Preimplantasyon Genetik Tanı, PGT

Preimplantasyon genetik tanı (PGT), embriyo anne rahmine implante edilmeden önce embriyoya genetik testlerle tanı konulması işlemidir. PGT genellikle önceki çocuklarında genetik tanısı konulmuş bir hastalığı olan taşıyıcı anne babanın embriyolarına uygulanır. Bu taşıyıcılık bilinen kromozomal translokasyon taşıyıcılığı da olabilir. Diğer bir hastalık grubu ise tekrarlayan düşükleri olan, başarısız IVF denemeleri olan, akraba evliliği olan ailelerdir. Bu ailelere tanı amaçlı değil genellikle tarama amaçlı inceleme yapılır. Bu işleme preimplantasyon genetik tarama (PGS-preimplantation genetic screening) denir. PGS ve PGT arasındaki süreç farkı kullanılan genetik probların farklı olmasıdır. PGT öncesi mutlaka genetik danışma alınmalı risk oranları, kar zarar oranları aileye bildirilmelidir. Öncelikle Embriyodan incelenmek üzere biyopsi yapılır. Embriyoya ait hücre üç farklı yöntemle elde edilebilinir.

 1.Polar Cisim Biyopsi Yöntemi

Polar cisim, sadece anneye ait bilgi içerir. Paternal kaynaklı gen mutasyoları, mitoz nedenli anöploidiler, embriyo gelişiminin sonraki safhasında olası mayotik hatalar bu uygulamada gözden kaçar. Ancak maternal kaynaklı bir takım hataların saptanmasında kullanılabilinir.

Polar Cisim Biyopsisi

2.Blastomer Biyopsi Yöntemi

En az 6 blastomer içeren üçüncü gün embriyosundan hücre alınmasıdır. Zona pellucida’nın lazer ışını, mekanik ve kimyasal yöntemler ile bir açıklık oluşturulur. Günümüzde en sık kullanılan yöntemdir. 

Blastomer Biyopsisi

 3.Trofektoderm Biyopsi Yöntemi

Blastokist aşamasına ulaşan embriyolar morfolojik olarak farklılıklar gösterebilirler. Bu farklılık genetik bilgiyi temsil etmez. Kalite kriterlerine bakılmaksızın embriyolardan biyopsi alınması gerekmektedir. Blastokist evresinde embriyo 40-150 hücre içerir. Trofektoderm biyopsisi iç hücre kitlesine (ICM) dokunulmadan, sadece dış hücre (trofektoderm) tabakasından 8-10 trofektoderm hücresi alınarak yapılır. Bu yöntem elde edilen hücre sayısını arttırdığı için genetik analizde tanı koyma başarısını artırmaktadır. Beşinci ve altıncı gün blastokist aşamasındaki embriyonun tek katmanlı dış tabakasını saran epitel kaynaklı trofektoderm hücre biyopsiyle 8-10 hücre alınıp genetik analiz yapılacak laboratuvara teslim edilir.

Trofektoderm Biyopsisi

Maliyet açısından trofektoderm biyopsisi zaten kaybedilecek embriyoların bu evreye gelmemesi nedeniyle maliyeti düşürür. Ayrıca fazla hücre elde edildiğinden genetik tanı daha sağlıklı olur.

PGT, Kistik Fibrozis, Beta Talasemi gibi tek gen hastalıklarının tanısı için kullanılabilmektedir. Özelikle talasemi hastası çocuklar için hem sağlıklı hem de HLA uyumlu kardeş amaçlı PGT yapılabilmektedir.

Genetik Test

PGT sırasında embriyodan alınan hücreler günümüzde amaca yönelik NGS (Next Generation Sequencing) ve aCGH (Array comparative genomic hybridization) yöntemleriyle genetik açıdan incelenir. Bu yöntemlerin doğruluk oranları %99’a ulaşmaktadır. Sonuçlar değerlendirilirken sürece mutlaka bir tıbbi genetik uzmanı eşlik etmelidir. 

Embriyo Transferi

3-5. gün embriyo transferi yapılmaktadır. PGT uygulanıp, dondurulmuş olan embriyolar içerisinden sağlıklı embriyo çözülerek transfer edilir. Amaç en az travmayla hızlı bir şekilde embriyonun transferidir. Transfer sırasında kan, mukus ve uterin kasılmaların oluşmaması gerekir. Bunun için ultrason eşliğinde yumuşak katater tercih edilir.

