Produits standards NIPT facilitant les tests prénatals non invasifs

Arrière-plan

Les tests prénatals non invasifs (NIPT) utilisent principalement le NGS pour détecter l'ADN libre dans le sang périphérique des femmes enceintes (l'ADN libre fait référence à l'ADN qui a été fragmenté dans des conditions naturelles dans le plasma) afin de détecter si le fœtus présente une aneuploïdie chromosomique. Les maladies chromosomiques courantes comprennent l'aneuploïdie autosomique, l'aneuploïdie des chromosomes sexuels et la variation du nombre de copies des chromosomes. Un petit nombre de personnes présentant des aberrations chromosomiques peuvent survivre jusqu'à la naissance, provoquant souvent de multiples malformations, un retard mental, un retard de croissance et un dysfonctionnement multisystémique. À l'heure actuelle, le dépistage prénatal et le diagnostic prénatal constituent la base et les principales mesures visant à éviter la naissance d'enfants atteints de maladies chromosomiques mortelles et invalidantes.

Méthodes de dépistage courantes

Les méthodes courantes de dépistage des anomalies chromosomiques comprennent les bandes G, l'hybridation in situ par fluorescence (FISH), les puces à ADN (CMA), le NIPT, le NIPT-Plus, le CNV-seq, etc.

L'analyse du caryotype chromosomique (bandes G) est généralement utilisée pour détecter le nombre et les anomalies structurelles importantes des chromosomes et constitue la référence en matière de détection. FISH peut théoriquement détecter des informations à n’importe quelle position du génome, mais cela nécessite des sondes correspondantes. Actuellement, les kits de tests cliniques couramment utilisés concernent les chromosomes 13, 18, 21 et les chromosomes sexuels. NIPT et NIPT-Plus sont basés sur les méthodes NGS. Le NIPT utilise les scores Z pour déterminer si les chromosomes sont anormaux. Les tests prénatals non invasifs pour les maladies monogéniques concernent les maladies génétiques monogéniques. La puce à ADN détecte principalement les microdélétions et les microduplications des chromosomes et utilise le rapport log R pour déterminer si elles sont anormales.

Méthode de détection	Plage de détection	Inconvénients
Analyse du caryotype chromosomique (bandes G)	Analyser les anomalies de la structure des chromosomes, la perte de gros fragments de chromosomes, les duplications et les positions anormales	Impossible de détecter de petites variations génomiques (<5 M)
Puce à ADN (CMA)	Nombre et structure anormaux des chromosomes	Ne peut détecter que les positions anormales connues des chromosomes
Puce à ADN (CMA)	Variation du nombre de copies chromosomiques, ainsi que microdélétion chromosomique, microduplication, disomie uniparentale	Impossible de détecter le niveau des gènes, principalement pour certaines anomalies chromosomiques courantes
Détection non invasive de maladies monogéniques	Maladie génétique monogénique	Très ciblé, pour une seule maladie
NIPT (NGS)	Nombre de chromosomes anormal	Impossible de détecter la microdélétion/microduplication chromosomique NIPT-plus (NGS)
NIPT-plus (NGS)	Variation du nombre de copies chromosomiques, ainsi que microdélétions et microduplications chromosomiques	Ne peut être utilisé que comme méthode de dépistage, pas comme méthode de diagnostic, et ne peut pas détecter les niveaux génétiques
CNV-Seq	Détection du génome entier, haute sensibilité, haute précision	Le traitement des données est complexe et les normes de traitement des échantillons sont élevées
Dépistage du syndrome de Down	Ne peut détecter que la trisomie 18, la trisomie 21 et les anomalies du tube neural	Plage de détection limitée, faible taux de détection et certaine probabilité de faux positifs

Tableau 1. Comparaison des méthodes courantes de détection des chromosomes

Dans le processus de détection, les produits de contrôle qualité et les produits de référence sont indispensables. Pour la détection du NIPT, CB-Gene a lancé des produits de référence et des produits de contrôle qualité pour l'aneuploïdie chromosomique, y compris les autosomes et les chromosomes sexuels, ainsi que des produits de contrôle qualité et des produits de référence pour les microdélétions et les microduplications. À l'avenir, les produits de référence chimères seront lancés les uns après les autres.

