Δημήτριος Ρίζος, PhD, EurSpLM 

Ομότιμος Καθηγητής Κλινικής Χημείας, Ιατρική Σχολή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, πρώην Διευθυντής Ορμονολογικού Εργαστηρίου, Αρεταίειο Νοσοκομείο, Αθήνα.

Εισαγωγή

Ο πληθυσμιακός προσυμπτωματικός έλεγχος (screening test) είναι η διαδικασία ελέγχου ενός πληθυσμού με συγκεκριμένες εξετάσεις ή δείκτες, ώστε να εντοπιστούν τα άτομα με αυξημένο κίνδυνο για μια συγκεκριμένη νόσο ή κατάσταση. Τα υψηλού κινδύνου άτομα υποβάλλονται στη συνέχεια σε ένα διαγνωστικό τεστ για την οριστική διάγνωση. Ένα πρόγραμμα screening για να είναι αποδοτικό πρέπει να συνοδεύεται από ένα αξιόπιστο διαγνωστικό τεστ για την ταυτοποίηση των πραγματικά νοσούντων και από σαφή στρατηγική για τη θεραπεία/χειρισμό των νοσούντων.

Τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες, η πρακτική του προγεννητικού screening για χρωμοσωμικές ανωμαλίες του εμβρύου εξελίχθηκε από το απλό τεστ μέτρησης της α-φετοπρωτεΐνης (AFP) στον ορό της μητέρας στο 2^ο τρίμηνο της κύησης για τον εντοπισμό των ανοιχτών βλαβών του νευρικού σωλήνα (NTD) σε πολύπλοκους συνδυασμούς βιοχημικών και βιοφυσικών δεικτών για ανευπλοειδίες. Συνεχίζει να εξελίσσεται με τον έλεγχο του εμβρυϊκού DNA στην μητρική κυκλοφορία και την ανάπτυξη screening τεστ για άλλα ανεπιθύμητα αποτελέσματα της κύησης (π.χ. προεκλαμψία). 

Η διάγνωση των κύριων εμβρυϊκών χρωμοσωμικών ανευπλοειδιών γίνεται με τον καρυότυπο κυττάρων του εμβρύου, που λαμβάνονται με αμνιοπαρακέντηση (μετά την 15η εβδομάδα κύησης) ή με λήψη τροφοβλάστης (CVS) μεταξύ 12ης–14ης εβδομάδας. Υπάρχουν σημαντικές διαφορές στον τρόπο με τον οποίο αντιμετωπίζονται οι κυήσεις με προσβεβλημένα έμβρυα σε διάφορες χώρες που οφείλονται στο διαφορετικό οικονομικό, κοινωνικό και πολιτισμικό υπόβαθρο των χωρών.

Σύντομη ιστορική επισκόπηση

Το προγεννητικό screening για εμβρυϊκές ανευπλοειδίες άρχισε στις δεκαετίες 1960–1970 με την ηλικία της μητέρας ως μοναδικό διαθέσιμο δείκτη. Είναι γνωστό ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ηλικία της μητέρας τόσο αυξάνει και η πιθανότητα γέννησης παιδιού με τρισωμία 21 (Τ21) σύνδρομο Down (DS) ή άλλες σημαντικές αυτοσωμικές τρισωμίες (π.χ. T18 σύνδρομο Edwards, T13 σύνδρομο Patau). Ωστόσο, η χρήση μόνο της ηλικίας (όριο >35 ετών) εντόπιζε περίπου 25-30% των τρισωμιών· η πλειονότητα των παιδιών με DS γεννιέται από γυναίκες <35 ετών.

Το πρώτο μεγάλο άλμα έγινε το 1988 με την εισαγωγή ενός προγεννητικού screening test  πολλαπλών δεικτών (multiple marker screening), που βασιζόταν στον υπολογισμό του «κινδύνου» για κάθε εγκυμονούσα, χρησιμοποιώντας την ηλικία της και τις συγκεντρώσεις τριών βιοχημικών δεικτών: χοριακή γοναδοτροπίνη (hCG), AFP και ελεύθερη (μη συζευγμένη) οιστριόλη (uE3), το λεγόμενο τριπλό τεστ (Triple test) στο 2ο τρίμηνο της κύησης (1). Με το τεστ αυτό εντοπίστηκε επίσης σημαντικό ποσοστό και άλλων τρισωμιών (Τ18, Τ13). Το 1992 εισήχθη ο υπερηχογραφικός δείκτης αυχενική διαφάνεια nuchal translucency (NT), που με διαφορά είναι ο καλύτερος μεμονωμένος δείκτης (2), και το 1997 ξεκίνησε το συνδυαστικό τεστ (Combined test) 1^ου τριμήνου που συνδυάζει τους δείκτες: NT, ελευθερη β-hCG και pregnancy associated plasma protein-A (PAPP-A) (3). Τα επόμενα χρόνια αναπτύχθηκαν πολύπλοκα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούσαν δείκτες από το 1^ο και 2^ο τρίμηνο. Αυτά παρείχαν καλύτερη απόδοση αλλά καθιστούσαν το screening πιο δύσχρηστο, δαπανηρό και χρονοβόρο.

