Prenatálny záchyt variant so zmenou v počte kópií u plodov so zachytenými vrodenými vývojovými poruchami, v období 2015–2020 metódou Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification a mikročipovou analýzou

Stiahnuť PDF English info

Prenatal detection of copy number variants in fetuses with detected congenital devolpmental disordes, from 2015 to 2020 by Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification and microarray analysis

Objective: Analysis of prenatal samples from 2015 to 2020. Comparison detection rates of clinically relevant variants by cytogenetic karyotype analysis and cytogenomic MLPA (Multiplex Ligation-Depent Probe Amplification) and microarray methods (CMA – chromosomal microarray). Material and method: 1,029 prenatal samples were analyzed by cytogenetic karyotyping (N = 1,029), cytogenomic methods – MLPA (N = 144) and CMA (N = 111). All unbalanced changes were confirmed by MLPA or CMA. Results: From the analyzed set of fetuses, after subtraction of aneuploidies – 107 (10.40%, N = 1,029), 22 structural aberrations (2.39%, N = 922) – nine unbalanced changes (0.98%), 10 balanced changes (1.08%), one case of unclear mosaicism (0.09%), one case of presence of a marker chromosome (0.09%) and one case of sex discordance (0.09%) – were detected by karyotype analysis. A total of eight (7.21%, N = 111) pathological variants were detected by CMA in 255 samples with physiological karyotype indicated for cytogenomic examination. Five (3.47%, N = 144) of eight pathogenic variants were detected by MLPA method. The total capture of pathogenic variants by MLPA and CMA methods was 14 (5.14%) and 17 (6.25%) (N = 272), including confirmatory pathological karyotype testing. Detection of pathological variants in the isolated disorders group was lower than in the multiple disorders group (5.08 vs. 21.42%). Conclusion: A higher success rate for the detection of pathological copy number variation variants by the microarray method than by the MLPA method was confirmed.

Keywords:

MLPA – congenital developmental disorders – CMA – copy number variants

Autori: A. Štefeková ¹ ; P. Čapková ¹ ; V. Curtisová ¹ ; E. Mracká ¹; H. Filipová ¹; Z. Spurná ¹ ; Martin Procházka ¹ ; M. Ľubušký ² ; Radovan Pilka ² ; R. Vrtěl ¹
Pôsobisko autorov: Ústav lékařské genetiky, LF UP a FN Olomouc ¹; Porodnicko-gynekologická klinika LF UP a FN Olomouc ²
Vyšlo v časopise: Ceska Gynekol 2023; 88(3): 162-171
Kategória: Pôvodná práca
doi: https://doi.org/10.48095/cccg2023162

Súhrn

Ciele: Analýza prenatálnych vzoriek za obdobie 2015–2020. Porovnanie miery detekcie klinicky relevantných variant cytogenetickou analýzou karyotypu a cytogenomickými metódami MLPA (Multiplex Ligation-Depent Probe Amplification) a mikročipmi (CMA – chromosomal microarray). Súbor a metodika: Analyzovaných bolo 1 029 prenatálnych vzoriek cytogenetickým hodnotením karyotypu (n = 1 029), cytogenomickými metódami MLPA (n = 144) a CMA (n = 111). Všetky nebalansované zmeny boli potvrdené metódou MLPA alebo CMA. Výsledky: Z analyzovaného súboru plodov, po odčítaní aneuploidií – 107 (10,40 %, n = 1 029), bolo analýzou karyotypu zachytených 22 štruktúrnych aberácií (2,39 %, n = 922) – deväť nebalansovaných zmien (0,98 %), 10 balansovaných zmien (1,08 %), jeden prípad nejasnej mozaiky (0,09 %), jeden prípad prítomnosti marker chromozómu (0,09 %) a jeden prípad diskordancie pohlavia (0,09 %). U 255 vzoriek s fyziologickým karyotypom indikovaných k cytogenomickému vyšetreniu bolo zachytených celkom osem (7,21 %, n = 111) patologických variant metódou CMA. Metódou MLPA bolo z týchto ôsmich patogénnych variant zachytených päť (3,47 %, n = 144). Celkový záchyt patogénnych variant metódami MLPA a CMA vrátane konfirmačných vyšetrení patologického karyotypu je 14 (5,14 %) a 17 (6,25 %) (n = 272). Záchyt patologických variant v skupine s izolovanými poruchami bol nižší než v skupine s mnohopočetnými poruchami (5,08 vs. 21,42 %). Záver: Potvrdila sa vyššia úspešnosť záchytu patologických variant so zmenou v počte kópií, metódou CMA než MLPA.

