Samenvatting les 9a

Erfelijkheidsleer les 9a: prenataal onderzoek
Prenatale Diagnostiek
Prenatale diagnostiek laat toe om een aantal, vaak ernstige, genetische afwijkingen
of aangeboren misvormingen reeds tijdens de zwangerschap op te sporen. Het geeft
ouders met een verhoogd risico op een dergelijke afwijking bij hun kinderen de
mogelijkheid van geruststelling bij een normale uitslag of voor het beëindigen van
een afwijkende zwangerschap. Ze kunnen zo de geboorte van een “volgend” kind
met een ernstige handicap voorkomen.
Ouders die met de geboorte van een gehandicapt kind geconfronteerd worden, gaan
zich na een aanvankelijke periode van teleurstelling en verdriet heel wat vragen
stellen bij verdere kinderwens. Zal het volgend kind wel gezond zijn ? Kan deze
handicap zich herhalen ? Of een aandoening zich herhaalt, is afhankelijk van de
oorzaak ervan. De vraag of er een kans is op herhaling bij een volgend kind, is niet
steeds eenvoudig te beantwoorden. Daarom is het wenselijk om vóór de
zwangerschap (pre-conceptueel) genetisch advies te vragen en desgewenst een
erfelijkheidsonderzoek te laten uitvoeren.
Voornaamste indicaties voor prenataal onderzoek
Prenatale diagnostiek is aangewezen wanneer er bij het verwachte kind een
verhoogd risico op een genetische aandoening is. De leeftijd van de moeder, de
geboorte van een vorig kind met een afwijking, een genetisch defect bij één van
beide ouders of een genetische aandoening bij familieleden kunnen redenen zijn
voor prenataal onderzoek.
We overlopen hier systematisch de meest courante indicaties voor respectievelijk
een cytogenetisch en moleculair-genetisch prenataal onderzoek, alsook voor het
opsporen van een neuraal buisdefect.
A. Prenataal cytogenetisch onderzoek
Een verhoogd risico op een chromosomale aandoening is aanwezig in de volgende
situaties :
-
wanneer de moeder ouder is dan 35 jaar
Het is bekend dat bij stijgende leeftijd van de moeder het risico op een numerieke
chromosoomafwijking toeneemt. Het betreft hier in de regel toevallige (nieterfelijke) chromosoomafwijkingen als gevolg van non-disjunctie tijdens de eerste
(meestal) of de tweede meiotische deling. Trisomie 21 is bijna steeds het gevolg van
een non-disjunctie tijdens de oögenese. In België komen vrouwen vanaf 35 jaar in
aanmerking voor prenatale diagnostiek. Voor vrouwen van 38 jaar is het risico op
trisomie 21 ongeveer 1%, doch dit risico stijgt sterk na de leeftijd van 38 jaar.
-
wanneer er een afwijkende triple-test is
De triple-test is een bloedonderzoek bij de zwangere vrouw, waarbij berekend
wordt of zij een verhoogd risico heeft om een kindje met syndroom van Down te
krijgen. Belangrijk is dat de triple-test geen diagnostische test is, maar enkel een
risicobepaling aangeeft. Het beste tijdstip om de triple-test uit te voeren, is tussen
de 15 en de 16de week van de zwangerschap. Hierbij worden in het bloed van de
moeder 3 verschillende componenten bepaald : het eiwit AFP (alfafoetoproteïne,
een belangrijk eiwit bij de foetus dat bij vb. spina bifida of open ruggetje vrijkomt in
het vruchtwater en aldus in de maternele circulatie terechtkomt) en de hormonen
HCG (humaan chorion gonadotrofine) en oestriol. Bij neuraal buisdefecten (oa. spina
bifida, anencefalie) is er een stijging van het AFP. Er is echter een overlap tussen de
waarden bij een normale en aangetaste foetus , conventioneel wordt de cut-off
waarde gelegd op 2.5MoM. Bijgevolg zijn er vals positieve en vals negatieve
waarden mogelijk. Het is dus een screeningstest, geen zekerheidsdiagnose. Bij het
syndroom van Down onstaat er een daling van het AFP en oestriol en een stijging
van HCG in het materneel serum. Uitgaande van de waarden van deze 3 stoffen
wordt een finaal risico berekend met een cut-off waarde van 1/250. Wanneer de
waarde hoger dan 1/250 is, wordt een invasief prenataal onderzoek (meestal een
vruchtwaterpunctie) aangeraden. Deze screeningstest wordt de triple test genoemd
en biedt geen zekerheid (vals positieven en vals negatieven mogelijk). Het
testresultaat wordt bovendien beïnvloed door de zwangerschapsduur, een
meerlingzwangerschap, maternele ziekten (vb. diabetes) en aandoeningen bij de
foetus (vb. nefrotisch syndroom). Voor het verkrijgen van zekerheid is aanvullend
prenataal onderzoek d.m.v. vruchtwaterpunctie nodig.
