Una nuova tecnica di test prenatale non invasiva fornisce risultati paragonabili ai metodi invasivi, con vantaggi sia in termini di sicurezza che di costi.

Sebbene il test prenatale non invasivo (NIPT) abbia rivoluzionato la diagnostica prenatale consentendo l’individuazione di numerosi problemi genetici nel feto, attualmente presenta dei limiti e quindi non rileva molte cause genetiche di anomalie. Una nuova tecnica, che verrà presentata alla conferenza annuale della Società Europea di Genetica Umana, introduce una tecnologia chiamata sequenziamento fetale non invasivo (NIFS) che consentirà di analizzare simultaneamente quasi 23.000 geni, oltre a tutte le condizioni attualmente rilevate dal NIPT, sia nelle gravidanze con e senza un’anomalia fetale precedentemente diagnosticata.

Presentando la ricerca, il dottor Christopher Whelan, scienziato computazionale senior che lavora nel laboratorio del dottor Michael Talkowski al Broad Institute del Massachusetts Institute of Technology e di Harvard, e al Center of Genomic Medicine del Massachusetts General Hospital di Boston, MA, USA, afferma che la nuova tecnica è stata in grado di identificare una percentuale molto elevata di varianti genetiche clinicamente rilevanti che attualmente sono rilevabili solo tramite sequenziamento genomico invasivo (GS). Questo risultato suggerisce che la NIFS potrebbe essere utilizzata come strumento di screening più sicuro e altrettanto accurato in tutte le gravidanze, afferma.

La maggior parte dei metodi NIPT attualmente disponibili ha una bassa risoluzione e si concentra solo su un numero limitato di anomalie genetiche, inoltre la standardizzazione tra di essi è limitata.

L’analisi completa di tutti i geni rilevanti per la diagnostica prenatale è accessibile solo tramite metodi di test invasivi. “Attualmente, molte donne rifiutano i metodi di sequenziamento invasivi, come l’amniocentesi e la villocentesi, a causa del rischio per il feto, dello stress correlato, delle difficoltà di accesso e dei costi, nonostante la loro elevata capacità diagnostica”, afferma la Dott.ssa Whelan. “Stavamo cercando di sviluppare un test con un valore diagnostico simile, ma senza i rischi e gli altri svantaggi”.

I ricercatori hanno testato la tecnica NIFS su 565 gravidanze a una media di 17 settimane di gestazione. Hanno applicato il sequenziamento profondo del DNA fetale libero (cffDNA) all’analisi di campioni di sangue materno e hanno utilizzato metodi informatici avanzati per identificare le varianti genetiche in quasi 23.000 geni (l’esoma*) in ciascun feto. Il confronto dei risultati con quelli ottenuti dal sequenziamento diretto del feto dopo amniocentesi o villocentesi ha permesso loro di verificarne l’accuratezza; hanno scoperto che la tecnica NIFS ha rilevato circa il 95-99% delle varianti genetiche individuate dai metodi invasivi, a seconda del tipo di variante e del modello di ereditarietà e, soprattutto, il 97,2% delle varianti genetiche responsabili di patologie clinicamente rilevanti nello studio. “Il test ha ottenuto ottimi risultati nell’individuare tutte le varianti clinicamente rilevanti rilevate dal sequenziamento genomico invasivo, che sarebbero sfuggite a tutti gli attuali test non invasivi, e nel genotipizzare con precisione oltre il 97% di esse. Sono state inoltre fatte alcune scoperte inaspettate, come gravidanze gemellari con tessuto anomalo e la prova che alcune madri avevano ricevuto un trapianto di midollo osseo da un donatore maschile, il che aveva falsato i risultati del NIPT”, afferma il Dott. Whelan. “Questo ha fornito un’ulteriore prova della validità della tecnica.”

Si stima che la NIFS sia considerevolmente più economica rispetto all’attuale gold standard della sequenziatura genetica invasiva, poiché si basa in gran parte su capacità già esistenti e ampiamente disponibili nei laboratori di diagnostica commerciali e non richiede una procedura medica. La tecnica utilizza solo un numero leggermente maggiore di letture di sequenziamento rispetto a quelle necessarie per la sequenziatura genetica invasiva e può essere utilizzata in una fase della gravidanza più precoce rispetto a quella in cui la maggior parte delle anomalie fetali è rilevabile tramite imaging. Fornendo un accesso più precoce alle informazioni e alle diagnosi genetiche, la NIFS può ridurre i costi complessivi consentendo una gestione più consapevole della gravidanza. Il test ha già dimostrato di essere accurato in campioni prelevati da gravidanze a partire dalla decima settimana di gestazione, con una percentuale di cfDNA nel sangue materno proveniente dalla placenta (la frazione fetale) pari al tre percento. “A queste frazioni, abbiamo comunque riscontrato un’altissima concordanza con la sequenziatura genetica clinica eseguita su DNA ottenuto da test invasivi”, afferma il Dott. Whelan.

I ricercatori intendono ora continuare a migliorare le capacità della tecnica NIFS per identificare ulteriori varianti genetiche clinicamente rilevanti che non vengono valutate dal sequenziamento dell’esoma standard. Stanno inoltre ampliando e scalando i loro studi al fine di rendere possibile lo screening NIFS per tutte le gravidanze in futuro.

“Sebbene i risultati diagnostici e le prestazioni complessive del test non siano stati una sorpresa, è stato straordinario essere in grado di accedere e sequenziare una porzione così ampia del genoma fetale a partire da un semplice prelievo di sangue materno durante la gravidanza. In futuro, si stanno svolgendo molte ricerche entusiasmanti nel campo del trattamento prenatale delle malattie genetiche. Insieme alla NIFS, questo potrebbe essere rivoluzionario, consentendo l’utilizzo di un trattamento in una fase più precoce e più efficace. La NIFS ci permette inoltre di iniziare a raccogliere, mesi prima della nascita, le informazioni clinicamente rilevanti che attualmente vengono valutate tramite lo screening neonatale, consentendo una preparazione precoce per la gestione postnatale”, afferma il Dott. Whelan. “Si tratta di un entusiasmante cambio di paradigma e di un punto di svolta per la diagnostica prenatale”.

Il presidente della conferenza, il professor Alexandre Reymond, che non ha partecipato alla ricerca, ha dichiarato: “Sequenziare l’intero genoma di un feto senza nemmeno prelevare un campione da esso è un’impresa straordinaria. Apre immediatamente nuove opportunità di trattamento e prevenzione e cambierà per sempre la medicina riproduttiva”.

*L’esoma è la sequenza di tutti gli esoni di un genoma e riflette la porzione del genoma che codifica per le proteine.

Finanziamento: Il lavoro è stato finanziato da sovvenzioni di ricerca del National Institute of Child Health and Development (NICHD).

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