Новое понимание фетальной ДНК может повысить точность пренатального тестирования

Понимание того, как ДНК плода попадает в кровь матери и в каких формах она циркулирует, может открыть путь к следующему поколению пренатального скрининга, сообщают авторы новой статьи, опубликованной сегодня в Science Advances .

Международная группа исследователей под руководством Университета Аделаиды проанализировала десятилетия публикаций, чтобы точнее установить, какие клетки продуцируют фетальную ДНК, как она попадает в материнский кровоток и связана ли она с биологическими частицами — например, внеклеточными везикулами или другими молекулярными структурами.

Авторы ставят под сомнение некоторые давние предположения о природе фетальной ДНК, что, по их оценке, может повысить точность неинвазивного пренатального тестирования (НИПТ).

НИПТ — это анализ крови, широко применяемый для скрининга хромосомных аномалий во время беременности; он исследует небольшие фрагменты плацентарной ДНК, циркулирующей в крови матери.

С момента широкого внедрения теста в 2011 году им воспользовались миллионы женщин по всему миру: НИПТ даёт более безопасную альтернативу инвазивным процедурам, таким как амниоцентез.

В Австралии примерно 30% семей предпочитают оплачивать тест самостоятельно — цена составляет около 500 австралийских долларов.

При всех преимуществах метод имеет ограничения, отмечают авторы, в частности ведущий автор исследования — кандидат наук Университета Аделаиды Киран Спаркс из Института индустрии будущего.

«Для большинства родителей отрицательный результат НИПТ даёт уверенность в здоровье ребёнка. Однако если тест указывает на высокий риск хромосомной патологии, родителям приходится ждать более месяца для подтверждения и проходить инвазивную диагностическую процедуру», — сказал Спаркс.

« Результаты НИПТ с пометкой «высокий риск» редки, но в 47% таких случаев эти сигналы оказываются ложной тревогой — это создаёт ненужный стресс и ведёт к лишним инвазивным вмешательствам»,

добавил он. « Если мы лучше поймём, как фетальная ДНК упакована и транспортируется, мы сможем разрабатывать методы её обогащения и выделения. Это повысит точность тестов, уменьшит число ложных срабатываний и, возможно, расширит спектр заболеваний, доступных для скрининга».

Исследователи отмечают, что хотя фетальная ДНК обычно связывают с плацентой, остаются ключевые вопросы о конкретных типах плацентарных клеток-источников и о том, связана ли эта ДНК с внеклеточными везикулами или другими структурами, пока она циркулирует в крови матери.

По их мнению, ответы на эти вопросы помогут увеличить долю фетальной ДНК в образце крови — так называемую «фетальную фракцию», что остаётся одной из главных технических проблем современного пренатального скрининга. «Наука и технологии развиваются быстро, но наше биологическое понимание фетальной ДНК отстаёт», — подчеркнул соавтор исследования, Бенджамин Тьерри, профессор и директор программы прецизионной наномедицины в Университете Аделаиды.

Авторы считают, что более глубокое знание происхождения и структуры фетальной ДНК не только повысит надёжность существующих тестов, но и позволит в будущем выявлять из простого образца крови более широкий спектр генетических нарушений, а также ранние признаки осложнений беременности, например преэклампсию.

Команда подчёркивает, что дальнейшие исследования структуры и источников фетальной ДНК сейчас являются приоритетом, если мы хотим реализовать полный потенциал пренатальной генетической диагностики.

Статья под названием «Переоценка топологии бесклеточной ДНК плода в материнской крови в целях улучшения пренатальной генетической диагностики» опубликована в Science Advances . DOI: 10.1126/sciadv.aef5425.

Исследование финансировалось Детским фондом Firefly.