здравоохранения РФ «Нормальная беременность», 2020.
5. American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG). Practice Bulletin No. 226: Screening for Fetal Chromosomal Abnormalities. Obstetrics & Gynecology, 2020.