Ο παρακάτω Πίνακας παρουσιάζει το ποσοστό ανίχνευσης – detection rate (DR) και την προγνωστική αξία θετικού αποτελέσματος- positive predictive value (PPV) για 1% ή 5% ψευδώς θετικά αποτελέσματα (FPR) για τις παραδοσιακές στρατηγικές screening (4).

Συγκρίνοντας τα πρωτόκολλα πρώτου και δευτέρου τριμήνου, το Combined test του 1^ου τριμήνου έχει καλύτερο DR από το Triple ή Quadruple (Triple + inhibin) test στο 2^ο τρίμηνο για FPR 5%. Σήμερα, το Combined test αποτελεί την προτιμητέα στρατηγική σε πολλές χώρες. Πρωτόκολλα που συνδυάζουν δείκτες 1^ου και 2^ου τριμήνου σε ένα βήμα ή δύο βήματα (contingent) ή που χρησιμοποιούν περισσότερους δείκτες βελτιώνουν την απόδοση αλλά αυξάνουν το κόστος και την πολυπλοκότητα του screening.

DDNA screening για ανευπλοειδίες

Η ανακάλυψη ότι υπάρχει επαρκές ελεύθερο εμβρυϊκό DNA (cffDNA) στο μητρικό πλάσμα, σε συνδυασμό με τις τεχνικές αλληλούχισης νέας γενιάς (Next generation sequencing), έδωσε το επόμενο σημαντικό άλμα στο screening για DS και άλλες ανευπλοειδίες (5). Η θεωρητική αρχή της χρήσης του cffDNA στο screening στηρίζεται στην καταμέτρηση μεγάλου αριθμού (> 10⁶) DNA θραυσμάτων (μητρικών + εμβρυϊκών) με μαζική αλληλούχιση στο μητρικό αίμα. Στη συνέχεια, εντοπίζεται το χρωμόσωμα από το οποίο προέρχεται κάθε θραύσμα DNA και προσδιορίζεται το ποσοστό θραυσμάτων που αντιστοιχεί σε κάθε χρωμόσωμα π.χ. στο χρωμόσωμα 21. Τα αποτελέσματα εκφράζονται ως λόγος (z-score) του ευρεθέντος ποσοστού προς το αναμενόμενο ποσοστό από μια κύηση με ευπλοειδικό έμβρυο. Σε πρόσφατη συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση (6), η DR του cffDNA για το DS βρέθηκε 99,4% για 0,1% FPR σε 148.344 τεστ. Για T18 η DR ήταν 97,7% (146.940 τεστ) και για T13 90,6% (134.691 τεστ). Οι συγγραφείς κατέληξαν ότι «το μη επεμβατικό προγεννητικό τεστ βασισμένο στο cffDNA (NIPT) είναι διαγνωστικό τεστ για το φύλο και τον παράγοντα rhesus D, αλλά μόνο screening τεστ για ανευπλοειδίες».

Στρατηγικές screening

Σχετικά με τη θέση του cffDNA/NIPT στις υπάρχουσες στρατηγικές screening, έχουν προταθεί δύο κύριες προσεγγίσεις: α) ως πρωτεύων (primary) τεστ, αντικαθιστώντας το παραδοσιακό Combined test και β) ως δευτερεύων (secondary) τεστ που προσφέρεται μετά το Combined test 1^ου τριμήνου. Και στις δύο προσεγγίσεις, ένα θετικό αποτέλεσμα απαιτεί επιβεβαιωτική επεμβατική διαγνωστική εξέταση (CVS ή αμνιοπαρακέντηση). Ως πρωτεύων τεστ, το NIPT έχει σαφώς υψηλότερη απόδοση ειδικά για το σύνδρομο Down σε σύγκριση με τις παραδοσιακές στρατηγικές. Ωστόσο, το κύριο πρόβλημα είναι το κόστος. Το κόστος αποφυγής γέννησης παιδιού με DS μπορεί να είναι σχεδόν 10 φορές υψηλότερο με τη χρήση NIPT σε σχέση με το συμβατικό screening (7), κάτι που μπορεί να καταστήσει αυτήν την προσέγγιση πολύ επιβαρυντική οικονομικά για πολλά συστήματα υγείας. Ένας ακόμα παράγοντας είναι το ποσοστό αποτυχίας (no-call) του NIPT, που κυμαίνεται μεταξύ 2-6%, κυρίως λόγω χαμηλού ποσοστού εμβρυϊκού DNA (fetal fraction) στο συνολικό ελεύθερο DNA της μητέρας. Συνήθως απαιτείται fetal fraction > 10%. 

