Prenatal Genetic Diagnosis - MMD 1045 PDF

MMD 1045 Le diagnostic génétique prénatal Emmanuelle Lemyre, md Professeur titulaire de clinique Service de Génétique médicale Département de Pédiatrie Université de Montréal [email protected] Faculté de médecine de l’Université de Montréal But du diagnostic prénatal Diagnosti...

MMD 1045 Le diagnostic génétique prénatal Emmanuelle Lemyre, md Professeur titulaire de clinique Service de Génétique médicale Département de Pédiatrie Université de Montréal [email protected] Faculté de médecine de l’Université de Montréal But du diagnostic prénatal Diagnostiquer une pathologie chez un foetus à risque ou non à risque de prime abord Pourquoi? • Permettre de débuter la grossesse avec l’option de connaître la condition de l’enfant • Permettre des choix informés quant à la grossesse − Se préparer à la naissance d’un enfant avec une condition génétique − Interrompre la grossesse • Permettre un suivi de grossesse particulier • Permettre un meilleur traitement prénatal ou post-natal • Rassurer un couple à risque Faculté de médecine de l’Université de Montréal Exemples de situation d’évaluation en génétique prénatale Histoire personnelle, familiale ou enfant antérieur • • anomalie chromosomique, malformation congénitale ou de maladie génétique chez l’un des conjoint (porteur ou atteint) peut rendre le couple à risque : ex. effet fondateur, Origine ethnique ou consanguinité Femme enceinte avec condition tératogène • Diabète pré-gestationnel, médicament, infection, exposition toxique, etc Fœtus à risque élevé • • Anomalie fœtale décelée à l’échographie Dépistage risque élevé pour aneuploïdie foetale Faculté de médecine de l’Université de Montréal Conseil génétique prénatal Rencontre avec couple pour connaître leurs demandes p/r à la demande de consultation comprendre leur besoin, certains très inquiet et arrête de grossesse et d'autres ne pas faire de test Pedigree Confirmation des diagnostics présents chez les apparentés très important de confirmer le diasgnotic dystrophie musculaire et stéclose en plaque est ou souvent confondues Confirmation des anomalies échographiques fœtales avec un centre tiertière Calcul de risque en fonction du diagnostic et du lien avec l’apparenté Recommandation quant au suivi de grossesse et aux tests diagnostics possibles Tout cela dans un contexte de stress intense Faculté de médecine de l’Université de Montréal Méthodes diagnostiques et de dépistage en prénatal Non invasives: dépistage et diagnostique • Échographie, échocardiographie Non invasives: diagnostique • IRM fœtale Non invasives: méthodes de dépistage Marqueurs sériques maternels ADN circulant libre dans le sang maternel Invasives: méthodes diagnostiques • Amniocentèse • Biopsie des villosités choriales • Cordocentèse • Diagnostic génétique pré-implantatoire Échographie foetale Faculté de médecine de l’Université de Montréal Remplie deux fonctions : 1- toutes les femmes enceinte on leur échographie (2e trimestre, 20e semaine) vérification qu'il n'y a pas de malformation Dépistage prénatal échographique universel Dépistage universel des malformations fœtales au deuxième trimestre (20 semaines) But : • • • • • Évaluer nombre de foetus Évaluer la croissance du fœtus Détection des malformations ou déformations sévères permettant un choix quant à la grossesse modifier Détection des malformations/ peut le rsique de trisomie 21 chez le foetus anomalies pouvant être corrigées/traitées (in utero, post-natal) Détection de signes évocateurs d’anomalies chromosomiques Évaluation génétique pour déterminer la cause (diagnostic), le pronostic associé et le risque de récurrence Faculté de médecine de l’Université de Montréal Malformations fœtales: étiologies Anomalie chromosomique (le plus fréquent) • • Aneuploïdie ou de structure Microremaniement chromosomique Cause