Tipos de estudios genéticos fetales

Estudios genéticos fetales
Álvaro Gorostiaga
Hospital Universitario Basurto, Bilbao
Universidad del País Vasco, UPV/EHU
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Enfermedades genéticas
Diagnóstico de enfermedades genéticas
citogenética
Genética molecular
Prevención de enfermedades genéticas
Diagnóstico preimplantacional
Terapia génica
Diagnóstico prenatal
Asesoramiento riesgo familiar
Estudios genéticos fetales: ¿Cómo obtener
muestras de tejido fetal?
Técnicas invasivas
Amniocentesis
Biopsia corial
Funiculocentesis
Técnicas no invasivas
Amniocentesis
Biopsia corial
Transabdominal
García-Posada y cols, Diagn Prenat 2012
Transcervical
Funiculocentesis
Características
Biopsia corial
Amniocentesis
Cordocentesis
• 11-14 semanas
• Aguja 17-18G o Fórceps
• TA/TC
• 99%
• 1% pérdidas
• Superior para ADN y BQ
• >15 semanas
• Aguja 20-22G
• TA
• 100%
• Gran fiabilidad
• 1% pérdidas
• Amplia experiencia
• >20-21 semanas
• Aguja 20G
• TA
• 97%
• 2% de pérdidas
• Grado de afectación fetal
en trastornos
hematológicos
• Oligoamnios severo
• Sospecha tardía
Técnicas invasivas: riesgo de pérdida fetal
Amniocentesis
Biopsia corial
Conclusiones:
•La amniocentesis precoz (<15 sem) no es segura comparada con la del II
trimestre (> tasa de pérdidas) y con BC (>tasa y alta incidencia de talipes)
•La BC transcervical > riesgo que la amnio del II trimestre
•BC transabdominal – mismo riesgo que amniocentesis del II trimestre
•En I trimestre:BC
En II trimestre: Amniocentesis
Tipos de estudios genéticos fetales
•Cultivo celular: cariotipo
•Genética molecular:
FISH / QF-PCR
Arrays
Cariotipo convencional
Cultivo celular
cariotipo
metafase
(bandas G)
Cariotipo convencional
Detecta:
•Aneuploidías
•Alteraciones estructurales ≥10Mb (hoy día incluso 3-10Mb)
(1Mb: 1 millón de pares de bases)
Requiere cultivo celular y células vivas (en metafase)
Tiempo:
•LA: 3 semanas
•Vellosidad:
•Semidirecto:2-3 días
•Cultivo largo: 2-3 semanas
550 bandas
Alta resolución de
las metafases
650 bandas
¿Qué permite conocer el cariotipo?
1.- Alteraciones numéricas (aneuploidías)
Trisomía
Monosomía
Triplodía
2.- Alteraciones estructurales
Deleción
Duplicación
Inversión
Traslocación Recíproca balanceada
no balanceada
3.- Mosaicos
deleción (pérdida)
duplicación (ganancia)
inversión
inserción
2 ó más cromosomas
traslocación
Tipos de estudios genéticos fetales
•Cultivo celular: cariotipo
•Genética molecular:
FISH / QF-PCR
Arrays
¿Qué permite conocer la citogenética molecular?
Permite el estudio completo de la
molécula de DNA, la ganancia o
pérdida de fragmentos pequeños
Síndromes de microdeleción: sds.
por deleción/duplicación de un
fragmento submicroscópico de
DNA (<5Mb) dentro de un
cromosoma.
Tiempo:24-72 horas
Citogenética molecular: QF-PCR
•Células en interfase (no
precisa cultivo)
•Detección y análisis de
secuencias específicas de
ADN tras marcaje.
•Di-triploide
•Monosómico
•Tiempo: 24-48 horas
Citogenética molecular: FISH
centromérica
pintado cromosómico
secuencia única
telomérica
Una sonda Kb (un segmento de DNA marcado) se acopla a la secuencia homóloga de DNA de
una célula pudiendo así verse en el microscopio de fluorescencia (di-triploide, monosómico)
Detecta duplicaciones o deleciones de un gen aislado o regiones genómicas pequeñas (<3Mb)
Molécula de DNA (Kb)
Microarrays
•Puede detectar variaciones
genómicas de DNA
virtualmente en cualquier lugar
en el genoma humano.
