Foetale cellen in de maternale circulatie voor Niet-Invasieve Prenatale Diagnose Studie (FC-NIPD Studie), Deel 1

In elke 1000 zwangerschappen zijn er 20 foetussen met een genetische afwijking.
Van deze afwijkingen gaat het in 5% van de gevallen om trisomie 21 (ook wel:
Down syndroom), een aandoening waarvoor veel landen een screening programma's
hebben waarbij zwangere vrouwen hun foetus kunnen testen op trisomie 21. Er
komen veel andere chromosale afwijkingen voor waarvan 20% te maken heeft met
andere aneuploidiën, , 25% microdeleties of -duplicaties, en de overige
afwijkingen bestaat uit congenitale aandoeningen of de novo Mendelian of enkel
gen gen afwijkingen.

De gouden stanaard voor foetale genetische diagnose is de genetische analyse
van amniocyten. Dit zijn foetale cellen in het vruchtwater. Om aan deze cellen
te komen is een vruchtwaterpunctie noodzakelijk, een invasieve procedure
waarbij een naald wordt ingebracht in het adbomen van de zwangere vrouw, door
de baarmoederwand en de foetale membranen. Vruchtwaterpunctie kent een inherent
risico's, waaronder het vroegtijdig breken van de vliezen, het verlies van
vruchtwater, infectie, foetaal trauma, bloedingen, vroeggeboorte, extreme
prematuriteit of een miskraam. Deze complicaties komen voor in 0.11-1.0% van de
procedures (Akolekar 2015). Daarnaast veroorzaakt een vruchtwaterpunctie pijn,
ongemak, stress en ongerustheid bijde vrouwen, is het een kostbare ingreep en
vereist het gespecialiseerde vaardigheden en expertise van de operateur. De
procedure wordt daarom alleen uitgevoerd bij zwangerschappen die gezien worden
als "hoog risico op foetale genetische afwijkingen". (ACOG 2012).

De risico analyse wordt gedaan door middel van routine screening van alle
zwangere vrouwen. De screening wordt momenteel gedaan door te kijken naar de
medische voorgeschiedenis van de vrouw en haar partner, inclusief hun leeftijd,
het gebruik van teratogenen en door het aanbieden van een niet invasieve
prenatale screeningstest. Op dit moment is de beste screeningstest hiervoor de
zogenaamde NIPT. Deze test is gebaseerd op de analyse van cellvrij foetal DNA
(cfDNA) in maternaal plasma en wordt sinds 2011 steeds vaker ingezet om
aneuploidie (trisomie 21, 18 en 13) te voorspellen. Echter, NIPT blijft slechts
een screeningtest. De uitslag is niet definitief en kent vals-positieve en
vals-negatieve uitslagen. de uitslag moet daarom bevestigd worden door een
invasieve diagnostische test, gewoonlijk een vruchtwaterpunctie. (Norton 2015,
Gil 2015). het testen met cfDNA kan ook een vals-negatieve uitslag geven,
alhoewel dit voor de gebruikelijke trisomieën vrij zeldzaam is. (Gil 2015). De
standaard technieken die gebruikt worden in de cfDNA analyse zijn slechts een
vrij betrouwbare voorspeller van trisomie 21 en 18. Voor andere aneuploidieën
(zoals geslachtschromosoomafwijkingen) en voor subchomosomale afwijkingen is
cfDNA minder betrouwbaar. (Scibetta 2017, Lo 2019). Recente technologische
ontwikkelingen die gebruik maken van de genoom analyse van cfDNA, lijken de
nauwkeurigheid te verbeteren, maar een recente Cochrane meta-analyse
concludeerde dat cfDNA testen de vruchtwaterpunctie niet kunnen vervangen
(Badeau 2017). Zelfs als cfDNA analysetechnieken verder verbeteren zal deze
test nooit dezelfde nauwkeurigheid hebben als een vruchtwaterpunctie, omdat de
DNA fragmenten die gebruikt worden bij cfDNA-testen afkomstig zijn van cellen
van de placenta en niet van foetale cellen. (Grati 2014). Daarnaast compliceren
meerdere zwangerschappen (in het bijzonder dichoriale) de interpreteerbaarheid
van de cfDNA test, en kent de test foutpercentages tot 11% (Galeva 2019).
Verder wordt maternale obesitas, een toenemend probleem in de verloskunde in
het algemeen, geassocieerd met een lagere, soms te lage, foetale fractie van
DNA fragmenten om een betrouwbare test uit te kunnen voeren. (Rolnik 2018)

