Μελέτη και καθορισμός των παραμέτρων ειδικών χαρακτηριστικών της εφαρμογής του μοριακού καρυοτύπου από τη χαμηλή στη στοχευμένη και υψηλή ευκρίνεια στον προγεννητικό έλεγχο

Abstract

This study was performed to assess the optimal resolution for prenatal testing by array comparative genomic hybridization (aCGH), aiming to balance between maximum diagnostic yield and minimal detection of variants of uncertain significance (VUS). This was a prospective study using data of 2,336 fetuses that underwent invasive prenatal diagnosis, and the samples were analyzed by aCGH. In total, six different aCGH platforms were studied; four different resolutions (0.18 Mb, 0.5 Mb, 1 Mb, and 2 Mb) and two platform designs (whole-genome [WG] and targeted). The results of these designs were compared based on their diagnostic yield and VUS rate. The performance of the different designs was further analyzed according to indication for invasive testing. The diagnostic yield of copy number variants increased with increasing level of analysis. The detection rates of clinically significant chromosomal abnormalities were almost the same across our targeted array designs; 7.2% with 0.18 Mb backbone/0.05 Mb versus 7.1% with 0.5 Mb backbone/0.05 Mb (p >0.05). However, a significant difference in the rate of VOUS was observed; 9.4% with 0.18 Mb backbone/0.05 Mb versus 6% with 0.5 Mb backbone/0.05 Mb (p <0.001). After analyzing the results across different indications for testing, we found that the application of nontargeted platform designs and lower levels of resolution analysis (such as 1 Mb WG or 0.5 MbL/1 MbG WG) would offer similar diagnostic yield in most cases with major congenital anomalies, with lower VUS rates. However, the sample size for many indication groups was too small to extract robust associations. It appears that the targeted array platform with 0.5 Mb backbone resolution and 0.05 Mb on targeted gene-rich regions is optimal for routine chromosomal microarray analysis use in prenatal diagnosis. It may be beneficial to individualize the minimum resolution in specific referral indications as the indications for invasive prenatal testing may be quite heterogeneous.

Αυτή η μελέτη πραγματοποιήθηκε για την αξιολόγηση της βέλτιστης ανάλυσης για προγεννητικό έλεγχο με την χρήση συστοιχίας συγκριτικού γονιδιωματικού υβριδισμού (aCGH), προκειμένου να εντοπιστεί το επίπεδο ανάλυσης που συνεπάγεται τη μέγιστη διαγνωστική απόδοση με ταυτόχρονη ελάχιστη ανίχνευση παραλλαγών αβέβαιης κλινικής σημασίας (VUS).Πρόκειται για προοπτική μελέτη στην οποία χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα 2.336 εμβρύων που υποβλήθηκαν σε προγεννητικό έλεγχο μέσω επεμβατικής διαδικασίας, και τα δείγματα αναλύθηκαν με aCGH. Συνολικά, μελετήθηκαν έξι διαφορετικές πλατφόρμες aCGH, εφαρμόζοντας τέσσερα διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης (0,18 Mb, 0,5 Mb, 1 Mb και 2 Mb) και δύο σχεδιασμούς πλατφόρμας (κάλυψη ολόκληρου του γονιδιώματος [WG] και στοχευμένη κάλυψη). Τα αποτελέσματα αυτών συγκρίθηκαν με βάση τη διαγνωστική τους απόδοση και το ποσοστό ανίχνευσης VUS. Η απόδοση των διαφορετικών πλατφορμών αναλύθηκε περαιτέρω σύμφωνα με την υπερηχογραφική ένδειξη για επεμβατική διαδικασία. Η διαγνωστική απόδοση με βάση τη συχνότητα των παραλλαγών του αριθμού αντιγράφων αυξήθηκε με το αυξανόμενο επίπεδο ανάλυσης. Τα ποσοστά ανίχνευσης των κλινικά σημαντικών χρωμοσωμικών ανωμαλιών ήταν σχεδόν τα ίδια στις πλατφόρμες στοχευμένων συστοιχιών, 7,2% με 0,18 Mb backbone/0,05 Mb έναντι 7,1% με 0,5 Mb backbone/0,05 Mb (p >0,05). Ωστόσο, παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στο ποσοστό ανίχνευσης VOUS. 9,4% με 0,18 Mb backbone/0,05 Mb έναντι 6% με 0,5 Mb backbone/0,05 Mb (p <0,001). Παράλληλα, αφού αναλύσαμε τα αποτελέσματα ανάλογα με τις διαφορετικές ενδείξεις για προγεννητικό έλεγχο, διαπιστώσαμε ότι η εφαρμογή μη στοχευμένων πλατφορμών και χαμηλότερων επιπέδων ανάλυσης (όπως 1 Mb WG ή 0,5 MbL/1 MbG WG) προσφέρει παρόμοια διαγνωστική απόδοση στις περισσότερες περιπτώσεις με μείζονες συγγενείς ανωμαλίες, και παράλληλα χαμηλότερα ποσοστά VUS. Παρ’ όλο τα στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα, το μέγεθος του δείγματος για αρκετές ομάδες ενδείξεων ήταν μικρό για την εξαγωγή ισχυρών συσχετισμών. H πλατφόρμα στοχευμένης ανάλυσης μεγέθους 0,5 Mb σε ολόκληρο το γονιδίωμα και 0,05 Mb σε στοχευμένες πλούσιες σε γονίδια περιοχές φαίνεται να είναι η βέλτιστη για εφαρμογή σε επίπεδο ρουτίνας στην προγεννητική διάγνωση, με τα λιγότερα αγνώστου σημασίας ευρήματα. Πιθανά, θα ήταν διαγνωστικά ωφέλιμο, να υπάρξουν κατευθυντήριες οδηγίες εξατομίκευσης της ανάλυσης της μεθόδου, ανάλογα με την ένδειξη παραπομπής.