Klíčová slova:

MLPA – vrodené vývojové poruchy – CMA – varianty so zmenou v počte kópií

Úvod

Prenatálna diagnostika a prevencia vrodených porúch

V celkovej populácií sa vyskytuje 2–3 % narodených detí s vývojovou vrodenou poruchou [1]. Prenatálna diagnostika zahŕňa súbor vyšetrovacích metód a postupov, vďaka ktorým sa dá odhaliť prítomnosť vrodených vývojových porúch u plodu [2]. Prenatálna diagnostika kongenitálnych porúch v ČR výrazne ovplyvňuje konečnú početnosť vrodených anomálií v populácii novorodencov. V súčasnosti je trend vyšetrovať takéto poruchy v čo možno najrannejšom štádiu tehotenstva a zachytiť tak najväčší počet štruktúrnych malformácií [3]. Najčastejšie morfologické poruchy v populácii sú vrodené srdcové poruchy (VSP) [4] a tvoria až 40 % zo všetkých zachytených vrodených malformácií [5]. Prenatálny záchyt VSP má narastajúcu tendenciu, u niektorých defektov, napr. hypoplázie a výrazné poruchy srdcových komôr, je to až 100 % [6]. V približne 50 % prípadov spontánnych potratov existuje vyššia frekvencia pridružených chromozómových abnormalít, hlavne aneuploidií [7].

U niektorých typov vrodených porúch sa početnosť v novorodeneckej populácii znižuje vďaka úspešnej prenatálnej diagnostike, niektoré však aj napriek úspešnosti diagnostických postupov vykazujú vyšší záchyt alebo sú to defekty, ktoré zatiaľ nie je možné prenatálne diagnostikovať a ich početnosť sa v populácii mení [3].

Metodika prenatálneho genetického vyšetrenia plodu

Prednostne sa na genetické vyšetrenie využíva invazívny odber choriových klkov (CVS – chorionic villus sampling) a plodovej vody (amniocentéza), analýzou ktorých je možné získať najpresnejší genetický profil plodu [2], napr. metódou QF-PCR (kvantitatívna fluorescenčná PCR analýza) [8].

V súčasnej laboratórnej praxi je na prenatálne hodnotenie prítomnosti významných variant so zmenou v počte kópií (CNV – copy number variants), najviac využívaná mikročipová analýza (CMA – chromosomal microarray) a metóda MLPA (Multiplex Ligation-Dependent Probe Amplification). CMA má oproti konvenčnej cytogenetike svoje výhody. Poskytuje detailnejší obraz karyotypu a naviac zaznamenáva zmeny v CNVs nájdených práve u pacientov s fyziologickým karyotypom [9]. Avšak nie je možné týmito metódami zachytiť balansované prestavby, Robertsonské translokácie a inverzie. Naviac neposkytujú informáciu zahŕňajúcu umiestnenie rozsiahlej inzercie, ani jej orientáciu [10,11]. Podrobnejšiu analýzu jednotlivých génov je možné získať celogenomovým alebo celoexomovým sekvenovaním (WGS/WES – whole-genome sequencing/whole-exome sequencing) pomocou špeciálnych panelov génov [12,13]. V súčasnosti je dôležitou súčasťou skríningového vyšetrenia v tehotenstve neinvazívne genetické testovanie (NIPT – non-invasive prenatal testing) voľnej fetálnej DNA z krvného séra matky. Táto metóda sa vyznačuje vysokou senzitivitou a špecificitou v rozmedzí 92–100 % [14]. V súčasnosti je v ČR toto vyšetrenie v plnom rozsahu hradené pacientom.

CNV ako príčina genetickej poruchy

Častou príčinou genetických porúch sú zmeny v CNVs. Vyskytujú sa v rozsahu chromozómových aneuploidií až po mikroduplikácie a mikrodelécie, vrátane malých štruktúrnych variant, ktoré ovplyvňujú jednotlivé gény a exóny. V ľudskom genóme sa vyskytuje asi 10 % CNV variant [15]. Benígne CNVs sú často malé, intergénové alebo zahŕňajú gény, ktoré tolerujú zmeny v počte kópií, zatiaľ čo patogénne CNV sa nachádzajú v dôležitých génoch zapojených do vývoja [16]. Mnoho CNV variant sa vyznačuje neúplnou penetranciou a variabilnou expresivitou, čo je ovplyvnené ďalšími genetickými, epigenetickými a environmentálnymi faktormi [17].