Een tweede manier van foetale screening wordt gedaan middels ultrasound. Rond
18-20 weken, soms ook al tussen 11-13 weken, wordt de foetus onderzocht op
structurele afwijkingen. Wanneer deze gevonden worden, wordt genetisch testen
aangeboden, aangezien veel van de structurele afwijkingen veroorzaakt worden
door chromosomale afwijkingen. De genetische test wordt ook in dit geval gedaan
middels een vruchtwaterpunctie.

De aanwezigheid van foetale cellen in maternaal bloed werd voor het eerst
beschreven door Schmorl in 1893, een patholoog die trofoblasten vond in de
longen van vrouwen die overleden waren aan pre-eclampsie.(Lapaire 2007). In
1959, beschreven Zipursky et al de aanwezigheid van foetale rode bloedcellen in
maternaal bloed, hetgeen de basis was voor ons begrip van Rhesus
alloimmunisatie (Zipursky 1959). Sinds het eind van de jaren '60, weten we dat
vanaf een vroege zwangerschap en gedurende de hele verdere zwangerschap foetale
cellen aanwezig zijn in het bloed van de zwangere vrouw. (Beaudet 2016).
Verschillende onderzoekers, met name rond 1990, hebben onderzoek gedaan naar
het eventuele gebruik van deze cellen voor foetale genetische diagnose, maar
deze pogingen hebben nooit geleid tot klinisch bruikbare testen. (Bianchi
2002). Er is echter hernieuwde interesse in deze, in vele opzichten ideale
prenatale diagnostische methode waarbij foetale cellen uit de maternale
circulatie gebruikt worden (Rezaei 2018). Sommige onderzoekers richten zich
hierbij op het proberen de trofoblasten te isoleren uit maternaal bloed of uit
de baarmoeder. (Breman 2016, Vossaert 2018). Echter, omdat deze cellen geen
echte foetale cellen zijn, kunnen testen met trofoblasten onbetrouwbaarder
blijven dan een vruchtwaterpunctie.

Mitsui Chemicals (Tokyo, Japan) ontwikkelde een innovatieve methode voor de
verrijking en isolatie van foetale kernhoudende rode bloedcellen uit de
maternale circulatie. Samen met vooruitgang in genetische analyse technieken
(Wapner 2012, Lord 2019), zou dit kunnen leiden tot de vervanging van de op
cfDNA-gebaseerde NIPT als ook de vruchtwaterpunctie en het mogelijk maken om in
één keer een nauwkeurige en veilige diagnose van foetale genetische afwijkingen
te stellen.

Het eerste deel van deze studie waarvoor nu toestemming wordt gevraagd heeft
als doel het evalueren en optimaliseren van de Mitsui Chemicals Inc. niet
invasieve prenatale diagnostische test die op foetale cellen is gebaseerd
(cbNIPD) inclusief de methodologie, interne validatie en kwaliteitscontrole.

Mitsui Chemicals Inc. heeft een bloedcel separeerchip technologie ontwikkeld
die cellen kan sorteren op basis van de celgrootte. Deze chip kan kernhoudende
rode bloedcellen met een grootte van 11-13 micrometer in diameter isoleren uit
maternaal bloed. Ons doel is om in de geselecteerde populatie van cellen uit
maternaal bloed het percentage van cellen die van foetale origine zijn te
bepalen. Deze informatie kan gebruikt worden voor de prenatale diagnose van
foetale chromosale afwijkingen.

De risico's van de studie zijn beperkt tot het verliezen van
niet-identificerende gegevens. Dit risico wordt gezien als minimaal, omdat data
direct wordt ingevoerd in een gecodeerde database (RedCap)