Sekvensoinnilla voidaan tunnistaa autismiin liittyviä mutaatioita jo ennen lapsen syntymää – erityisesti tapauksissa, joissa lääkärit epäilevät ongelmia, kuten kaksi uutta tutkimusta osoittavat.
Tutkimuksissa tutkijat sekvensoivat sikiön DNA:ta vain silloin, kun ultraäänitutkimuksissa havaittiin raajojen tai muiden elinten epätyypillinen kehitys, ja he antoivat perheille vain ne tulokset, jotka näyttivät selittävän nämä ongelmat
Mutta on olemassa todellinen riski, että muut saattavat käyttää tekniikkaa mutaatioiden testaamiseen missä tahansa sikiössä – ja välittää kaikki tulokset vanhemmille – ilman asianmukaista valvontaa, sanoo Ronald Wapner, synnytysten ja gynekologian professori Columbian genomilääketieteen instituutissa, joka johti yhtä tutkimuksista.
”Kaikkien ei pitäisi tehdä tätä, vaan sen pitäisi olla sellaisten ihmisten käsissä, joilla on asiantuntemusta”, hän sanoo.
Muuntyyppiset analyysit havaitsevat jo nyt sikiön mutaatioita:
Uudet tutkimukset ovat ensimmäisiä, joissa etsitään mutaatioita koko sikiön perimästä – eli genomin geenikokoelmasta.
Alalla on paljon eettisiä kysymyksiä, kuten se, voivatko vanhemmat päättää raskauden keskeyttämisestä tulosten perusteella. Tutkijat toteavat kuitenkin, että useimmat heidän löytämistään mutaatioista aiheuttavat vakavia terveysriskejä, joita voitaisiin hoitaa syntymän yhteydessä tai kohdussa.
”Luulen, että monilla ihmisillä on virheellinen käsitys siitä, että näitä testejä tehdään, jotta voitaisiin päättää, lopetetaanko raskaus vai ei”, sanoo Christa Lese Martin, Geisingerin autismi- ja kehityslääketieteen instituutin johtaja Lewisburgissa, Pennsylvaniassa, joka ei ollut mukana tutkimuksissa. ”Minulle se antaa tietoa perheille ja lääkäreille, jotta he voivat suunnitella koko raskauden ja synnytyksen ja tunnistaa parhaiten perheen ja vauvan tarpeet.”
Tulos:
Wapnerin työryhmä tutki 234 sikiötä, joilla oli ultraäänellä havaittavissa olevia poikkeavuuksia, kuten lyhentyneitä raajoja, ylimääräistä aivonestettä tai epämuodostuneita munuaisia. Tavanomaiset geenitestit eivät olleet antaneet selitystä ultraäänilöydöksille.
Tutkijat sekvensoivat sikiön eksomit useimmissa tapauksissa lapsiveden, napanuoraveren tai istukan soluista; muissa tapauksissa he keräsivät DNA:ta syntymän jälkeen. 24 tapauksessa he löysivät mutaation, joka selitti ultraäänipoikkeavuuden.
Toisessa tutkimuksessa tutkijat rekrytoivat 610 raskaana olevaa naista 34 klinikalta eri puolilta Yhdistynyttä kuningaskuntaa. He sekvensoivat 1 628 geeniä, jotka liittyvät kehitysviiveeseen, ja löysivät mutaatioita, jotka liittyivät ultraäänilöydöksiin 52 sikiöllä. He ilmoittivat nämä tulokset vanhemmille vasta syntymän jälkeen.
Kahdessa tutkimuksessa, jotka molemmat ilmestyivät helmikuussa TheLancet-lehdessä, havaittiin 15 sikiöllä mutaatioita jossakin yhdeksästä autismigeenistä, kuten TSC2:ssa, ANKRD11:ssä ja SCN2A:ssa. Ne paljastivat myös uusia yhteyksiä näiden geenien ja anatomisten ongelmien välillä. Wapnerin työryhmä löysi esimerkiksi tunnetun haitallisen mutaation SCN2A:ssa sikiöltä, jolla oli liikaa aivonestettä, yhteys, joka on raportoitu jo kerran aiemmin.