Materiál a metodika

Na analýzu DNA boli použité prenatálne vzorky choriových klkov, plodovej vody a potratového tkaniva, od tehotných pacientok vyšetrených na Ústave lekárskej genetiky vo Fakultnej nemocnici v Olomouci alebo externých pacientok, ktorých vzorky boli poslané na Ústav lekárskej genetiky na genetickú analýzu. Všetky pacientky podpísali informovaný súhlas s výskumom. Odber vzoriek genetického materiálu prebehol za spolupráce s Centrom fetálnej medicíny vo Fakultnej nemocnici v Olomouci a analýza genetického materiálu a vyhodnotenie dát prebiehalo od roku 2015 do roku 2020 na Ústave lekárskej genetiky vo Fakultnej nemocnici v Olomouci a vybrané vzorky na pracoviskách Gennet v Prahe a Ústave molekulárnej a translačnej medicíny, Univerzity Palackého v Olomouci.

V súbore vyšetrovaných plodov bolo 441 ženského pohlavia, 581 mužského pohlavia, u štyroch vzoriek z potratového tkaniva došlo k zlyhaniu kultivácie buniek, preto nebolo možné určiť pohlavie a ďalšia genetická analýza už nebola vykonaná. U dvoch vzoriek potratového tkaniva došlo ku kontaminácii primárnej vzorky a nebolo možné stanoviť karyotyp. U jednej vzorky bola prítomná genetická diskordancia pohlavia s fenotypom.

Pre fyziologický nález v karyotype, bolo u 144 plodov indikované vyšetrenie metódou MLPA na pracovisku Ústavu lekárskej genetiky a u 111 plodov metódou CMA na externých pracoviskách Ústavu molekulárnej a translačnej medicíny, Univerzity Palackého v Olomouci a Gennet v Prahe (tab. 1).

Počet plodov analyzovaný cytogenomickými metódami (MLPA, CMA) s fyziologickým karyotypom plus
doplnená konfirmačná analýza u plodov s patologickým karyotypom za obdobie 2015–2020.<br>
Tab. 1. The number of fetuses analyzed by cytogenomic methods (MLPA, CMA) with normal karyotype plus additional
confirmatory analysis of fetuses with pathological karyotype for period 2015–2020. — Tab. 1. Počet plodov analyzovaný cytogenomickými metódami (MLPA, CMA) s fyziologickým karyotypom plus doplnená konfirmačná analýza u plodov s patologickým karyotypom za obdobie 2015–2020.
Tab. 1. The number of fetuses analyzed by cytogenomic methods (MLPA, CMA) with normal karyotype plus additional confirmatory analysis of fetuses with pathological karyotype for period 2015–2020.

Na prvotnú analýzu genetického materiálu boli použité komerčne dodávané kity SALSA^® MLPA KIT P036, P070, P245, P297, na analýzu srdcových porúch kity P250, P311 a pre ďalšie typy aberácií na základe indikácie lekára kity P424, ME028, ME030, ME032 od firmy MRC-Holand (Holandsko) a CMA a/alebo SNP (single nucleotide polymorfism) array (Illumina – San Diego, CA, USA a Affymetrix – Santa Clara, CA, USA), vrátane verifikačných testov. Vzorky boli všetkými pracoviskami analyzované na základe doporučených postupov od výrobcov.

Na cytogenetickú analýzu karyotypu boli použité nakultivované fibroblasty (CVS, potratové tkanivo, plodová voda). Získané mitotické chromozómy boli po príslušnej fixácii ofarbené roztokom Giemsa – G pruhovanie, nasnímané svetelným mikroskopom Olympus BX 41 (Olympus, Japonsko) a vyhodnotené v programe Lucia Cytogenetics (Laboratory Imaging, s.r.o, Praha, ČR).

Kapilárna elekroforéza vzoriek prebiehala na prístrojoch ABI Prism 3130 (Aplied Biosystems) a SeqStudio (Thermofisher, Waltham, Massachusets, USA) podľa doporučeného postupu v protokole od firmy MRC-Holand. Dáta získané kapilárnou elektroforézou boli hodnotené v komerčne dostupnom programe Coffalyser.Net (www.mlpa.com).