•Mayor resolución
•Equivaldría a realizar a la vez
miles de pruebas de FISH
•Se puede hacer “a la carta”,
seleccionando las regiones del
genoma que se quiera analizar
•Evita cultivos
•No requiere células en división
(fetos muertos…)
Los arrays no son útiles para la
detección de alteraciones equilibradas
que pueden romper genes, creando
fenotipos anómalos y no permiten
saber si la alteración es heredada o
no, lo que impide dar un
asesoramiento genético adecuado
Microarrays (Comparative genomic Hibridization):
Primer estudio prospectivo
amplio (n:4073)
<2,3Mb
1,8 % de cariotipos normales,
tenían algo
1% de cariotipos normales
tenían algo
Hasta un 2-3% si arrays de alta
resolución
El diagnóstico de anomalías de la
microestructura cromosómica ascendería
a un 10-15% con arrays de alta
resolución, pero tiene un PEAJE: detecta
anomalías de consecuencias clínicas
inciertas (Copy Number Variants,
CNVs): el 12% del genoma humano muestra
CNVs
CNV “normal” o “benigno”
CNV patológico (crea fenotipo anormal)
CNV de significado incierto (VOUS): no heredados
Recomendaciones:
ACOG (Obstet Gynecol 2009,114:1161-63)
ACMG (Genet Med 2007,9:650-653)
•No recomiendan arrays de rutina.
•Sólo si anomalía ecográfica
•Microarrays incrementan en un 3% la detección de los
anteriores: 2% en “bajos riesgos” y hasta 5,8% en casos de
anomalías ecográficas (Hillman SC UOG 2011,37:6-14)
•Si aumenta la resolución de arrays, aumentan los hallazgos
equívocos
•No detecta ciertas formas de triploidía y mosaicos
2 arrays: alta y baja
resolución.
De las 54 anomalías detectadas
con el de alta resolución, 53 se
detectarían con el de baja.
Por ello, se pretenden diseñar modelos de
arrays “dirigidos”: Target arrays
Además, comienza a haber bases de datos de CNVs.
Target molecular assays
Target molecular assays
Deleciones:
Síndrome de Di George 1 22q11.2 (CATCH 22)
Síndrome de Di George 2 10p14
Síndrome de Williams-Beuren 7q11.2
Síndrome de Prader-Willi 15q11-q12
Síndrome de Angelman 15q11-12
Síndrome de Smith-Magenis 17p11.2
Síndrome Wolf-Hirschhorn 4p16.3
Síndrome du cri-du-chat 5p15.3-p15.2
Síndrome de Langer-Giedion 8q23-q24
Síndrome de Miller-Dieker 17p13.3
“First, do no harm”
•Aportan test con hasta 15 microdeleciones.
•En contraste con los arrays, se limita a aquellos síndromes
con resultados conocidos y no detectará alteraciones de
significado incierto (“filtros”)
•24-48 h. y precisa menos DNA que microarrays
•Detectaría hasta 1/265 de alteraciones en niños con
cariotipo convencional normal
Recomendaciones
•Eco normal: “targeted” (“de diseño”) + cariotipo convencional
•Eco anormal/CIR: quizá microarrays (si FISH normal)
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
• 1997 se demuestra la presencia de ADN fetal en
sangre materna (secuencias del cromosoma Y)
–
–
–
–
Fragmentos pequeños (<313 pb).
Procede de células apoptóticas placentarias.
Coexiste con ADN materno en baja proporción (9-20%)
Desde semana 9 y aumenta a lo largo del embarazo
• Diferentes estrategias para distinguir y aislar el
ADN fetal del ADN materno
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
Aplicaciones clínicas
Base diagnóstica: criterio de presencia/ausencia
• Determinación del sexo fetal
– SRY/DYS14
– Todas las enfermedades ligadas al cromosoma X
• Determinación del factor RhD fetal
– Exones 5,7 y 10 del gen Rh
– Enfermedad hemolítica del RN
• Enfermedades monogénicas
– Dominantes (Padre portador)
– Recesivas (mutación diferente en ambos progenitores,
detectar la del padre)
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
Estudio de aneuploidias
• No diagnóstico
• Secuenciación masiva en paralelo de
ADN(NGS)
– Técnica complicada, especializada y costosa
– Dependiente de la fracción fetal (>4%)
– 10 días aproximadamente
• Herramienta de cribado (S y E 97%-99%). FP
o.1%
• Laboratorios: Sequenom (2011) y Verinata
(2012)
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
Estudio de aneuploidías
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
Estudio de aneuploidias
¿Incorporar a la rutina diagnóstica?
• Análisis de costes:
–
–
–
–
Técnica (NGS)
Patente (Sequenom)
Aumento del número de consultas
Información adecuada pre y postcribado
• ¿A quienes?
– A todas, sustituyendo al Test combinado
– Riesgo intermedio en el test combinado
• No sustituye a las técnicas invasivas
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Diagnóstico prenatal no invasivo
Proyecto ANGELAB
• A New GEnetic LABoratory for non-invasive
prenatal diagnosis
• Proyecto Europeo (15 participantes.7 UE)
• 2012-2016.
• OsakidetzaH.U.Basurto
Sesión clínica. Unidad de Ecografía y Diagnóstico prenatal
Lo mejor y mas importante
está por salir
Gracias por vuestra paciencia
Unidad de Ecografía y Medicina Fetal
Hospital de Basurto.Bilbao
alvaro.gorostiaga@gmail.com
alvaro.gorostiagaruiz-garma@osakidetza.net