monogénique • • une grande cause est les causes génétique : anomalie chromosomique génétique également Syndrome génétique (syndrome = association de différents signes causés par même étiologie) Malformation isolée ex. malformation cardiaque = est-ce que cest un spectre isolé ? ou fait partie d'une condition génétique plus large, ex, le syndrome de Di George. Clastique (disruption) cause multifactorielle • Exemple: bandes amniotiques Cause multifactorielle • Exemple: anomalie du tube neural (spina bifida) Environnementale • ex: tératogénicité médicamenteuse, virale Faculté de médecine de l’Université de Montréal Malformations fœtales et génétique Lors de la découverte d’une malformation fœtale, le rôle de la génétique médicale est de départager entre une malformation isolée vs syndromique (chromosomique ou monogénique) Une forme isolée peut aussi être associée à un risque de récurrence pour le couple MAIS on n’anticipe pas d’autre problématique après la naissance Le diagnostic d’une forme syndromique permet d’informer le couple de d’autres problématiques associées qui ne sont pas toujours visibles à l’imagerie (ex déficience intellectuelle) Lorsque la malformation semble isolée à l’échographie, il demeure un risque résiduel d’une condition syndromique même après les analyses génétiques de base normales. Faculté de médecine de l’Université de Montréal Exemples d’anomalies détectées par échographie fœtale et causes génétiques possibles Faculté de médecine de l’Université de Montréal Exemple 1 : Hygroma kystique Malformation lymphatique entraînant un oedème souscutané important des tissus-mous occipitaux avec septations 60% d’anomalies chromosomiques • • • 45,X monosomie X Trisomies 13, 18, 21 Quelques anomalies de structures Risque de syndrome génétique monogénique Faculté de médecine de l’Université de Montréal Ex 2 : Omphalocoele Anomalie de la paroie abdominale où le contenu abdominal (intestin + ou moins foie, estomac…) se retrouve dans le cordon ombilical Anomalies chromosomiques: 30% • Trisomie 18 • Triploïdie • Autres Association syndromique: ex syndrome Beckwithpeut être une cause d'omphalocoele Wiedemann Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage prénatal des aneuploïdies fréquentes Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage prénatal biochimique Faculté de médecine de l’Université de Montréal Trisomie 21 et échographie Malgré une échographie du 2e trimestre de bonne qualité La moitié on un signe échographique mais le reste n'en n'ont pas Seulement la moitié des fœtus avec T21 auront signe échographique anormal Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21 Par prise de sang Diagnostic prénatal des aneuploïdies offert pour âge maternel depuis 1976 à l’échelle du Québec • Caryotype fœtal par amniocentèse ou biopsie des villosités choriales Augmentation de la proportion de femme enceinte de plus de 35 ans au fil des années (Québec 28.9% en 2016 INSPQ grossesse; CIRANO à la naissance: 2016 21% vs 2020 22,4% source INSPQ) Risque de 1 sur 300 Dépistage par âge maternel ne détecte que le tiers des fœtus avec trisomie 21 • La plupart des grossesses sont de femmes jeunes qui ne sont pas dépistées par cette méthode Recherche de méthodes qui permet de mieux cibler la population à risque Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage sérique de la trisomie 21 Non invasif (prise de sang) Permet de cibler toute la population de femmes enceintes But  Mieux cibler la population à risque qui pourra avoir recours aux techniques invasives  Limiter le nombre de pertes fœtales iatrogènes  Améliorer le taux de détection prénatal de la trisomie 21  Ultimement diminuer le nombre de techniques invasives Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21 par marqueurs sériques: Principes Mesure de métabolites sanguins dans le sang maternel qui fluctuent