Výsledky

Z analyzovaného súboru plodov, po odčítaní detegovaných aneuploidií – 107 (10,40 %, n = 1 029), bolo analýzou karyotypu zachytených 22 štruktúrnych aberácií (2,39 %, n = 922) – deväť nebalansovaných zmien (0,98 %), 10 balansovaných zmien (1,08 %), jeden prípad nejasnej mozaiky (0,09 %), jeden prípad prítomnosti marker chromozómu (0,09 %) a jeden prípad diskordancie pohlavia (0,09 %) (tab. 2, 3). Všetky nebalansované zmeny boli potvrdené metódou MLPA alebo metódou CMA. U 255 vzoriek s fyziologickým karyotypom, indikovaných k cytogenomickému vyšetreniu na základe prevažne ultrasonografických nálezov u plodu, bolo zachytených celkom osem patologických variant (7,21 %, n = 111) metódou CMA (tab. 4). Metódou MLPA bolo z týchto ôsmi patogénnych variant zachytených päť variant (3,47 %, n = 144). Celkový záchyt patogénnych variant metódami MLPA a CMA vrátane konfirmačných vyšetrení patologického karyotypu je 14 (5,14 %) a 17 (6,25 %, n = 272) (tab. 5). Molekulárne cytogenetickým hodnotením vzoriek s fyziologickým karyotypom (alebo neúspešným chromozomálnym vyšetrením – zlyhanie kultivácie), boli spolu s patogénnymi variantami zachytené i varianty neznámeho významu (VOUS – variant of unknown significance) – metódou MLPA boli zachytené dve VOUS varianty u jednej vzorky a po jednej VOUS variante u piatich vzoriek (n = 144), metódou CMA u jednej vzorky štyri VOUS varianty a po jednej VOUS variante u siedmich vzoriek (n = 111). Z týchto zachytených variant, v troch prípadoch bola VOUS varianta zaznamenaná oboma metódami (podrobnejší zoznam záchytu VOUS variant u jednotlivých plodov tab. 6).

Zistené štruktúrne aberácie u 13 plodov. Aberácie zistené cytogenetickým hodnotením karyotypu.<br>
Tab. 2. Structural aberrations detected in 13 fetuses. Aberrations detected by cytogenetic evaluation of karyotype. — Tab. 2. Zistené štruktúrne aberácie u 13 plodov. Aberácie zistené cytogenetickým hodnotením karyotypu.
Tab. 2. Structural aberrations detected in 13 fetuses. Aberrations detected by cytogenetic evaluation of karyotype.

Patogénne štruktúrne chromozomálne aberácie zachytené cytogenetickou analýzou karyotypu u deviatych
plodov a overené metódami MLPA a CMA.<br>
Tab. 3. Pathogenic structural chromosomal aberrations detected by cytogenetic karyotype analysis in nine fetuses and
verified by MLPA and CMA. — Tab. 3. Patogénne štruktúrne chromozomálne aberácie zachytené cytogenetickou analýzou karyotypu u deviatych plodov a overené metódami MLPA a CMA.
Tab. 3. Pathogenic structural chromosomal aberrations detected by cytogenetic karyotype analysis in nine fetuses and verified by MLPA and CMA.

Podrobný súhrn výsledkov z analýzy cytogenomickými technikami (MLPA, CMA) u plodov z fyziologickým
karyotypom, za obdobie 2015–2020. Uvedené sú varianty s patologickým významom, uvedené sú len OMIM gény.<br>
Tab. 4. Detailed results summary analyzed by cytogenomics techniques (MLPA, CMA) in fetuses with normal karyotype,
for the period 2015–2020. Pathological variants are listed and only OMIM genes are mentioned. — Tab. 4. Podrobný súhrn výsledkov z analýzy cytogenomickými technikami (MLPA, CMA) u plodov z fyziologickým karyotypom, za obdobie 2015–2020. Uvedené sú varianty s patologickým významom, uvedené sú len OMIM gény.
Tab. 4. Detailed results summary analyzed by cytogenomics techniques (MLPA, CMA) in fetuses with normal karyotype, for the period 2015–2020. Pathological variants are listed and only OMIM genes are mentioned.

Porovnanie celkového záchytu patologických a VOUS variant vrátane konfi rmačných vyšetrení u plodov
pacientiek v rokoch 2015–2020 cytogenetickými a cytogenomickými metódami (tabuľka neobsahuje záznamy
odhalených aneuploidií).<br>
Tab. 5. Comparison of the overall detection of pathological and VOUS variants, including confirmatory examinations,
in fetuses of patients in 2015–2020 by cytogenetic and cytogenomic methods (the table does not include the records
of detected aneuploidies). — Tab. 5. Porovnanie celkového záchytu patologických a VOUS variant vrátane konfi rmačných vyšetrení u plodov pacientiek v rokoch 2015–2020 cytogenetickými a cytogenomickými metódami (tabuľka neobsahuje záznamy odhalených aneuploidií).
Tab. 5. Comparison of the overall detection of pathological and VOUS variants, including confirmatory examinations, in fetuses of patients in 2015–2020 by cytogenetic and cytogenomic methods (the table does not include the records of detected aneuploidies).