Kahdessa tutkimuksessa tarkasteltiin kaikkia naisia, jotka kävivät neuvolassa määrätyn ajanjakson aikana. Yhdessä ne viittaavat siihen, että sekvensointi voi tunnistaa geneettisen syyn ultraäänipoikkeavuuksiin noin 10 prosentissa tapauksista.
Tulokset viittaavat siihen, että synnytystä edeltävää sekvensointia tulisi käyttää klinikassa, sanoo Harvardin yliopiston neurologian apulaisprofessori Michael Talkowski, joka ei ollut mukana tutkimuksissa. Aiemmat tutkimukset synnytystä edeltävästä sekvensoinnista olivat ”satunnaisia eikä niitä tehty johdonmukaisesti”, hän sanoo, kun taas uudet tutkimukset tarjoavat luotettavamman vertailukohteen. Talkowski työskentelee koko sikiön genomin sekvensoinnin parissa, mikä voi antaa parempia tuloksia, mutta työ on alustavaa.
Liukuva DNA:
Sikiön solujen irrottamiseen liittyy pieni keskenmenon riski. Kolmannessa tutkimuksessa kuvataan vähemmän invasiivista lähestymistapaa – äidin veressä kelluvan sikiön DNA:n sekvensointia.
Tämän ”soluvapaan” DNA:n avulla tutkijat sekvensoivat 30 geeniä, jotka liittyvät vakaviin sairauksiin, kuten Noonanin oireyhtymään, joka on sukua autismille. 14:llä näistä geeneistä on yhteys autismiin. Joitakin näihin tiloihin liittyviä ongelmia, kuten sydänvikoja, voidaan hoitaa ennen syntymää tai heti syntymän jälkeen.
Tutkijat havaitsivat mutaation 32:ssa sikiössä 422:sta; kuusi mutaatiota on yhdessä kolmesta autismiin liittyvästä geenistä. He ovat tähän mennessä vahvistaneet mutaation esiintymisen 20:ssä näistä tapauksista syntymän jälkeen, he raportoivat tammikuussa Nature Medicine -lehdessä.
Tämä testi voidaan tehdä jo yhdeksännellä raskausviikolla, ennen kuin useimmat poikkeavuudet näkyvät ultraäänitutkimuksessa – mikä tarjoaa mahdollisuuden varhaiseen puuttumiseen, sanoo tutkimusta johtanut Jinglan Zhang.
Tekniikat, joilla analysoidaan soluvapaata DNA:ta, havaitsevat Martinin mukaan luotettavasti vain kolme kromosomipoikkeavuutta; sekvensoinnilla voidaan analysoida vain muutamia kymmeniä geenejä, ja se voi estää vanhempia kokeilemasta muita testejä, jotka voisivat antaa informatiivisempia tuloksia.
Amerikkalaisen lääketieteellisen genetiikan ja genomiikan kollegion (The American College of Medical Genetics and Genomics) on laatinut ohjeet siitä, miten naisille on tiedotettava soluvapaiden testien rajoituksista. Huhtikuussa julkaistun tutkimuksen mukaan yritykset eivät kuitenkaan noudata kaikkia näitä ohjeita.
Artikkeli ilmestyi ensin Spectrumissa 10. huhtikuuta.
J. Lord ym, ”Prenatal exome sequencing analysis in fetal structural anomalies detected by ultrasonography (PAGE): a cohort study,” Lancet, 393:747-57, 2019.
S. Petrovski et al., ”Whole-exome sequencing in the evaluation of fetal structural anomalies: a prospective cohort study,” Lancet, 393:758-67, 2019.
J. Zhang ym, ”Non-invasive prenatal sequencing for multiple Mendelian monogenic disorders using circulating cell-free fetal DNA,” Nat Med, 25:439-47, 2019.