- wanneer er bij echografisch onderzoek een vermoeden is van een
chromosomale afwijking bij de foetus
Sommige echografische afwijkingen zoals een vochtophoping in de nek (hygroma
colli) kunnen te wijten zijn aan een chromosoomafwijking bij de foetus. Vaak betreft
het een monosomie-X (45,X) of Turner syndroom (ovariële dysgenesie, kleine
gestalte, dysmorfe stigmata), soms een trisomie 21 of een andere genetische
aandoening. Verder prenataal onderzoek d.m.v. vruchtwateronderzoek is
aangewezen.
-
wanneer bij een vorig kind een afwijking in het aantal chromosomen werd
vastgesteld
De kans dat een numerieke chromosoomafwijking zoals een trisomie 21 zich in een
volgende zwangerschap herhaalt, is ongeveer 1%, op voorwaarde dat het karyotype
van de ouders normaal is. Prenataal onderzoek d.m.v. chorionbiopsie of
vruchtwaterpunctie is aangewezen om met zekerheid te kunnen aantonen dat de
chromosomenkaart van het verwachte kind normaal is.
-
wanneer één der ouders drager is van een afwijking in de structuur der
chromosomen
Voorbeelden hiervan zijn translokaties en inversies. Dragers van een gebalanceerde
translokatie hebben zelf geen klinische symptomen, maar hebben wel een verhoogd
risico op een kind met een mentale en/of lichamelijke handicap. De meest
voorkomende translokaties zijn de Robertsoniaanse translokaties
B. Opsporen van neurale buisdefecten (NBD)
Specifiek onderzoek tijdens de zwangerschap naar een NBD is aangewezen in
volgende situaties :
-
wanneer er een familiale voorgeschiedenis is van een NBD, d.w.z. dat NBD bij
één van beide partners zelf, een vorig kind, een broer, een zus of een ander
familielid voorkomt
-
wanneer de vrouw lijdt aan epilepsie en hiervoor bijv. bepaalde anti-epileptica
(zoals Depakine) inneemt.
-
wanneer een afwijkend alfafoetoproteïne (AFP) gevonden wordt in het bloed
van de moeder, zal een AFP-bepaling in het vruchtwater aanvullend dienen te
gebeuren. Een te hoge AFP-waarde kan wijzen op een kind met een open rug of
schedel.
C. Prenataal moleculair-genetisch onderzoek
Voor een steeds toenemend aantal monogenische aandoeningen is het (de)
oorzakelijke moleculaire defect(en) nu gekend en is prenatale diagnostiek mogelijk
geworden. De diagnostische strategie voor het moleculair onderzoek is afhankelijk
van de onderliggende kennis betreffende de genlocus en het gendefect. Voor een
beperkt aantal monogenische aandoeningen is de mutatie relatief eenvoudig
opspoorbaar omdat ze bij alle - ook niet-verwante- patiënten met die bepaalde
aandoening steeds identiek of zeer gelijkaardig is. Voor de meerderheid der
monogenische aandoeningen waarvoor nu moleculaire diagnostiek mogelijk is, is de
situatie echter niet zo eenvoudig. Immers, het gaat in dat geval om, hetzij een zeer
variabele mutatie binnenin hetzelfde gen ofwel kunnen meerdere genloci betrokken
zijn. In dergelijke gevallen is het essentieel om voorafgaand aan de zwangerschap
door DNA-onderzoek eerst de individuele mutatie in die bepaalde familie of bij de
bepaalde risico-persoon te identificeren. Pas wanneer men over deze informatie
beschikt, kan een prenataal onderzoek aangeboden worden. In sommige situaties is
het gendefect niet zelf gekend maar wel de genlocus. Ook dan kan door DNAkoppelingsonderzoek met DNA-merkers voor de betrokken genlocus toch prenatale
diagnostiek mogelijk zijn.