Podrobný súhrn výsledkov z analýzy molekulárne cytogenetickými technikami (MLPA, CMA) u plodov
z fyziologickým karyotypom, za obdobie od roku 2015–2020. Zaznamenané sú varianty s nejasným významom,
uvedené sú len OMIM gény.<br>
Tab. 6. Detailed results summary analyzed by cytogenomics techniques (MLPA, CMA) in fetuses with normal karyotype,
for the period 2015–2020. VOUS variants are listed and only OMIM genes are mentioned. — Tab. 6. Podrobný súhrn výsledkov z analýzy molekulárne cytogenetickými technikami (MLPA, CMA) u plodov z fyziologickým karyotypom, za obdobie od roku 2015–2020. Zaznamenané sú varianty s nejasným významom, uvedené sú len OMIM gény.
Tab. 6. Detailed results summary analyzed by cytogenomics techniques (MLPA, CMA) in fetuses with normal karyotype, for the period 2015–2020. VOUS variants are listed and only OMIM genes are mentioned.

Diskusia

Najväčšiu diagnostickú výťažnosť vo vyšetrovanom súbore plodov mala metóda CMA (tab. 5), čo potvrdzujú skúsenosti zaznamenané v dostupnej literatúre (tab. 7). Tieto výsledky len podporujú odporučenie, používať techniku CMA ako prvotný testovací krok v prenatálnej diagnostike. Rozdiel medzi záchytom metódou MLPA a metódou CMA tvoril 3,73 %. Pridaná hodnota metódy MLPA voči karyotypu je 3,47 % (n = 255) a u CMA je to 7,21 % (n = 255). Výhodou karyotypizácie je záchyt balansovaných zmien, ktorý v tomto súbore tvoril 1,08 % (n = 922).

Súhrn prenatálne detegovaných abnormalít metódami klasického cytogenetického hodnotenia a cytogenomickej
analýzy (MLPA, CMA). Porovnanie s dostupnou literatúrou.<br>
Tab. 7. Summary of prenatally detected abnormalities by methods of classical cytogenetic evaluation and cytogenomic
analysis (MLPA, CMA). Comparison with available literature. — Tab. 7. Súhrn prenatálne detegovaných abnormalít metódami klasického cytogenetického hodnotenia a cytogenomickej analýzy (MLPA, CMA). Porovnanie s dostupnou literatúrou.
Tab. 7. Summary of prenatally detected abnormalities by methods of classical cytogenetic evaluation and cytogenomic analysis (MLPA, CMA). Comparison with available literature.

Najväčší benefit priniesla analýza molekulárne cytogenetickými metódami v indikačnej skupine s mnohopočetnými vrodenými poruchami – 21,42 % v porovnaní so záchytom izolovaných porúch 5,08 %. Na základe zistení z retrospektívnych analýz sa v 4,5–15 % prípadov zistila prítomnosť chromozómových abnormalít u izolovaných porúch [12,18,19] a 15–38 % prípadov s mnohopočetnými poruchami, zistenými ultrazvukovým vyšetrením [12,20–22].

Celkovo zachytených patogénnych variant metódami MLPA a CMA (MLPA – 144 plodov, CMA – 111 plodov) bolo osem (7,21 %, n = 111) a metódou MLPA bolo z týchto ôsmich patogénnych variant zachytených iba päť variant (3,47 %, n = 144) a u 4,31 % (11/255) plodov varianty s nejasným významom, z celkového súboru 255 pacientov s už cytogeneticky overeným fyziologickým karyotypom. Tieto hodnoty sú konzistentné s nálezmi publikovanými v dostupnej literatúre, ktorej súhrn je v tab. 7. Z týchto štúdií je jasné, že technika CMA je vhodná na skríning celého genómu, vďaka čomu sa zvyšuje záchyt patologických CNV variant. Avšak aj napriek všetkým vyššie uvedeným zisteniam, má klasické cytogenetické hodnotenie karyotypu nenahraditeľné miesto v celom hodnotiacom procese. A to hlavne pre detekciu balansovaných prestavieb [23], mozaík [24] a polyploidií [25], ktoré sú cytogenomickými metódami (MLPA, CMA) náročne identifikovateľné a častokrát nezistiteľné.