en fonction de l’âge gestationnel et selon que le foetus soit atteint d’une trisomie 21 ou non Risque calculé par un logiciel Ce risque module le risque a priori (avant le test de dépistage) associé à l’âge maternel Selon l'âge de la femme à la grossesse donc avant le dépistage Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21: principes (suite) Risque initial (âge maternel) modifié par la mesure des marqueurs biochimiques (métabolites sanguins) Résultat traduit en un risque modifié • • Risque faible = diminution du risque de donner naissance à un enfant atteint de trisomie 21 Risque élevé = augmentation du risque d’avoir un enfant atteint de trisomie 21 option à discuter Accès au diagnostic invasif au-delà d’un certain seuil (programme québécois de dépistage seuil=1/300) la mesure comparative valeur seuil pour établir pour dire que le risque est élevé ou faible Puisqu’il s’agit d’un dépistage, des faux positifs et des faux négatifs sont attendus Selon le seuil, différentes offrent leur seront proposé Faculté de médecine de l’Université de Montréal Marqueurs biochimiques si elle se présente à 25 semaines c'est foutu Le dépistage de la trisomie 21 peut se faire à différents moments de la grossesse et utilisera le dosage de différents marqueurs selon le moment du dépistage Premier trimestre ou T1 (entre 11-13 6/7 semaines de grossesse) • • • • PAPP-A B-HCG libre PLGF AFP Deuxième trimestre T2 (14 0/7-20 6/7 semaines de grossesse) • • • • B-HCG valide avant 21 semaine Oestriol AFP Inhibin A Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21 au premier trimester (T1) Marqueurs biochimiques dosés • • • PAPP-A et beta-hCG libre dans le sang maternel entre 11 et 13 6/7 semaines PAPP-A diminue et beta-hCG libre augmente lorsque le fœtus a la trisomie 21 Taux de détection environ 70% seuls (non utilisé seul car performance trop faible) donc non adéquat d'utiliser seulement ces deux marqueurs Associés à la mesure de la clarté nucale par échographie: sensibilité 85% pour trisomie 21 (Se nomme dépistage combiné) Ajout de nouveaux marqueurs: Permet d'augmenter le seuil − PLGF et AFP (diminuent lorsque fœtus a trisomie 21) aux 2 cités ci-haut (4 marqeurs) − Permet détection 80-85% seuls − Avec mesure de la clarté nucale: détection 95% important que ce soit quelque chose d'accessible Important car la clarté nucale n'est pas offerte partout au Québec Faculté de médecine de l’Université de Montréal Mesure anormale (élevée) Mesure N Clarté nucale Mesure de la zone non échogène sous la peau du cou du foetus hypoéchogène = noire = au niveau de l'octopus C'est très petit Importance •Formation •Contrôle de qualité continu Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21 au deuxième trimestre (T2) Quadruple test: • Mesure de AFP, hCG, oestriol, inhibin A dans le sérum maternel entre 15 et 20 semaines de gestation (2è trimestre) • Marqueurs AFP oestriol hCG inhibin A • Taux de détection ~87% Faculté de médecine de l’Université de Montréal Pas d'age limite au Qc Dépistage intégré de la trisomie 21 Principe • Utiliser le dépistage de marqueurs en T1 et du T2 en ne donnant les résultats qu’après intégration Implique 2 prélèvements sanguins • • Prise de sang au 1er et 2e trimestre et résultat intégré ensemble et résultat transmis à la fin avec tous les marqueurs Premier trimestre pour PAPP-A Deuxième trimestre pour beta-hCG, AFP, oestriol, inhibin A Résultat communiqué à la patiente après la compilation des résultats des 2 prélèvements Taux de détection: 87-90% pour la trisomie 21 plus performant Peut se combiner avec la mesure de la clarté nucale au premier trimestre. Augmente la performance du dépistage en diminuant le taux de faux positif Les plus faibles faux positif Dépistage Provincial de la trisomie 21 utilise ce type jusqu’à présent Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage de la trisomie 21 –programme québécois avec les nouveaux marqueurs disponibles le programme a décidé de migrer vers un programme de 1er trismestre aux printemps 2024 Programme provincial initié en juin 2010 Participation volontaire • mais offert à toutes les femmes nul besoin de la clarté nucale pour que ce soit performant Taux de participation env 60-70% Dépistage sérique intégré (sang maternel) • • 1er trimestre: mesure PAPP-A 2e trimestre: mesure hCG, estriol, inhibine, AFP, inhibin A on encourage ceci Échographie de datation (clarté nucale dans certains centres certifiés) elle est encouragée mais non obligatoire Évolution prévue pour printemps 2024: dépistage biochimique (4 marqueurs du 1er trimestre avec clarté nucale lorsque disponible) Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage biochimique de la trisomie 21 La plupart des positifs à ce dépistage N’AURONT PAS la trisomie 21 (faux +) Le taux de vrais positifs autour de 3-5% (VPP) Le dépistage intégré est celui qui a le moins de faux positifs La majorité des femmes ayant un taux positif n'ont pas la trisomie Condition Test Présente Absente Positif VP FP VP+FP Négatif FN VN FN+VN VP+FP FP+VN VPP=VP/VP+FP Probabilité d’avoir la condition si le test est positif Réf pour voir cette notion statistique: https://www.reseau-naissance.fr/data/mediashare/zy/5lort2g2ifme9q429gvnfgmoh0xctd-org.pdf Dépistage prénatal génomique Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage d’aneuploidies par ADN ‘fœtal’ libre dans le sang maternel ADN libre (acellulaire) circulant présent dans le plasma de tous Chez la femme enceinte, une fraction de cet ADN provient du ‘fœtus’ • cellules du trophoblaste (placenta) en apoptose Détectable dès 4 semaines de grossesse = fraction foetale • Proportion fœtale de l’ADN libre augmente avec le terme de grossesse (10 semaines ~4% T3 ~ 10-20%) On attend 10 semaine pour avoir 4% de l'ADN circulant qui provient du foetus Tout le génome fœtal est représenté par fragments d’~150 pb. plus rien du foetus actuel apres que la femme accouche apres 15min Demi-vie très courte • • • Moyenne de 16.3 min (entre 4 et 30 minutes) Fragments fœtaux non détectables rapidement après l’accouchement Pas d’inquiétude que le résultat puisse être faussé par grossesse précédente important - Dépistage par ADN foetal libre dans le sang maternel Isolation de l’ADNc dans le plasma (mère et fœtus) est-ce que la proportion que je détecte du chrosomose 21 est-ce que cest la même propotion dans mon test? Amplification massive du génome (ADNc mère et fœtus sont amplifiés ensemble dans le plasma) Estimation de la proportion de l’ADNc d’un chromosome d’intérêt vs ce qui est attendu par rapport aux autres chromosomes Deux grandes méthodes aux performances équivalentes MPSS tout le génome est amplifié TMPS certaines régions précises ton amplifiées Faculté de médecine de l’Université de Montréal si détecte ce qui est + élevé = trisomie 21 Prévalence de la condition Performance du dépistage des aneuploïdies par ADN libre Pour le dépistage des trisomies 21, 13 et 18: sensibilités très élevées Dépistage pour la trisomie 21 et 13, 18 le plus performant à l’heure actuelle pour aneuploidie Notion de valeur prédictive positive varie selon la population testée car est fonction de la prévalence de la condition dans la population Sensibilité et préciser = très élevé Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage d’aneuploidies par ADN ‘fœtal’ libre dans le sang maternel Test génomique le meilleur - dispendieux Intégration au Programme Québécois depuis juin 2020 Femmes à haut risque d’aneuploidie pour déterminer lesquelles devraient avoir une amniocentèse (diminuer le nombre de faux positifs et donc de procédures diagnostiques invasives Femmes enceintes à risque élevé de trisomie 21, 13 ou 18: − − − − − Dépistage