Down Sendromu Prenatal Tanı ve Tarama

Prenatal tanı, embriyonik ve fetal tanının bütün yönlerini kapsamaktadır. Doğum öncesi tanı genetik durumlar için, bütün gebeliklerin yaklaşık % 8’inde endikedir.  Tedavisi olanaksız, yaşam süresi kısıtlı ve ağır fiziksel ve zihinsel özürlere neden olan hastalıklar için yüksek riski olan ailelere sağlıklı bir çocuk için güvence verebilmek prenatal tanının temel amacıdır. Prenatal tanının en sık endikasyonunun DS olduğu bilinmektedir. Bu nedenle daha hızlı, daha az masraflı ve daha az invaziv doğum öncesi tanı yöntemi arayışları bu sendrom açısından oldukça değerlidir. Sitogenetik analiz için yapılan amniyosentez (AS), koryonik villus biyopsisi (CVS) gibi invaziv prenatal tanı işlemleri İMY’li olgularda anöploidi oranlarını azaltırken, günümüzde tespit edilemeyen anöploidili fetusların çok büyük bir oranı (~ %75) genç anne adaylarına aittir. Yirmili, otuzlu yaşlardaki her gebeye invaziv prenatal tanı işlemleri uygulanması durumunda ise gebelik kayıpları, anöploidili gebeliklerin yakalanma oranlarının önüne geçmektedir. Bu durumun önüne geçmeye yönelik 35 yaş altı anne adaylarına uygulanan tarama testleri ve fetal USG (ultrasonografi) ile de bu oranlarda istenen azalma sağlanamamıştır. Bu durum günümüzde rutinde uygulanan tarama testlerinin yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Yanlış pozitiflik ve yanlış negatiflik oranları, testin yapıldığı merkez ve yapıldığı merkezin biyokimyasal istatistik değerlerine, sübjektif USG bulgularına (gebelik haftası, NT: Nuchal Translucency vb.), hasta uyumuna bağlı olarak değişmektedir. Dolayısıyla tarama testlerinin gereksiz invaziv girişim oranlarını azaltmak ve anöploidi yakalama oranlarını arttırmak için üzerlerinde daha çok çalışılma yapılmasına hatta alternatif tarama testlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.

Prenatal testler materyal elde etme yolları açısından invaziv ve noninvaziv olarak ikiye ayrılmaktadır.

İnvaziv yöntemler; direkt olarak fetusa ait hücrelerin elde edildiği amniyosentez, koryonik villus biyopsisi, kordosentez gibi girişimsel işlemlerdir. Dolayısıyla hem maternal hem de fetal açıdan mortalite ve morbiditesi yüksek olan uygulamalardır. Elde edilen fetusa ait hücrelerden sitogenetik (karyotip), moleküler sitogenetik (FISH: Floresan İn Situ Hibridizasyon) ve moleküler (QF-PCR:quantitative fluorescence PCR) laboratuvar yöntemleriyle DS tanısı konulabilmektedir. Böylelikle DS ve benzeri genetik hastalıkların tanıları yaklaşık %99 doğrulukta konulabilmektedir.

Noninvaziv yöntemler;dolaylı yollarla fetusa ait biyobelirteçler elde edilmektedir. Maternal plazmada alfa-fetoprotein ölçümü veya maternal plazmada serbest fetal DNA eldesi noninvaziv yöntemler arasındadır. Bunun gibi girişimsel olmayan yöntemler anne adayından basit bir kan alma işlemi ve elde edilen örnekten istenilen belirteçlerin biyokimyasal, moleküler veya sitogenetik yöntemlerle tespitine dayanmaktadır. Bu yöntemle elde edilen gerek biyokimyasal gerek genetik sonuçlar günümüzde, tanı testleri olarak değil, tarama ve ileri tarama testleri olarak uygulanabilmektedir. Testin DS lehine sonuçlanması durumunda mutlaka invaziv yöntemlerle kesin tanı elde edilmelidir.

Non-invaziv Prenatal Tanı Testleri

Prenatal Biyokimyasal Tarama Testleri 

Anöploidiler için prenatal tarama programları 30 yıl önce biyokimyasal testler olarak başlamış, sonraki yıllarda ultrasonografi ve biyokimyasal testlerin birlikte kullanımıyla devam etmiştir. Günümüzde prenatal biyokimyasal tarama testleri artmış DS riskini ortaya koymak için tüm gebelere uygulanmaktadır. Artmış risk tespiti durumunda kesin tanıya yönelik invaziv yöntemlere başvurularak olguya karyotip analizi önerilir. Bu bilgi aileye genetik danışma ile aktarıldıktan sonra terminasyon ya da gebeliğin devamına yönelik karar sonucun pozitif olması durumunda aileye bırakılır. Bu biyokimyasal parametreler gebelik haftalarına göre, ikili tarama testi, üçlü tarama testi, dörtlü tarama testleri şeklinde gebelik haftası ve USG ile kombine olarak uygulanmaktadır.

 Maternal Yaşın Değerlendirilmesi 

Anne yaşı arttıkça fetüste DS riski artar. Yüksek riskin eşik değeri 1/250 olarak belirlenmiştir. Eşik değerinin 1/250 seçilmesinin sebebi amniyosentez ve koryonik villus biyopsisi gibi invaziv yöntemlerden kaynaklanan mevcut gebeliğin düşük ile sonuçlanma olasılığıdır. Risk 1/250 ya da daha yüksek ise,DS’li fetüs bulunma riski, invaziv girişim sebebiyle olabilecek düşük riskinden daha fazladır, risk 1/250’nin altında ise düşük riski DS’li fetüs bulunma riskinden daha yüksektir.