Prínos a problematické hodnotenie VOUS variant

Významnou súčasťou výsledkov prenatálneho testovania sú VOUS varianty. Detekcia týchto variant je častá u genetických testov, ktoré zahŕňajú podrobnejšiu a komplexnú analýzu genómu [31]. Aplikácia CMA u plodu sa súčasne stretáva s výhradami pre nálezy VOUS variant, ktoré sú práve v prenatálnej diagnostike problematické na klinickú interpretáciu. U niektorých variant, ktoré boli skôr hodnotené ako patogénne sa ukazuje, že sa vyskytujú aj u zdravej populácie. Jedná sa o varianty, ktorých klinický dopad je veľmi variabilný a penetrancia neúplná. Často sú takéto varianty zdedené od zdravých rodičov. Jedným z príkladov je delécia v oblasti 15q11.2 zahŕňajúca 4 gény – NIPA1, NIPA2, TUBGCP5, CYFIP1 – označovaná ako mikrodelečný syndróm (OMIM *615656 – Chromosome 15q11.2 deletion „syndrome“) [32,33]. Dopady tejto CNV nie sú jednoznačné a v súčasnosti sa odborná verejnosť prikláňa ku klasifikácii „vysoko frekventná varianta s nízkou penetranciou“ (high-frequency low-penetrant variant). Predpokladá sa však, že prítomnosť tejto delécie dopĺňa ďalšie genetické (model „second-hit“, polygénna dedičnosť) a environmentálne faktory [34,35]. Efekty takýchto delécií v oblasti 15q11.2 môžu smerovať k pochopeniu dôležitých biologických mechanizmov, ale ich veľkosť je príliš malá na to, aby samostatne mohli vypovedať o relevantnosti hodnotenia klinického dopadu u jednotlivca [36]. Rovnako sa to týka aj nálezu mikroduplikácie 16p11.2 [37], ktorá v tejto práci bola klasifikovaná ako patogénna varianta, ale v súvislosti s prenatálnou diagnostikou sa odborná verejnosť začína prikláňať ku klasifikácii VOUS varianty, práve z dôvodu neúplnej penetrancie tejto varianty, častokrát zdedenej od zdravého rodiča.

Záver

V tejto práci sa potvrdila vyššia úspešnosť záchytu patologických CNV variant metódou CMA než metódou MLPA. Metódou MLPA sa nezachytili tri patogénne varianty, ktoré však boli zachytené CMA. Firma MRC Holland síce ponúka probemixy, ktorými by tieto varianty boli zachytené, ale v čase prebiehajúcich analýz Ústav lekárskej genetiky týmito probemixami nedisponoval, keďže by bolo finančne a časovo veľmi náročné disponovať všetkými dostupnými probemixami. Táto metóda je na druhej strane vhodná na overovanie patologických nálezov zistených prostredníctvom CMA.

Cytogenetickým hodnotením karyotypu bolo zachytených 10 balansovaných aberácií (1,08 %), z ktorých však ani jedna nebola zachytená použitými cytogenomickými metódami, keďže je to limitujúci technologický faktor oboch metód (MLPA a CMA). Vynechaním konvenčnej cytogenetiky by tak uniklo až 1 % aberácií, vďaka ktorým bolo možné určiť riziko genetickej nestability v rodine a ďalšie kroky z toho vyplývajúce.

V neposlednom rade má CMA vyšší podiel záchytu VOUS variant, ktoré do značnej miery komplikujú klinickú interpretáciu. Avšak na druhej strane sú zdrojom nového poznania. V tejto práci sa cytogenomickými metódami celkom zachytilo 15 variant u 11 plodov (n = 255). Záchyt patologických variant v skupine s izolovanými poruchami bol nižší než v skupine s mnohopočetnými vrodenými poruchami (5,08 vs. 21,42 %).

Aj napriek moderným medicínskym a laboratórnym diagnostickým technikám je pre mnoho vrodených defektov spôsob dedičnosti a príčina zatiaľ stále neznáma, ale rovnako sa mení aj klasifikácia už známych variant a odporučenia na ich interpretáciu, špeciálne v prenatálnej diagnostike.

ORCID autorov

A. Štefeková 0000-0003-4110-6680

P. Čapková 000-0002-5746-8670

V. Curtisová 000-0001-7829-2881

Z. Spurná 0000-0002-2533-0765

M. Procházka 0000-0002-9815-9401

R. Vrtěl 000-0002-2254-8099

Doručené/Submitted: 7. 3. 2023

Prijaté/Accepted: 20. 3. 2023

Mgr. Andrea Štefeková

Ústav lékařské genetiky

LF UP a FN Olomouc

Zdravotníků 248/7

779 00 Olomouc

Andrea.Stefekova@fnol.cz

Zdroje

1. Feldkamp ML, Carey JC, Byrne JL et al. Etiology and clinical presentation of birth defects: population based study. BMJ 2017; 357: j2249. doi: 10.1136/bmj.j2249.

2. Roztočil et al. Moderní porodnictví. Praha: Grada Publishing a. s. 2017: 136–140.

3. Šípek A, Gregor V, Šípek A jr et al. Vrozené vady u dětí narozených v České republice v období 1994–2015. Čas Lék čes 2019; 158: 9–14.