intégré risque élevé dépistage biochimique positif ce sont offrir ceci Âge maternel de 40 ans et plus ne passe pas le test biochimie iront directement ici Antécédent d’un enfant né avec trisomie 21, 13 ou 18 Suite à un conseil génétique Grossesses gémellaires (depuis printemps 2023) le test biochimique nest pas valide dans ce cas ci on ne sait pas quel jumeau besoin de 8% pour essayer d'avoir une représentation des deux bb Faculté de médecine de l’Université de Montréal Processus programme Québécois de dépistage prénatal (TGPNI) Dépistage biochimique offert à toutes les femmes enceintes (1 fœtus) Risque faible Risque élevé Grossesses à risque plus élevé avant dépistage biochimique >40ans; trisomie antérieure, suite au conseil génétique Dépistage par ADN circulant offert Réassurance Risque faible Réassurance Grossesses gémellaires Risque élevé Amniocentèse offerte pour diagnostic Faculté de médecine de l’Université de Montréal Pourquoi faire l'amiosynthèse après le test génomique? Dépistage par ADN circulant pourquoi pas diagnostic? L’ADN de la portion fœtale provient du trophoblaste (placenta) Pas le fœtus comme tel: possibilité de mosaïcisme dans le placenta qui peut fausser vers l’anomalie (faux positif) ou vers un résultat normal (faux négatif) ADNc fraction foetale Autres sources d’ADN possibles et ne peuvent être distinguées anomalie peuvent être présent dans la placenta mais pas dans le foetus Faux positifs causes Mosaïcisme seulement dans le placenta (confiné au placenta) ex. placenta a trisomie 21 mais pas le bb Jumeau DCD aN où le placenta contribue encore à l’ADNc S'il est décédé son ADN est encore là Anomalie chromosomique chez la mère mosaïcisme pour une aneuploïdie CNV maternel sur chromosome ciblé cancer maternel Faculté de médecine de l’Université de Montréal foetus Anomalie chromosomique maternelle et dépistage par ADN circulant Cas rare de faux négatif Snyder et al NEJM 2016 Faculté de médecine de l’Université de Montréal Dépistage par ADN circulant faux négatifs Plus rares Surtout dû à un % d’ADN de la fraction fœtale faible s'assurer que cette quantité est suffisante sinon cela engendre un faux négatif ex. obésité maternelle peut nuire au test Autres causes: Parfois les fractions foestale deviennent trop faible mosaïcisme (anomalie non présente ou présente faiblement au niveau du placenta) anomalie chromosomique maternelle Faculté de médecine de l’Université de Montréal Méthodes de diagnotic prénatal Faculté de médecine de l’Université de Montréal Diagnostic Prénatal Indications • • • • Risque augmenté d ’aneuploïdie − dépistage, − Marqueurs échographiques Risque d ’anomalie chromosomique autre − grossesse antérieure ou enfant né avec aN chromosomique − Parent porteur d’un remaniement chromosomique Risque de maladie monogénique Mendélienne Anomalie fœtales (entraîne tous les risques ci-haut) Faculté de médecine de l’Université de Montréal Méthode de diagnostic prénatal Biopsie des villosités choriales Amniocentèse Cordocentèse Diagnostic pré-implantatoire Faculté de médecine de l’Université de Montréal avec guidage échographique nettoyer la peau pour que ce soit stérile 15 semaine de gestaiton Amniocentèse: Ponction stérile du liquide amniotique par voie transabdominale Amniocentèse S’effectue à partir de 15 semaines de gestation Risque de complications: ~1/700 • Avortement spontané • Perte de liquide amniotique • Saignement • Infection Faculté de médecine de l’Université de Montréal Liquide amniotique Analyses cytogénétiques, biochimiques et moléculaires possibles Cellules du fœtus (peau, muqueuses, poumons, tractus digestif et urinaire) + cellules de l’amnion Temps de sortie des résultats • • • délai pour avoir le résultat Caryotype: 10-14 jours aCGH liquide amniotique sans culture: 3-7 jours Analyse moléculaire: 4 semaines et plus Dépendamment si on