Prenatal tarama testleri %5–10 yanlış pozitiflik, %35–40 yanlış negatiflik oranlarına sahiptir. Dolayısıyla bu tarama testleri kullanılarak DS’li tüm fetüslerin yalnızca %60-65’i tespit edilebilmektedir.

Günümüzde anne yaşı 35’in altında olan tüm gebelere prenatal tarama testleri uygulanmaktadır. Maternal serum tarama testlerinin sonuçları yorumlanırken en önemli nokta ise anne yaşıdır.Test sonucunun anöploidi bakımından yüksek riskliçıkması durumunda genetik danışmayla invaziv prenatal tanı testlerinin uygulanması önerilmektedir. İleri anne yaşına sahip yani 35 yaş ve üzerindeki gebeler ise direkt risk grubunda kabul edilmekteler ve invaziv prenatal tanı yöntemleri için aday grubuna girmektedirler.

İkili Tarama Testi

Gebeliğin, 11–14. haftaları arasında yapılır. PAPP-A ve serbest β-hCG adıverilen iki hormonun anne kanında ölçülmesinden yararlanılarak yapılan risk oranını belirlemeye yarayan istatistiksel bir testtir.

PAPP-A: Pappalysin-1 proteini olarak bilinir ve aynı adlı gen tarafından kodlanır (pregnancy-associated plasma protein A). DS’de hem maternal plazmada hem de plasentada ekspresyonu azalır.

İkili testin avantajları arasında gebeliğin dahaerken bir döneminde yapılması ve anormal bir sonuç durumunda daha fazlatanısal test seçeneğinin olması, anomalili bebek durumunda ise gebelikterminasyonunun daha erken gebelik haftalarında yapılabilmesidir. Ayrıca duyarlılığının üçlü teste göre daha yüksek olduğu bildirilmiştir.

Sadece ikili test yapılması durumunda DS olan bebeklerin%60’ı saptanabilmektedir. Aslında bu rakam üçlü test ile saptanan DS’li bebek sayısından farklı değildir, ancak ikili testte yalancı pozitiflikoranı daha düşüktür. Ayrıca ikili teste ek olarak ultrasonografide “ensekalınlığı” ölçümü ile bu oran %85-90’lara ulaşmakta ve yalancı pozitiflik oranı% 5’e düşmektedir.

Üçlü Tarama Testi

Son adet tarihine göre 15–18. gebelik haftasında olan tüm 35 yaş altı gebelere bu tarama testi önerilebilir. Üçlü tarama testi anne kanında Alfa-fetoprotein (AFP), serbest östriol (uE3) ve insan koryonik gonadotropin (hCG) ölçümlerine dayanarak yapılan bir risk belirleme yöntemi olmakla birlikte, anne yaşıyla beraber ele alındığı zaman DS’li bir bebeğe sahip olma riski hesaplanabilir.

Alfa-fetoprotein-AFP:  Fetal karaciğerde ve yolk kesesinde üretilerek fetal dolaşıma salınan ve fetal böbrekler tarafından idrarla amniyotik sıvıya atılan bir glikoproteindir, bir miktarı anne dolaşımına geçtiğinden, hem anne serumunda (MSAFP), hem de amniyotik sıvıda (AFAFP) düzeyi ölçülebilir. Her iki ölçüm de prenatal tanıda kullanılmaktadır. Trizomi 21’li fetüs taşıyan annenin kanında yolk kesesinin ve fetusun normalden daha küçük olmalarından kaynaklanan azalmış AFP miktarı söz konusudur.

Östriol: Fetal karaciğer ve fetal adrenal bezin ürettiği dehidroepiandrosteron sülfat (DHEA-S) ve 16 α- hidroksi DHEA-S’ın androjenlere dönüşümü sonrası aromatizasyon ile plasenta tarafından yapılan bir hormondur. Plasental sülfataz ile sülfat koparılarak fetal adrenalde ankonjuge östriol oluşturulur. Plasental sülfataz aktivitesi düşük veya yetersiz olduğunda maternal serum östriol (MSuE3) düzeyinin düşeceği bildirilmektedir. Östriol DS’li gebede azalmıştır.

İnsan Koryonik Gonadotropin: Beta subuniti DS’li gebeliklerde artmıştır. İlk kez 1912 yılında tanımlanmış, plasental sinsityotrofoblastlar tarafından salınan α ve β subünitlerden oluşan protein yapıda bir moleküldür. Serbest β-hCG, β subünitinin N terminaline oligosakkarit eklenerek sentezlenir. Gebeliğin 11-14. haftasında DS taramasında, anne kanında PAPP-A ile birlikte ikili tarama testinde de kullanılmaktadır.