In principe zal een verhoogd risico op een monogenische aandoening bij de foetus
aanwezig zijn in volgende situaties:
-
wanneer één van beide partners een ernstige autosomaal dominante
aandoening heeft.
-
wanneer beide partners drager zijn van een autosomaal recessieve
aandoening
-
wanneer de vrouw draagster is van een geslachtsgebonden recessieve
aandoening.
Technische procedures voor prenatale diagnostiek
De echografie
Echografisch onderzoek wordt als routineonderzoek bij een zwangerschap
uitgevoerd om de normale ontwikkeling van de foetus te volgen. Toevallig kunnen
hierbij afwijkingen bij de foetus worden vastgesteld, zoals groeiachterstand, te veel
of te weinig vruchtwater, aangeboren misvormingen t.h.v. de schedel, de ledematen,
de romp, enz. Voor een uitgebreide exploratie van aangeboren afwijkingen is
speciale deskundigheid en apparatuur noodzakelijk. Deze laatste zullen ook mede
bepalen hoe vroeg in de zwangerschap de afwijking wordt gedetecteerd. In de
praktijk zal het vaststellen van een onvoorziene echografische afwijking bij de
vrucht meestal gevolgd worden door een vruchtwaterpunctie voor cytogenetisch of
moleculair onderzoek, teneinde een eventueel genetische oorzaak voor de afwijking
op te sporen.
Maternele serumscreening
Bij een maternele serumscreening neemt men bloed van de zwangere vrouw en men
onderzoekt dit d.m.v. allerlei testen. Men maakt daarbij een onderscheid tussen een
1ste trimester screening en een 2de trimester screening. Bij de 1ste trimester
screening (ook wel de combinatietest genoemd) neemt men op 10-12 weken bloed
van de zwangere vrouw en men kijkt via biochemische analyse twee stoffen na, nl.
Papp-A en vrij beta-hCG, men doet ook een nekplooimeting, men bepaalt de lengte
tussen de stuit en het schedeldak, kijkt naar de aan-of afwezigheid van het
neusbeentje en men voert een correctie door voor de leeftijd en gewicht van de
moeder. De tweede trimester screening wordt meestal uitgevoerd rond de 15-16de
zwangerschapsweek en wordt vaak ook de triple test genoemd. Hierbij worden in
het bloed van de moeder 3 verschillende componenten bepaald : het eiwit AFP
(alfafoetoproteïne, een belangrijk eiwit bij de foetus dat bij vb. spina bifida of open
ruggetje vrijkomt in het vruchtwater en aldus in de maternele circulatie
terechtkomt) en de hormonen HCG (humaan chorion gonadotrofine) en oestriol. Bij
neuraal buisdefecten (oa. spina bifida, anencefalie) is er een stijging van het AFP. Er
is echter een overlap tussen de waarden bij een normale en aangetaste foetus ,
conventioneel wordt de cut-off waarde gelegd op 2.5MoM. Bijgevolg zijn er vals
positieve en vals negatieve waarden mogelijk. Het is dus een screeningstest, geen
zekerheidsdiagnose. Bij het syndroom van Down onstaat er een daling van het AFP
en oestriol en een stijging van HCG in het materneel serum. Uitgaande van de
waarden van deze 3 stoffen wordt een finaal risico berekend met een cut-off waarde
van 1/250. Wanneer de waarde hoger dan 1/250 is, wordt een invasief prenataal
onderzoek (meestal een vruchtwaterpunctie) aangeraden. Deze screeningstest
wordt de triple test genoemd en biedt geen zekerheid (vals positieven en vals
negatieven mogelijk). Het testresultaat wordt bovendien beïnvloed door de
zwangerschapsduur, een meerlingzwangerschap, maternele ziekten (vb. diabetes)
en aandoeningen bij de foetus (vb. nefrotisch syndroom). Voor het verkrijgen van
zekerheid is aanvullend prenataal onderzoek d.m.v. vruchtwaterpunctie nodig.
Zowel het echografisch onderzoek als de maternele serumscreening worden
beschouwd als niet-invasieve prenatale onderzoeken.
De hieronder beschreven testen met uitzondering van de NIPT test betreffen
allemaal invasieve prenatale onderzoeken.