doit utiliser la culture cellulaire Faculté de médecine de l’Université de Montréal Biopsie des villosités choriales biopsie du placenta = technique stérile et même risque de complication Biopsie placentaire par voie trans-abdominale (le mieux) ou trans-vaginale S’effectue entre 10 1/2 14 semaines Risque de complications: 1/300 Villosités choriales 1 sur 300 pour les risques La technicienne doit déséquer la décidua Faculté de médecine de l’Université de Montréal Villosités choriales Analyses possibles: cytogénétiques, moléculaires Avantage: • Diagnostic plus précoce • Pas de culture cellulaire nécessaire pour analyses moléculaires donc résultat plus rapide Désavantages: • complications 1/300 • contamination par cellules maternelles plus fréquente qu’avec l’amniocentèse • mosaïcisme chromosomique ~3-4% des échantillons qui le plus souvent ne touche que le placenta (pas le foetus) = mosaïcisme confiné au placenta on peut avoir une anomalie qui ne se retrouve que dans le placenta et qui ne reflète pas le bb Faculté de médecine de l’Université de Montréal Gardner & Sutherland, 2004 Cordocentèse Deviens désuet Ponction du sang fœtal via les vaisseaux du cordon ombilical À partir de 20 semaines de gestation Complications: minimum 2% Très peu utilisé de nos jours pour le diagnostic génétique en raison des avancées technologiques qui permettent des résultats génétiques plus rapides et de bonne qualité sur le liquide amniotique Faculté de médecine de l’Université de Montréal Diagnostic génétique pré-implantatoire (DPI) Biopsie de l’embryon précoce (jour 3 ou 5) après fertilisation in vitro (FIV) Embryon remis en culture après la biopsie (J3) ou congelé (J5) Implanter dans l'utérus de la femme les embryons qui ne sont pas atteint de la maladie génétique Indication: • Diagnostic de maladie héréditaire Mendélienne (moléculaire) • Diagnostic cytogénétique: porteur de translocation chromosomique, aneuploïdie, sexe foetal pour condition liée au chromosome X Diagnostic sur 1-10 cellules Implantation d’un embryon testé normal Risque de faux négatif Diagnostic prénatal conventionnel effectué par la suite pour confirmation du DPI Faculté de médecine de l’Université de Montréal Diagnostic préimplantatoire Indications médicales similaires au contexte prénatal Avantage de sélectionner les embryons pour transférer un non atteint • Éviter de faire une interruption de grossesse si fœtus atteint Pour les couples dont un est porteur d’un réarrangement chromosomique équilibré cela aide • Augmentation taux implantation, diminution fausses-couches Faculté de médecine de l’Université de Montréal Diagnostic génétique pré-implantatoire Le plus utilisé J3 stade de segmentation: biopsie d’une cellule J5 blastocyste: biopsie de quelques cellules (ad 10) ne touche pas le bouton embryonnaire Faculté de médecine de l’Université de Montréal DPI: Approche multidisciplinaire Cela nécessite un ensemble de professionnel de la santé Faculté de médecine de l’Université de Montréal Sélection préimplantatoire des aneuploïdies Analyse du contenu chromosomique de l’embryon conçu par fertilisation in vitro Permet de ne transférer que les embryons euploïdes une des causes : soit que l'embryon soit chroniquement et génétiquement anomal Pour couples qui ont eux-mêmes caryotypes normaux • Mais qui sont à risque plus élevés d’avoir des embryons aneuploïdes • Age maternel avancé et fausses-couches à répétition par aneuploïdies Faculté de médecine de l’Université de Montréal Conclusion La génétique prénatale est un domaine en constante évolution De nouvelles technologies permettent de préciser le diagnostic du fœtus dans un plus grand nombre de cas Toutefois, il existe encore plusieurs incertitudes Importance d’un conseil à jour pour éclairer les familles et du support psychologique Faculté de médecine de l’Université de Montréal