Farklı bileşenlerin doğru analizi gebelik yaşının kesin olarak bilinmesine bağlıdır. Çünkü tetkik edilen biyokimyasal parametreler her biyokimyasal tarama testi için belli gebelik haftalarına ait parametrelerin ortalamaları alınarak değerlendirilir. Bunu saptamanın en iyi yolu USG’dir. Gebeliğin birinci trimestrinde ortalama gebelik kesesi çapı, baş-makat mesafesi (crown-rump length CRL) ölçümleri; ikinci trimestrinde ise biparietal çap (BPD), baş çevresi (HC), femur uzunluğu (FL) ve karın çevresi (AC) ölçümleri standart deviasyonlarla değerlendirilerek gebelik haftası tespit edilmektedir.

Serum testi sonuçları belirlendikten sonra, laboratuvarın referans değerlerine göre normallerin ortancası "population median" adında bir risk faktörü hesaplanır. Test sonuçları bazen ortancanın çarpanları (Multiples of the Median, MoM) olarak, ortalama değer 1,0 MoM olarak adlandırılır. Trizomi 21’li gebeliklerde AFP ve östriol seviyeleri ortalamanın altında, 1,0 MoM’dan daha düşüktür. AFP seviyesi ortalama 0,8 MoM olup, bu seviyeler anne yaşıyla beraber değerlendirilince 35 yaş altındaki kadınlarda DS’li gebeliklerin yaklaşık %25’i tespit edilebilir. Ortalama uE3 seviyesi ise yaklaşık 0,75 MoM ’dir. Çok düşük düzeyler ise steroid sülfataz eksikliği veya Smith-Lemli-Opitz Sendromu açısından uyarıcı olabilir. DS’li gebeliklerde ortalama β-hCG seviyesi ise yaklaşık 2,5 MoM olup toplum ortalamasından oldukça yüksektir. Bazı çalışmalarda üçlü testte çalışılan hormonlardan β-hCG’nin daha önemli olduğu gösterilmiştir. Üç belirleyicinin tümünün kullanımı ile 35 yaş altındaki kadınlarda DS’li fetusların yaklaşık %60’ı, ultrasonografinin de taramaya ilave edilmesiyle % 85’i saptanabilmektedir. Bu üç belirleyicinin hasta yaşına uyarlanmış ortalama seviyeleriyle DS için özgül bir risk elde edilir. Hesaplanmış riskleri 35 yaşında 16 haftalık gebe bir kadının riskinden (1/250) daha yüksek olan kadınların tarama testi pozitif kabul edilir.

Üçlü test ile ikili testten farklı olarak nöral tüp defektlerinin riski de belirlenebilmektedir. Ancak testin geç dönemde yapılması ve anormal bir sonuç çıkması durumunda, gebelik sonlandırılması işleminin 20–24. hafta gibi ileri bir gebelik haftasına denk gelmesi hastalar açısından önemli bir dezavantajdır. Ayrıca üçlü testin anomali saptama açısından duyarlılığının yüksek olmaması da ikinci önemli sorunu oluşturmaktadır.

Dörtlü Tarama Testi

Üçlü teste ek olarak kanda inhibin-A düzeylerine de bakılarak dörtlü test yapılabilmektedir. İnhibin-A hipofiz bezi tarafından folikül uyarıcı hormonunun üretimini inhibe eden, overler tarafından salınan bir proteindir. DS’li fetüsü olan annelerin kanlarında düzeyi artmaktadır. Dörtlü tarama ile DS yakalama oranı artarken, invaziv girişim sayısı ~ %35 azalır.

Prenatal biyokimyasal tarama testlerinin güvenilirlikleri

	Trimester
	Birinci (10–13 hafta)	İkinci (14–22 hafta)		Birinci- İkinci (10-22 hafta)
Parametre	İkili Tarama	Üçlü Tarama	Dörtlü Tarama	Entegre Test
PAPP-A	+			+
NT	+			+
AFP		+	+	+
hCG		+	+	+
uE3		+	+	+
B-hCG	+			+
inhibin A			+	+
Tespit Oranı	%85	%69	%81	%94
Yanlış Pozitiflik Oranları% 5

Fetal Görüntüleme

Fetüsün izlemi ve görüntülenmesinde en sık kullanılan yöntem USG’dir. Gerekli görülen durumlarda ekokardiyografi (ECG), manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ya da direkt grafiler kullanılabilir. Ultrasonografik incelemelerde tespit edilen artmış ense kalınlığı, hiperekojen barsak, kısa femur, kısa humerus, piyelektazi, ekojenik intrakardiyak odak, koroid pleksus kisti, nazal kemik yokluğu veya hipoplazisi DS tanısına yardımcı bulgulardır. Günümüzde bu bulguların herhangi birinin saptanması durumunda artmış DS riski nedeniyle kesin tanıya yönelik invaziv yöntemler uygulanmakta ve genetik yöntemlerle DS’ye yönelik genetik tanı testleri uygulanmaktadır. 