Ως δευτερεύουσα δοκιμασία, η μετά από επιλογή (contingent) χρήση του NIPT είναι πιο αποδοτική οικονομικά συγκριτικά με την χρήση του ως πρωτεύοντος τεστ. Στην προσέγγιση αυτή, το συμβατικό Combined test προσφέρεται αρχικά σε όλες τις γυναίκες. Στη συνέχεια, στις γυναίκες με πολύ υψηλό κίνδυνο (π.χ. >1:50) προτείνεται απευθείας επεμβατική διάγνωση. Στις γυναίκες με χαμηλό κίνδυνο (π.χ. <1:1000), δεν προτείνεται κάποια περαιτέρω ενέργεια ενώ στις υπόλοιπες, προσφέρονται οι επιλογές είτε για NIPT είτε για επεμβατική διάγνωση.  (https://www.nps.org.au/australian-prescriber/articles/non-invasive-prenatal-testing-for-down-syndrome)

Πρόσφατη συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση (8), εξέτασε πόσο έχει ενσωματωθεί το NIPT σε εθνικά προγράμματα screening για το σύνδρομο Down παγκοσμίως και ποια ήταν η επίδραση της ενσωμάτωσης του. Τα κύρια ευρήματα ήταν:

• Το NIPT είχε υιοθετηθεί τουλάχιστον σε 27 χώρες ως μέρος των προγραμμάτων screening για το DS.
• Η αποδοχή (uptake) του NIPT ως δευτερεύον τεστ μετά από θετικό Combined test κυμαίνεται από 20,4% έως 93,2% σε διαφορετικές χώρες. 
• Μετά την εισαγωγή του NIPT, το ποσοστό των γυναικών που επέλεξαν επεμβατική διάγνωση μετά από υψηλό κίνδυνο στο Combined test
•  μειώθηκε από 75% σε 43%. Δηλαδή, η υιοθέτηση του NIPT συνδέθηκε με σημαντική μείωση των επεμβατικών εξετάσεων.
• Στις περιπτώσεις υψηλού κινδύνου βάσει NIPT, περίπου 69% των κυήσεων κατέληξαν σε διακοπή, ενώ 8% σε ζωντανό νεογνό με DS.

Πρόσφατες οδηγίες για το screening

Στις πρόσφατες κατευθυντήριες συστάσεις του American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) Practice Bulletin No. 226 – Screening for Fetal Chromosomal Abnormalities αναφέρεται, μεταξύ άλλων:

• Σε όλες τις κυήσεις πρέπει να συζητείται με την γυναίκα ο έλεγχος για χρωμοσωμικές ανωμαλίες – ανεξάρτητα από ηλικία μητέρας ή επίπεδο κινδύνου. 
• Ο έλεγχος (screening) και η διαγνωστική δοκιμασία (diagnostic testing) πρέπει να είναι επιλογές που παρέχονται έγκαιρα, με κατάλληλη ενημέρωση της ασθενούς για τα οφέλη, τους περιορισμούς, τους κινδύνους και τις επιλογές.
• Το τεστ του ελεύθερου κυκλοφορούντος εμβρυϊκού DNA (cffDNA) αναγνωρίζεται πλέον ως έγκυρο screening σε όλες τις εγκυμοσύνες ως πρωτεύων ανεξάρτητα από ηλικία μητέρας ή βασικό κίνδυνο
• Ο έλεγχος με υπερήχους πρώτου τριμήνου διατηρεί θέση στο πλαίσιο της υπερηχογραφικής αξιολόγησης και πρέπει να εντάσσεται στην συνολική συμβουλευτική.
• Αν το αποτέλεσμα του screening είναι θετικό, πρέπει να συζητηθεί η διαγνωστική δοκιμασία (αμνιοπαρακέντηση, λήψη τροφοβλάστης).
• Σε περίπτωση «no-call» αποτελέσματος cffDNA (π.χ. λόγω χαμηλού εμβρυϊκού κλάσματος), ο κίνδυνος ανευπλοειδίας είναι αυξημένος και συνιστάται περαιτέρω συμβουλευτική και/ή υπερηχογραφική εκτίμηση

Η οδηγία επισημαίνει ότι δεν υπάρχει ένα τεστ που να είναι άριστο σε όλες τις συνθήκες, και ότι η επιλογή πρέπει να εξατομικεύεται με βάση το ιστορικό της μητέρας, τα υπερηχογραφικά ευρήματα, τη διαθεσιμότητα των πόρων και τις προτιμήσεις της εγκύου.

Βιβλιογραφία

1. Wald NJ, et al. Maternal serum unconjugated oestriol as an antenatal screening test for Down’s syndrome. Br J Obstet Gynaecol, 1988.
2. Nicolaides KH, et al. Fetal nuchal translucency: ultrasound screening for chromosomal defects in first trimester of pregnancy. BMJ, 1992.
3. Wald NJ, Hackshaw AK. Combining ultrasound and biochemistry in first-trimester screening for Down’s syndrome. Prenat Diagn, 1997.
4. Cuckle H., Maymon R. Development of prenatal screening—a historical overview. Semin Perinatol, 2016.
5. Chiu RW, et al. Maternal plasma DNA analysis with massively parallel sequencing… Clin Chem, 2010.
6. Mackie FL, et al. The accuracy of cell-free fetal DNA-based NIPT… BJOG, 2017.
7. Cuckle H. Strategies for Implementing Cell-Free DNA Testing. Clin Lab Med, 2016.
8. Sebire E, et al. The implementation and impact of non-invasive prenatal testing (NIPT) for Down’s syndrome into antenatal screening programs: A systematic review and meta-analysis. PLoS One 2024.