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Diagnostica

La nostra innovazione: una nuovo test prenatale non invasiva

Le microdelezioni e microduplicazioni patogeniche (pCNV) sono una causa rilevante della morbidità e mortalità perinatale e hanno una prevalenza di 1/100-200 nella popolazione prenatale generale. 1,2 I test prenatali non invasivi sul DNA libero circolante nel sangue materno (cfNIPT) mostrano significative limitazioni nella identificazione delle pCNV di dimensione inferiore a 7 Megabasi (Mb) collocate lungo l’intero genoma fetale. La frammentazione del DNA libero circolante nel sangue materno e il background genomico materno costituiscono infatti un limite alla rilevazione dell'intero spettro genomico delle pCNV fetali col cfNIPT. 3,4 

Con uno studio proof-of-concept pubblicato su Prenatal Diagnosis Journal, abbiamo dimostrato la fattibilità di un flusso di laboratorio proprietario nell’isolamento dei trofoblasti fetali extravillari circolanti (cEVTs) nel sangue di donne in gravidanza per uno screening non invasivo (detto anche cell-based NIPT, cbNIPT) delle microdelezioni e microduplicazioni patogeniche fetali mediante sequenziamento di singole cellule. 5 Abbiamo anche descritto nella rivista Ultrasound in Obstetrics and Gynecology un caso paradigmatico di mola idatiforme parziale diandrica, identificata con questo nuovo test prenatale non invasivo applicato come test precoce ‘stand-alone’ su sangue materno. 6 

La nostra tecnologia rappresenta quindi la promessa di una vera e propria profilazione genomica completa ad alta risoluzione per l'individuazione di sbilanciamenti genomici fetali clinicamente rilevanti di dimensioni inferiori a 1Mb, al di sotto quindi della risoluzione del cfNIPT. Nella popolazione generale delle gravidanze, ciò consentirebbe di ridurre significativamente il rischio residuo di pCNV clinicamente rilevanti già nelle prime settimane gestazionali e di migliorare la gestione clinica delle donne in gravidanza.

Menarini Silicon Biosystems ha sviluppato questo nuovo flusso di lavoro che combina l'arricchimento dei trofoblasti extravillari fetali circolanti dal sangue materno utilizzando la tecnologia proprietaria del ferro-fluido ( sistema CELLSEARCH®) e capacità uniche di isolamento cellulare combinate con un sequenziamento di singole cellule ad alto processamento utilizzando il kit Ampli1 WGA per l’amplificazione del DNA e Ampli1 LowPass per la preparazione delle librerie

I risultati preliminari dello studio proof-of-concept sono in corso di approfondimento attraverso uno studio di validazione clinica multicentrico italiano su un'ampia popolazione di gravidanze arricchite di anomalie genomiche fetali. Lo scopo è di dimostrare la validità scientifica del cbNIPT in un ampio studio prospettico in cieco confrontando il risultato genomico fetale ottenuto tramite microarray cromosomico e/o cariotipo con quello dello screening su cEVTs. 

Bibliography

  1. Wapner RJ, Martin CL, Levy B, et al. Chromosomal microarray versus karyotyping for prenatal diagnosis. N Engl J Med. 2012; 367(23):2175‐2184
  2. Srebniak MI, Joosten M, Knapen MFCM, et al. Frequency of submicroscopic chromosomal aberrations in pregnancies without increased risk for structural chromosomal aberrations: systematic review and meta‐analysis. Ultrasound Obstet Gynecol. 2018;51(4): 445‐452.
  3. Zhao C, Tynan J, Ehrich M, et al. Detection of fetal subchromosomal abnormalities by sequencing circulating cell‐free DNA from maternal plasma. Clin Chem. 2015;61(4):608‐616.
  4. Kucharik M, Gnip A, Hyblova M, et al. Non‐invasive prenatal testing (NIPT) by low coverage genomic sequencing: detection limits of screened chromosomal microdeletions. PLoS One. 2020;15(8): e0238245.
  5. Doffini A, Forcato C, Mangano C, Lattuada D, Aversa R, Maranta C, Giovannone ED, Buson G, Bolognesi C, Maiocchi R, Dori M, Jamal L, Ahmad RB, Yeo GSH, Yeo TW, Saragozza S, Silipigni R, Serafini M, Biondi A, Perego S, Vergani P, Ferrazzi E, Ricciardi-Castagnoli P, Musci TJ, Grati FR. Isolation of single circulating trophoblasts from maternal circulation for noninvasive fetal copy number variant profiling. Prenat Diagn. 2023 Jan;43(1):14-27.
  6. Mangano C, Doffini A, Forcato C, Boito S, Lattuada D, Giovannone ED, Buson G, Hyett J, Musci TJ, Grati FR. Hydatidiform mole identification using noninvasive single cell sequencing on circulating extravillous trophoblasts isolated from maternal blood. Ultrasound Obstet Gynecol. 2024 Feb 14. doi: 10.1002/uog.27615
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