4. van der Linde D, Konings EE, Slager MA et al. Birth prevalence of congenital heart disease worldwide: a systematic review and meta-analysis. J Am Coll Cardiol 2011; 58 (21): 2241–2247. doi: 10.1016/j.jacc.2011.08.025.

5. Šípek A, Gregor V, Šípek A jr. et al. Vrozené vady v České republice v období 1994–2007. Ceska Gynekol 2009; 74 (1): 31–44.

6. Pavlíček J, Klásková E, Doležálková E et al. Vývoj prenatální diagnostiky vrozených srdečních vad, zisk z jednotlivých ultrazvukových projekcí. Ceska Gynekol 2018; 83 (1): 17–23.

7. Jia CW, Wang L, Lan YL et al. Aneuploidy in early miscarriage and its related factors. Chin Med J (Engl) 2015; 128 (20): 2772–2776. doi: 10.4103/0366-6999.167352.

8. Zhang H, Xu Z, Chen Q et al. Comparison of the combined use of CNV-seq and karyotyping or QF-PCR in prenatal diagnosis: a retrospective study. Sci Rep 2023; 13 (1): 1862. doi: 10.1038/s41598-023-29053-6.

9. Rodriguez-Revenga L, Madrigal I, Borrell A et al. Chromosome microarray analysis should be offered to all invasive prenatal diagnostic testing following a normal rapid aneuploidy test result. Clin Genet 2020; 98 (4): 379–383. doi: 10.1111/cge.13810.

10. South ST, Lee C, Lamb AN et al. Working Group for the American College of Medical Genetics and Genomics Laboratory Quality Assurance Committee. ACMG Standards and Guidelines for constitutional cytogenomic microarray analysis, including postnatal and prenatal applications: revision 2013. Genet Med 2013; 15 (11): 901–909. doi: 10.1038/gim.2013. 129.

11. Martin CL, Warburton D. Detection of chromosomal aberrations in clinical practice: from karyotype to genome sequence. Annu Rev Genomics Hum Genet 2015; 16: 309–326. doi: 10.1146/annurev-genom-090413-025346.

12. Lord J, McMullan DJ, Eberhardt RY et al. Prenatal Assessment of Genomes and Exomes Consortium. Prenatal exome sequencing analysis in fetal structural anomalies detected by ultrasonography (PAGE): a cohort study. Lancet 2019; 393 (10173): 747–757. doi: 10.1016/S0140-6736 (18) 31940-8.

13. Castleman JS, Wall E, Allen S et al. The prenatal exome – a door to prenatal diagnostics? Expert Rev Mol Diagn 2021; 21 (5): 465–474. doi: 10.1080/14737159.2021.1920398.

14. Koumbaris G, Achilleos A, Nicolaou M et al. Targeted capture enrichment followed by NGS: development and validation of a single comprehensive NIPT for chromosomal aneuploidies, microdeletion syndromes and monogenic diseases. Mol Cytogenet 2019; 12: 48. doi: 10.1186/s13039-019-0459-8.

15. Zarrei M, MacDonald JR, Merico D et al. A copy number variation map of the human genome. Nat Rev Genet 2015; 16 (3): 172–183. doi: 10.1038/nrg3871.

16. Rice AM, McLysaght A. Dosage sensitivity is a major determinant of human copy number variant pathogenicity. Nat Commun 2017; 8: 14366. doi: 10.1038/ncomms14366.

17. Torres F, Barbosa M, Maciel P. Recurrent copy number variations as risk factors for neurodevelopmental disorders: critical overview and analysis of clinical implications. J Med Genet 2016; 53 (2): 73–90. doi: 10.1136/jmed genet-2015-103366.

18. Dap M, Gicquel F, Lambert L et al. Utility of chromosomal microarray analysis for the exploration of isolated and severe fetal growth restriction diagnosed before 24 weeks’ gestation. Prenat Diagn 2022; 42 (10): 1281–1287. doi: 10.1002/pd.6149.

19. Meng X, Jiang L. Prenatal detection of chromosomal abnormalities and copy number variants in fetuses with congenital gastrointestinal obstruction. BMC Pregnancy Childbirth 2022; 22 (1): 50. doi: 10.1186/s12884-022-04401-y.

20. Normand EA, Braxton A, Nassef S et al. Clinical exome sequencing for fetuses with ultrasound abnormalities and a suspected Mendelian disorder. Genome Med 2018; 10 (1): 74. doi: 10.1186/s13073-018-0582-x.