Vlokkentest of chorionbiopsie
De vlokkentest kan verricht worden vanaf de 10de zwangerschapsweek (meestal
11de-12de week). Vooraf moet echografisch nagegaan worden welke de exacte
zwangerschapsduur is. De vlokkentest zelf gebeurt steeds onder echografische
begeleiding en kan op twee verschillende wijzen uitgevoerd worden :
 de transcervicale methode, waarbij langs vaginale weg een biopsietangetje door
het cervicale kanaal opgevoerd wordt tot de tip in de placenta ligt;
 de transabdominale methode, waarbij via een prik doorheen de buikwand een
naald tot in de placenta gebracht wordt.
Meestal wordt ongeveer 5 tot 30 ml weefsel bekomen, dat kan gebruikt worden
voor geslachtsbepaling, cytogenetisch, biochemisch of DNA-onderzoek.
Het vlokkenmateriaal kan ofwel op rechtstreekse wijze (= zonder te kweken)
onderzocht worden voor cytogenetisch of moleculair onderzoek, waarbij in de regel
een resultaat binnen de 3 dagen bekomen wordt. Bij onrechtstreeks onderzoek,
waarbij de vlokken eerst moeten gekweekt worden, moet een termijn van 3 weken
in acht genomen worden. De beslissing betreffende een rechstreeks of
onrechtstreeks onderzoek wordt bepaald door de hoeveelheid beschikbaar
vlokkenmateriaal en volgens de indicatie van het onderzoek.
De bijkomende kans op een miskraam na een vlokkentest is minstens 1%, doch dit
risico wordt grotendeels bepaald door de ervaring van de gynecoloog die de biopsie
uitvoert. Bij direct chromosomenonderzoek op de vlokken moet rekening gehouden
worden met de mogelijkheid van mozaïcisme, waarbij verificatie d.m.v.
onrechtstreekse analyse nodig kan zijn teneinde een vals positief of vals negatief
resultaat te vermijden. Een andere belangrijke factor waarmee rekening moet
gehouden worden bij interpretatie van het resultaat is de mogelijkheid van
maternele contaminatie. Daarom wordt waar mogelijk steeds de foetale oorsprong
van het weefsel d.m.v. moleculaire merkers geverifieerd.
De vruchtwaterpunctie
Een vruchtwaterpunctie of amniocentese wordt verricht vanaf de 14de
zwangerschapsweek. Vooraf wordt echografisch de exacte zwangerschapsduur
bepaald. Onder echogeleiding wordt een dunne naald doorheen de buikwand in het
vruchtwater gebracht en wordt 15 à 20 ml vruchtwater opgezogen. Dit is slechts 5%
van de totale hoeveelheid vruchtwater die vrijwel onmiddellijk spontaan wordt
aangevuld. De eerste 2 ml vruchtwater worden gebruikt voor bepaling van het
alfafoetoproteïne (AFP). Het overblijvende staal kan gebruikt worden voor
cytogenetisch, moleculair of biochemisch onderzoek naargelang de indicatiestelling.
Het resultaat van het AFP-gehalte in het vruchtwater is na enkele dagen bekend. Het
chromosomenonderzoek duurt een 3-tal weken, vermits meestal eerst een
amniocytenkweek moet ingesteld worden. Ook voor moleculair en soms ook voor
biochemisch onderzoek is voorafgaandelijk een kweek van amniocyten nodig
teneinde voldoende materiaal voor onderzoek te bekomen. Tegenwoordig wordt
voor bepaalde cytogenetische indicaties zoals het uitsluiten van trisomie 21 of
andere numerieke chromosoomafwijkingen gebruik gemaakt van FISH of array CGH
analyse, waardoor soms reeds na 2 à 3 dagen een resultaat kan bekomen worden.
Bij een vruchtwaterpunctie bestaat een klein bijkomend risico op een miskraam dat
geschat wordt op 0,5%.
De navelstrengpunctie
Deze techniek wordt slechts uitgevoerd in uitzonderlijke situaties en gebeurt enkel
in zeer gespecialiseerde centra. Navelstrengpunctie is mogelijk vanaf een
zwangerschapsduur van ongeveer 20 weken en gebeurt steeds onder echografische
controle, waarbij via het aanprikken van een bloedvat in de navelstreng enkele ml
bloed van de foetus wordt afgenomen.