Maternal Kan Örneğinde Fetal Hücre ve Nükleik Asitlerin Analizi

Maternal ve fetal dolaşım plasental membranlarla ayrılmakla birlikte bu membranlar arasında fetal belirteçler açısından bir trafik söz konusudur. Çekirdekli fetal hücrelerin maternal kanda saptanması bu trafiğin ilk kanıtlarından olup bu durum prenatal tanıda girişimsel olmayan yeni yöntemlerin araştırılmasına olanak sağlamıştır.

Anne kanındaki fetal hücrelerin rutin doğum öncesi genetik tanıda kullanılabilmesi için aşağıda belirtilen niteliklere sahip olmalıdır:

1.Bu hücreler tüm gebelerin kanında bulunmalı,

2.Genetik incelemenin yapılabilmesi ve gerekirse gebeliğin sonlandırılabilmesi için gebeliğin erken dönemlerinde yeterli miktarda bulunmalı,

3.Sonraki gebeliklerde anne kanında bulunmamalı,

4.Maternal hücrelerden ayrımlarını sağlayabilecek kendilerine özgül işaretleri olmalı.

Fetusa ait hücreler ve fetal DNA-RNA anne kanında çok düşük düzeylerde bulunmakla birlikte bunların uygun yöntemle saptanabileceği düşünülmektedir. Anne kanında fetal hücrelerin varlığı ilk defa 1893’te Schmorl’ün eklampsi nedeniyle ölen gebe kadınların kan dolaşımında histolojik olarak trofoblastları gözlemlemesiyle keşfedilmiştir. Mendel ve Matais hem hasta hem de sağlıklı bireylerde plazmadaki nükleik asitlerin varlığını göstermişlerdir. Walknowska ve arkadaşları, 1969’da yayınladıkları çalışmada, anne kanında fetal lenfositlerin varlığını ortaya koymuşlardır. Schroder ve Grossett maternal kanda 46,XY karyotipine sahip fetal lenfositleri ve Y kromatin pozitif hücreleri göstermişlerdir. Sonraki yıllarda maternal kanda fetusa ait 46,XY metafazları da tespit edilmiştir. Yapılan araştırmalar sonucu konvansiyonel sitogenetik yöntemlerin bu araştırma için pratik bir yöntem olmadığı kanısına varılmış, bu da araştırmacıları farklı yaklaşım arayışına yöneltmiştir. Maternal kanda fetal hücrelerin saptanma olasılığını arttırmak amacıyla, kanın zenginleştirilmesi için 1979’da ilk kez akım sitometri kullanılmıştır. Tharapel ve arkadaşları, 1993’te yaptıkları çalışmada, insan lökosit antijenleri (HLA) farkına dayanarak akım sitometri yöntemiyle anne ve fetüsün lenfositlerini ayrıştırıp fetüse ait metafazları incelemişlerdir. Floresanlı hücre ayırıcılar yardımıyla da fetal lenfositlerin arttırılması mümkündür ancak doğumdan sonraki 6 senelik sürede bu hücrelerin tespit edilebilir kalmaları önemli bir sorun oluşturmaktadır. Lenfoid prekürsör hücreler ise doğumdan sonraki 27 yıl boyunca maternal kandan izole edilebilmektedir.

Son 30 yılda maternal kandan elde edilen fetal hücrelerde prenatal tanı çalışmaları yapılmış ancak klinik uygulamaya geçecek bir başarı sağlanamamıştır. Lo ve arkadaşlarının 1997’de maternal kanda hücre dışı serbest fetal DNA (cffDNA) tespitiyle özellikle 2011-2012 yıllarında cffDNA çalışmaları artmış ve klinik uygulamaya girmeye başlamıştır. Bu alandaki çalışmalar 1990’lardan sonra hız kazanmış, anne kanında fetal çekirdekli eritrositler incelenerek anöploidilerin prenatal tanısı için önemli sonuçlar elde edilmiştir. Hücre bağımsız fetal DNA’nın anne kanında gösterilmesi noninvaziv prenatal tanı için atılmış önemli bir adımdır. Fetal hücrelerin azlığı ve maternal dolaşımda çok küçük miktarlarda bulunması maternal kanda hücre bağımsız DNA’yı ön plana çıkarmıştır. Maternal dolaşımda total DNA’nın yalnızca <%1’nin fetal hücre kaynaklı olduğu, total hücre bağımsız fetal DNA oranının ise %3-19 arasında değiştiği bilinmektedir. Yapılan çalışmalarda hücre bağımsız fetal DNA eldesinin 20 kat daha kolay olduğu anlaşılmıştır. Bu serbest DNA kaynağının apoptoza uğrayan sinsityotrofoblastlar olduğu kanıtlanmıştır. Nükleik asitler hücre bütünlüğü bozulsa bile tıbbın birçok alanında kullanılabilecek önemli biyolojik belirteçlerdir.