Affichage partiel des données produit

	Nom du produit	Anomalies chromosomiques	Numéro de catalogue
Normes d'aneuploïdie chromosomique courantes et rares	Trisomie 21(47,XX,+21) Étalon de référence	Chromosome 21 standard de trisomie, femme	CBPJ0001
	Trisomie 21 (47,XY,+21) Étalon de référence	Chromosome 21 standard de trisomie, mâle	CBPJ0009
	Trisomie 18(47,XX,+18) Étalon de référence	Chromosome 18 standard de trisomie, femelle	CBPJ0002
	Trisomie 13 (47,XY,+13) Étalon de référence	Chromosome 13 standard de trisomie, femelle	CBPJ0010
	Trisomie 9(47,XY,+9)Étalon de référence	Standard de trisomie du chromosome 9, mâle	CBPJ0014
Normes d'aneuploïdie des chromosomes sexuels	Norme de référence pour le syndrome de Klinefelter (47，XXY)	Norme de ploïdie non globale du chromosome X	CBPJ0005
Normes de microdélétion et de microduplication	Trisomie 9 (47,XY,+9, Gain 9p24.3p13.1) Norme de référence	Standard de microdélétion 9q11, mâle	CBPJ0003
	Syndrome d'Angelman (46,XX,del(15)(q11q13)) Norme de référence	Normes sur le syndrome d'Angelman, femme	CBPJ0006
	Syndrome de Prader-Willi (46,XY,del(15)(q11.2q13)) Norme de référence	Syndrome de Prader-Willi standard, homme	CBPJ0007
	Syndrome 18P (46,XX,del(18)(p11.2)) Norme de référence	Norme du syndrome 18P, femme	CBPJ0008
	Syndrome de DiGeorge (46,XX,del(22)(q11)) Norme de référence	Syndrome de DiGeorge standard, femme	CBPJ0011
	Syndrome 18Q (46,XX,del(18)(q22)) Norme de référence	Norme du syndrome 18Q, femme	CBPJ0013
	11q23.3 del (46,XX,del(11)(q23.3)) Norme de référence	11q23.3 del standard, femelle	CBPJ0015
Contrôle négatif	Standard de référence pour caryotype normal (46, XY)		CBPJ0004

Fig 1. Résultats du NGS avec l'étalon de référence Trisomie 21 (47,XY,+21) et l'étalon de référence Trisomie 13 (47,XY,+13).

La technologie NGS peut séquencer le cfDNA et, combinée à des méthodes d’analyse de l’information, le taux de risque d’aneuploïdie chromosomique fœtale peut être évalué au moyen de scores Z. Lorsque les scores Z sont >3 ou <-3, le chromosome est considéré comme anormal. Les scores Z > 3 déterminent que le chromosome est dupliqué et les scores Z < -3 déterminent que le chromosome est manquant.

Fig 2. Résultats de la ddPCR avec l'étalon de référence Trisomie 21 (47,XY,+21) et l'étalon de référence Trisomie 13 (47,XY,+13).

Après avoir déterminé le chromosome anormal selon les résultats du NGS, les amorces et les sondes des chromosomes anormaux associés sont conçues selon la séquence du génome humain. La méthode ddPCR est à nouveau vérifiée et la situation chromosomique est jugée par la valeur CNV (par défaut, une région d'amplification est sélectionnée à chaque intervalle du chromosome entier).

Fig 3. Résultats du NGS avec syndrome de Prader-Willi (46,XY,del(15)(q11.2q13)) Standard de référence.

Les produits de contrôle qualité de microdélétion et de microduplication et les produits de référence ont été vérifiés par les méthodes NGS et CMA. NGS peut déterminer que le chromosome 15 est supprimé et la méthode CMA peut déterminer que la zone de microdélétion de l'échantillon est 15q11.2q13. Une fois la zone de suppression ou de duplication déterminée selon la méthode de vérification ci-dessus, les amorces et les sondes sont conçues en fonction de la zone de suppression ou de duplication, et une détection ddPCR est effectuée pour vérifier à nouveau l'anomalie de l'échantillon.

Tous les échantillons sont ensuite simulés par digestion enzymatique ou par ultrasons pour simuler des échantillons cliniques. Une fois l'ADN fragmenté, les produits de référence sont calibrés avec précision par la technologie ddPCR pour détecter avec précision la proportion d'ADN libre fœtal dans les produits de référence. Les échantillons testés par ddPCR sont mélangés à du plasma sans ADN, plus proche des échantillons cliniques.

Les produits de référence de la série NIPT lancés par CB-Gene peuvent non seulement être appliqués à diverses méthodes de détection, mais peuvent également être utilisés pour évaluer si la concentration d'ADN libre fœtal déterminée par séquençage à haut débit est exacte.