De duur van het laboratoriumonderzoek is afhankelijk van de aard van de op te
sporen aandoening; voor een cytogenetisch onderzoek bvb. kan dit variëren tussen
3 dagen en 3 weken. Het bijkomend risico op spontaan miskraam na
navelstrengpunctie bedraagt 1 à 2 %.
Preïmplantatie genetische diagnostiek (PGD)
PGD is een zeer vroege vorm van prenatale diagnostiek waarbij tijdens een IVF (in
vitro fertilisatie) procedure enkel niet aangetaste embryo’s naar de baarmoeder
worden getransfereerd. Genetisch onderzoek gebeurt op 1 à 2 cellen die worden
weggenomen uit het 8-cellige embryo (blastomeerstadium) na IVF. Zowel
moleculair onderzoek voor monogenische aandoeningen (d.m.v. PCR) als
cytogenetisch onderzoek (d.m.v. FISH of array CGH) voor chromosoomafwijkingen
is mogelijk. De transfer van niet-aangetaste embryo’s gebeurt op dag 3-4 na de
bevruchting of de embryo’s kunnen ook worden ingevroren om dan op een later
tijdstip te transfereren. Het slaagpercentage op geboorte van een kind is laag (20%
na transfer van 2 tot 3 embryo’s). De terugplaatsing van meerdere embryo’s
verhoogt het risico op meerlingzwangerschappen. Het is nog niet duidelijk of er een
verhoogd risico bestaat op numerieke afwijkingen van de geslachtschromosomen.
De kostprijs van dergelijke procedure bedraagt ongeveer 2000 euro per keer. Deze
optie wordt vooral gekozen door koppels die om psychologische of religieuze reden
geen zwangerschapsinterruptie wensen te verrichten in geval van een aangetaste
foetus.
Niet-invasieve prenatale testing (NIPT)
NIPT is een niet-invasieve test waarbij enkel bloed wordt afgenomen van een
zwangere vrouw, meestal op een 11-tal weken zwangerschap.
Het is reeds lang gekend dat er in de bloedstroom van zwangere vrouwen, materiaal
afkomstig van de foetus aanwezig is, dit onder de vorm van foetale cellen, foetaal
RNA en circulerend vrij foetaal DNA (cfDNA). Dit circulerend foetaal DNA is
afkomstig van afstervende cellen van de placenta en is vrij vroeg aanwezig in de
zwangerschap, maar verdwijnt ook vrij vlug uit de bloedcirculatie bij de zwangere
vrouw na de bevalling, dit in tegenstelling tot foetale cellen die nog een lange tijd na
de bevalling aanwezig kunnen blijven in het bloed van de moeder. Naast het cfDNA
komt er in de bloedcirculatie van de zwangere vrouw natuurlijk ook celvrij DNA van
de moeder zelf voor, afkomstig van bv. afstervende vetcellen. Het aandeel van cfDNA
bedraagt ongeveer 5-25% van het totale celvrije DNA in de bloedstroom. De lengte
van het cfDNA bedraagt ongeveer 167 bp. Dit cfDNA kan gebruikt worden om na te
gaan of er bv. geen genoom afwijkingen aanwezig zijn bij de foetus. De test maakt
gebruik van de zogenaamde next generation sequencing technologie en het
resultaat van de test is beschikbaar binnen de 2-3 weken. Voor het opsporen van
trisomie 21 heeft deze test een gevoeligheid van 99,9%. Bij het bekomen van een
positieve NIPT test, wordt altijd een invasieve test (vruchtwaterpunctie of CVS)
uitgevoerd ter confirmatie van de NIPT test. NIPT is dus een niet-invasieve test waar
enkel bloed van de moeder wordt afgenomen en kan uitgevoerd worden vanaf de
11de zwangerschapsweek.
Alhoewel de NIPT test een zeer goede test is, zijn er toch enkele bemerkingen. Het
cfDNA is afkomstig van stervende cellen van de placenta en men moet aldus
rekening houden met de mogelijkheid van placentair mosaicisme. Een andere
mogelijkheid is dat de zwangere vrouw mosaisch is voor een bepaalde chromosoom
afwijking en men dus een resultaat bekomt van de moeder, maar niet van de foetus.
Recent heeft men opgemerkt dat er in de bloedstroom van een zwangere vrouw ook
celvrij DNA aanwezig kan zijn afkomstig van een tumor waar de zwangere vrouw
zich zelf niet van bewust is.