Yapılan çalışmalara göre, Trizomi 13 ve 18 gibi çeşitli kromozomal hastalıklarda fetal DNA’nın anne kanında tespiti ve dizi analizi mümkün görünmektedir ancak bu işlemin mevcut koşullarda oldukça pahalı olması önemli bir kısıtlılık yaratmaktadır.

Günümüzde noninvaziv prenatal tanıya yönelik çalışmalarda %99-100’e varan doğruluklarda trizomi 21 tespit ettiği ileri sürülmekle birlikte bu konuda sağlıklı bir karar vermek için daha fazla sayıda çalışmaya ihtiyaç vardır. Bunlardan biri Methylation DNA Immunoprecipitation (MeDIP) ve real time qPCR’ın bir arada kullanıldığı fetal epigenetik belirteçlerin analiz edildiği yöntemdir. Papageorgiou ve arkadaşları 2011 yılında 34 adet trizomi 21 taşıyan ve 46 adet normal karyotipe sahip fetüs taşıyan gebenin plazmasını kullanarak, DS tanısını %100 özgünlük ve duyarlılıkta tespit ettiklerini bildirmişlerdir. Trizomi 21’in noninvaziv olarak yüksek güvenilirlikte tespit edildiği diğer yöntem ise yeni nesil dizi analiziyle gerçekleştirilebilmektedir. High throughput shotgun sekanslama ve Z skoru analizi ile Palomaki ve arkadaşları 2011’de 1696 olguluk bir seride yaptıkları çalışmada %98,6 duyarlılık ve %99,8 özgünlükte trizomi 21 vakalarını maternal plazmadan tespit edebilmişlerdir. Bu ve benzer yöntemler günümüzde tarama testleri olarak uygulanabilmektedir. İnvaziv prenatal tanı endikasyonu olan gebelerin maternal kanlarının NIPT (noninvaziv prenatal tarama) analizi sonucu yüksek risk saptanan olgular, invaziv yöntemlerle değerlendirilmektedir.

Maternal kandaki cffDNA oranı 11-13 gebelik haftalarında yaklaşık %10 iken, ilerleyen gebelik haftalarında %3-20 arasında değişmektedir. Doğum sonrası maternal kandaki düzeyi hızla azalmakta ve postpartum iki saat sonra ise tespit edilememektedir. Başlangıçta maternal kanda prenatal tanı terimi kullanıldıysa da testin pozitifliği durumunda AS ve CVS gibi invaziv yöntemlerle elde edilen fetal hücrelerde kromozom analizi, QF-PCR gibi tekniklerin uygulanması gerektiğinden ve henüz yeterli duyarlılık ve özgüllük açısından yeterli sayıda çalışma sonucuna sahip olmadığından, yöntem “ileri tarama testi”olarak kabul edilmekte, “noninvaziv prenatal test” (NIPT)olarak adlandırılmaktadır. “cffDNA ile prenatal tarama”, “Fetal DNA (fDNA) ile prenatal tarama”, “Maternal kandan fDNA ile prenatal tarama” olarak da adlandırılabilir. cffDNA’nın kaynağı trofoblast hücreleri olduğundan %1-1,5 oranında plasentada gözlenen plasenta ile sınırlı mozaisizmin yanlış pozitif ya da yanlış negatif tanıya yol açabileceği kabul edilmektedir. NIPT ile ilgili birçok firma ya da genetik laboratuvarı ülkemizde hizmet vermeye başlamıştır. Tüm serbest DNA (MPSS), hedeflenmiş DNA (DANSR) ve hedeflenmiş “single-nucleotide polymorphism” (SNP) gibi farklı yöntemler ile çalışma yapılabilmektedir. SNP yöntemini kullanan testlerde babadan da kan alınması gerekmekte ve ayrıca akraba evliliği, ovum donasyonu ile gebelik durumlarında çalışma yapmak veya sonuca gitmek mümkün olmayabilmektedir. NIPT’in rutin klinik uygulama girinceye kadar, seçilmiş vakalarda ve yeterli bilgilendirme ve gerekirse genetik danışma alınarak uygulanması, bu testin yalnızca T21, T18, kısmen T13 ve cinsiyet kromozom anomalileri için yapıldığı, diğer kromozom anomalilerini (diğer trizomiler, translokasyon, insersiyon ve delesyon vb.) tanımasının beklenmediği ve ayrıca tarama testinin pozitif olması durumunda CVS, AS benzeri girişimler ile tanının kesinleştirilmesi gerektiğinin hastaya anlatılması ve yazılı onam formunun alınması testin doğru kullanımını sağlayarak etkinliğini arttıracak, birçok sorunun ortaya çıkmasını engelleyecektir. Bu aşamada henüz cffDNA ile NIPT rutin tarama programı olmamakla birlikte “ileri tarama testi” olarak kabul edilmeli, rutin tarama testlerine devam edilmelidir. Karyotip analizi gerektiren majör fetal anomalilerde ise fetal karyotipleme yapılması gerekmektedir.