21. Vora NL, Gilmore K, Brandt A et al. An approach to integrating exome sequencing for fetal structural anomalies into clinical practice. Genet Med 2020; 22 (5): 954–961. doi: 10.1038/s41436-020-0750-4.

22. Diderich KE, Romijn K, Joosten M et al. The potential diagnostic yield of whole exome sequencing in pregnancies complicated by fetal ultrasound anomalies. Acta Obstet Gynecol Scand 2021; 100 (6): 1106–1115. doi: 10.1111/aogs.14053.

23. Wilch ES, Morton CC. Historical and clinical perspectives on chromosomal translocations. Adv Exp Med Biol 2018; 1044: 1–14. doi: 10.1007/978-981-13-0593-1_1.

24. Zhang Y, Zhong M, Zheng D. Chromosomal mosaicism detected by karyotyping and chromosomal microarray analysis in prenatal diagnosis. J Cell Mol Med 2021; 25 (1): 358–366. doi: 10.1111/jcmm.16080.

25. Christofolini DM, Bevilacqua LB, Mafra FA et al. Genetic analysis of products of conception. Should we abandon classic karyotyping methodology? Einstein (Sao Paulo) 2021; 19: eAO5945. doi: 10.31744/einstein_journal/2021AO5945.

26. Srebniak MI, Diderich KE, Joosten M et al. Prenatal SNP array testing in 1000 fetuses with ultrasound anomalies: causative, unexpected and susceptibility CNVs. Eur J Hum Genet 2016; 24 (5): 645–651. doi: 10.1038/ejhg.2015.193.

27. Chau MH, Cao Y, Kwok YK et al. Characteristics and mode of inheritance of pathogenic copy number variants in prenatal diagnosis. Am J Obstet Gynecol 2019; 221 (5): 493.e1–493.e11. doi: 10.1016/j.ajog.2019.06.007.

28. Lou J, Sun M, Zhao Y et al. Analysis of tissue from pregnancy loss and aborted fetus with ultrasound anomaly using subtelomeric MLPA and chromosomal array analysis. J Matern Fetal Neonatal Med 2022; 35 (16): 3064–3069. doi: 10.1080/14767058.2020.1808612.

29. Wang Y, Li Y, Chen Y et al. Systematic analysis of copy-number variations associated with early pregnancy loss. Ultrasound Obstet Gynecol 2020; 55 (1): 96–104. doi: 10.1002/uog.20412.

30. Xia M, Yang X, Fu J et al. Application of chromosome microarray analysis in prenatal diagnosis. BMC Pregnancy Childbirth 2020; 20 (1): 696. doi: 10.1186/s12884-020-03368-y.

31. Westerfield L, Darilek S, van den Veyver IB. Counseling challenges with variants of uncertain significance and incidental findings in prenatal genetic screening and diagnosis. J Clin Med 2014; 3 (3): 1018–1032. doi: 10.3390/jcm3031018.

32. von der Lippe C, Rustad C, Heimdal K et al. 15q11.2 microdeletion – seven new patients with delayed development and/or behavioural problems. Eur J Med Genet 2011; 54 (3): 357–360. doi: 10.1016/j.ejmg.2010.12.008.

33. Burnside RD, Pasion R, Mikhail FM et al. Microdeletion/microduplication of proximal 15q11.2 between BP1 and BP2: a susceptibility region for neurological dysfunction including developmental and language delay. Hum Genet 2011; 130 (4): 517–528. doi: 10.1007/s00439-011-0970-4.

34. Jønch AE, Douard E, Moreau C et al. 15q11.2 Working Group. Estimating the effect size of the 15Q11.2 BP1-BP2 deletion and its contribution to neurodevelopmental symptoms: recommendations for practice. J Med Genet 2019; 56 (10): 701–710. doi: 10.1136/jmedgenet-2018-105879.

35. Maya I, Perlman S, Shohat M et al. Should we report 15q11.2 BP1-BP2 deletions and duplications in the prenatal setting? J Clin Med 2020; 9 (8): 2602. doi: 10.3390/jcm9082602.

36. Štolfa M, Zůnová H, Slámová Z et al. „High--frequency low-penetrant variants“ Nový klasifikační stupeň pro hodnocení rekurentních variant genomu s vysokou frekvencí, ale nízkou penetrance? Celostátní sjezd Společkosti lékařské genetiky a genomiky ČLS JEP a 55. Výroční cytogenetické conference, Praha 2022.

37. Liu N, Li H, Li M et al. Prenatally diagnosed 16p11.2 copy number variations by SNP array: a retrospective case series. Clin Chim Acta 2023; 538: 15–21. doi: 10.1016/j.cca.2022.10.016.