NIPT aşağıda sıralanan durumlarda önerilmektedir.

1.      Maternal yaşın 35 ve üstünde olması

2.  Trizomi 21 / Trizomi 18 için ultrasonografik belirteçlerin varlığında ve aile girişim istemiyorsa

3.      Trizomi 21 ve 18’li fetus / bebek doğum öyküsünde

4.      Trizomi tarama testlerinin pozitif olması durumunda

5.      Parental dengeli Robertsonian Trizomi 21 ve Trizomi 13 translokasyonu varlığında

Düşük risk grubunda NIPT önerilmemektedir. Bu aşamada rutin tarama testi olarak kabul edilmemektedir. Endikasyonu olan olgularda, ailelere genetik danışma verilerek uygulanmalıdır.

  İnvaziv Prenatal Tanı Testleri

Fetusa ait genetik materyal, invaziv yöntemlerle gebelik sırasında elde edilerek karyotip analizi, QF-PCR, array-CGH gibi genetik incelemelerle trizomi 21’e yönelik prenatal tanı gerçekleştirilebilmektedir.

 Koryon Villus Örneklemesi (CVS)

CVS, 10 -12. gebelik haftalarında uygulanmaktadır. USG eşliğinde transservikal veya transabdominal yolla koryonik villuslardan biyopsi alma işlemidir. En önemli avantajı, sonuçların gebeliğin daha erken döneminde elde edilebilmesidir. İşleme bağlı düşük riski yaklaşık %l’dir. Elde edilen trofoblastlardan direkt preparasyonla birkaç saat içinde kromozom analizi mümkün olabilmektedir. Kalitesiz bantlama, yetersiz karyotip ve maternal kontaminasyon riski nedeniyle tercih edilmemektedir. CVS ile elde edilen trofoblastların kültüre edilmesi ile elde edilen kromozom analizindeki başarı oranı amniyosentezdeki gibi %90’ın üstündedir. Sonuçların yaklaşık %2’sinde kromozomal mozaikliğe bağlı belirsizlik olup sonuçların amniyosentez ile kontrolü gerekmektedir .

 Amniyotik Sıvı İncelemesi

Amniyosentez, amniyotik sıvının USG eşliğinde transabdominal olarak alınmasıdır. Amniyositler fetal hücrelerdir ve tanısal amaçlı kullanılabilirler. Genel olarak 15.-18. gebelik haftasında uygulanır.

USG eşliğinde yapılan transabdominal amniyosentez anne ve fetüs açısından yüksek seviyede güvenlidir. Bu işlem sırasında direk travmaya bağlı anneye ait komplikasyonlar ve fetal yaralanma pratik olarak bilinmemektedir. Avantajlarından bir tanesi yönteme bağlı sitogenetik sonuçların yüksek seviyede güvenilir olmasıdır. En belirgin dezavantajı ise yöntemin sitogenetik sonuçlarının geç elde edilmesidir.

İkinci trimesterde yapılan amniyosentez işleminde %0,5-l oranında artmış düşük riski bulunmaktadır. Enfeksiyon ve bebek yaralanmaları gibi riskler nadir görülür. 11. gebelik haftasından önce yapılan amniyosentezlerde, amniyotik sıvı hacminin ve ml’ye düşen hücre sayısının azlığı hücre kültüründe başarı oranını %68’e kadar düşürmektedir. Erken amniyosentez (10.-14. gebelik haftasında) ile ikinci trimester amniyosentez işlemlerinin güvenliği ve fetal sonuçları karşılaştırıldığında, erken amniyosentezde kendiliğinden düşük oranının % 2,6, ikinci trimester amniyosentezdeki oranın ise % 0,8 olduğunu göstermiştir.

 Kordosentez

Fetal kan örneğinin umbilikal kordondan USG eşliğinde alınmasıdır. Kordosentez sonrası uygun hücre kültürleri ile kromozom elde etmek birkaç günde mümkün olabilmektedir.

Amniyosentez sonucu kültürün başarısız olduğu ya da kuşkulu sonuç alınan durumlarda kordosentez yapılır. Gebeliğin 18. Haftasından itibaren uygulanabilir gebelik kaybı riski %1’dir.  19. ile 21. gebelik haftalarında yapılan kordosenteze bağlı düşük oranı ise %2-3 tür. Aynı zamanda rhesus izoimmünizasyonu gelişimi veya artışı ile bir fetomaternal hemoraji riski söz konusu olabilmektedir.

  Koryonik Villus Biyopsisi, Amniyosentez, Kordosentez Örnekleri Üzerinde DS Tanısı İçin Gerçekleştirilen Genetik Analizler

Konvansiyonel Sitogenetik Analiz: DS gibi kromozomal anomalilerin prenatal tanısı, yaygın olarak invaziv yöntemlerle elde edilen fetal hücre metafaz kromozomlarının konvansiyonel sitogenetik analizi ile yapılır. Prenatal tanıda konvansiyonel sitogenetik analizlerin sonuçlanması için CVS ya da amniyosentez uygulamasında genellikle iki hafta ya da üzerinde bir süre gerekmektedir. Bu süre zarfında yeterli sayıya erişen amniositler kolşisinle (mikrotübüllerle etkileşir) işleme tutularak mitozun metafaz evresinde durdurulur. Hipotonik çözelti ile hücrelerin ve kromozomların fiksasyondan önce şişmesi sağlanır. Fikse edilen hücre süspansiyonu mikroskop lamlarının üzerine damlatılır ve havada kurutularak kromozomların aynı optik düzlemde görüntülenmesi sağlanır. Kromozomlar rutin karyotipleme için G-bantlama (Giemsa bantlama) ile boyanır. Bu boyama ile her bir kromozom için karakteristik olan kromozom kondansasyonlarının farklı derecelerini yansıtan 550-600 siyah ve beyaz bantlar elde edilir. Bu işlemler sonunda yaklaşık 4 Mb (megabaz) çözünürlüğe kadar görüntülenebilen kromozomlar elde edilmiş olunur. Günümüzde DS’nin prenatal ve postnatal tanısında altın standart yöntem kromozom analizidir. Konvansiyonel sitogenetik analizin en önemli avantajı, oluşabilecek tüm sayısal ve yapısal anomalilerin birlikte görülüp değerlendirilebilmesine olanak sağlamasıdır.  Ancak bu uzun sonuç süresinin kısaltılabilmesi, olası terminasyon zamanının erkene alınması, annenin bekleme stresinin azaltılması, ilave tetkik yapılacaksa zaman kazanılması gibi oldukça önemli gereksinimler nedeniyle yapılan çalışmalar sonucunda alternatif bir takım yöntemler geliştirilmiştir.

Yapısal anomalilerin tespiti için uygun olmamakla birlikte DS gibi sayısal kromozomal anomalileri ilk 48 saat gibi kısa bir sürede saptayabilen QF-PCR ya da FISH gibi yöntemlerin uygulanması önem kazanmaktadır. Günümüzde de FISH veya QF-PCR yöntemi direkt amniyon sıvısından hazırlanmış materyalden sayısal kromozomal anomalilerin hızlı teşhisindeyaygın olarak kullanılmaktadır. Hızlı sonuç veren prenatal tanı testlerinden olan moleküler sitogenetik (FISH) ve moleküler yöntemler ile 13, 18, 21, X ve Y kromozomlarına ait sayısal kromozomal anomalilerin %95’den fazlası tespit edilebilmektedir.

Floresans İn Situ Hibridizasyon: Çift iplikli DNA ısıtılarak denatüre edilir tek iplikli DNA elde edilir, uygun işaretlenmiş bir DNA probu lamın üzerindeki tek iplikli DNA’ya eklendiğinde prob kendi tamamlayıcı DNA dizisine bağlanıp floresan mikroskop altında istenen dizi görünür hale getirilmiş olunur. DS tanısında lokus spesifik problarla her 21. kromozom için bir ışıma olmak üzere toplamda üç ışıma elde edilmelidir. Ayrıca FISH yöntemi çok fazla hücre değerlendirilmesine olanak verdiğinden sayısal mozaisizmlerin tespiti açısından konvansiyonel sitogenetik analize üstünlük sağlamakta ve kültüre edilmemiş hücreler üzerinde analiz yapılabildiğinden kültür koşullarına bağlı yalancı mozaisizmler dışlanabilmektedir.

Kantitatif Fluoresan Polimeraz Zincir Reaksiyonu: Bu teknikte seçilen dörtlü nükleotid tekrarlar floresan işaretli oligonükleotid primerler kullanılarak, PCR ile çoğaltılır ve ürünler otomatik DNA dizileyicisinde analiz edilir. Anne babadan gelen alleller o gen lokusunda aynı sayıda dörtlü nükleotid tekrarı içerebileceğinden her kromozom için birkaç belirteç kullanılır. Daha sonra PCR ürünlerinin sinyal yoğunlukları orantısal olarak karşılaştırılır. Trizomiler, her bir belirteç için iki yerine üç alleli temsil eden üç pikin varlığıyla (1:1:1) ya da 2:1 oranında iki pik ile tanınan trizomik iki allel kalıbıyla belirlenir. Bununla birlikte kromozom düzeyinde tanımlama sağlaması ve maternal kan ile kontamine örneklerde başarıyla uygulanıyor olması QF-PCR’ı prenatal tanıda vazgeçilmez kılmaktadır. QF-PCR yönteminin yaygın anöploidilerin tanısında çok sayıda prenatal çalışmada güvenilirliği ispatlanmıştır.