Dépistage prénatal non-invasif (DPNI) de la trisomie 21

Actuellement l’évaluation anténatale du risque de trisomie 21 repose sur le suivi échographique et le dosage des marqueurs sériques maternels. Si la patiente appartient à un groupe à risque accru de trisomie 21, un prélèvement invasif (biopsie de villosités choriales ou amniocentèse) est proposé à la patiente. En France chaque année, 450 fausses couches sont induites par la réalisation de ces gestes invasifs nécessaires au diagnostic prénatal chromosomique. Il est donc apparu indispensable de développer une méthode permettant un dépistage précoce, fiable et non invasif afin de diminuer ce risque iatrogène.

C’est Dennis Yuk-ming Lo qui le premier a montré la présence d’ADN fœtal libre circulant dans le plasma et le sérum maternel (Lancet 1997). Cet ADN, provient des cellules en apoptose du cytotrophoblaste, il représente environ 10 % de l’ADN total circulant dans le sang maternel. Il est très fragmenté et de petite taille (< 200 pb). Il est présent dès 5 semaines d’aménorrhée (SA), sa concentration augmente au cours de la grossesse et il disparaît en quelques heures après l’accouchement.

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

 Evolution de la quantité d’ADN fœtal circulant dans le sang maternel en fonction de l’âge gestationnel. 

 

Le développement du DPNI n’a été possible que grâce à l’arrivée des séquenceurs hauts débits (début des années 2000) et aux performances des logiciels bio-informatiques.

La totalité de l’ADN libre, maternel et fœtal, est séquencée. L’objectif du DPNI n’est pas d’étudier en détail la séquence du génome fœtal mais de mettre en évidence une sur-représentation éventuelle du nombre de copies du chromosome 21 par rapport aux autres chromosomes. Cette approche nécessite de compter un grand nombre de molécules d’ADN (plusieurs dizaines de milliers) afin de pouvoir discriminer significativement les fœtus euploïdes (deux chromosomes 21) des fœtus aneuploïdes, porteurs d’une trisomie 21 par rapport à l’ADN maternel libre : c’est le dosage chromosomique relatif.

Compte tenu du fait que l’ADN fœtal libre représente moins de 10 % de l’ADN présent dans le sang maternel et que la part liée au chromosome 21 est infime par comparaison à l’ADN lié aux autres chromosomes, le pouvoir discriminant du test est dépendant :

  • du nombre de molécules de chromosome 21 comptées (nombre de reads de séquençage) d’où la nécessité du séquençage haut débit ou séquençage massif en  parallèle d’ADN (MPS)
  • de la proportion de l’ADN fœtal, raison pour laquelle le test ADN libre circulant de la trisomie 21 ne peut être réalisé qu’à partir de 12 SA

Nous avons choisi à Grenoble, le séquenceur issu de la technologie d’Illumina. Cette méthode permet l'acquisition en parallèle de plus de 3 milliards de séquences de 100 bases. 

Après séquençage, une capture bio-informatique sur les chromosomes d’intérêt et une exploitation bio-statistique permettent de rendre les résultats des aneuploïdies sous forme d’un résultat normalisé par rapport à un  génome de référence. La proportion de chromosomes 21 est ainsi comparée aux valeurs de référence de génomes euploïdes. L’excès (surreprésentation) peut être quantifié en Z- score. 

Trisomie 21 : Z-score > 3  La valeur mesurée est distante de 3 écarts-types de la valeur moyenne du groupe contrôle.

Ce test a une excellente sensibilité et spécificité, proche de 99 %.

Les limites de cette méthode

  • Echec de la technique
  • Faux positifs (0,1 - 0,2 %) : mosaïques confinées au placenta, jumeau évanescent, cancer maternel.
  • Faux négatifs (<1/10000) : taux faible d’ADN fœtal (Indice de masse corporel élevé) ou trisomie 21 en mosaïque

Un résultat positif doit toujours être confirmé par la réalisation d’un caryotype fœtal. Le séquençage haut débit est un test de dépistage de la trisomie 21 et non un test diagnostic : le caryotype fœtal reste actuellement le seul test diagnostic.

La technique est « presque » aussi fiable pour les trisomies 13 et 18 avec une sensibilité de 93,33 % et une spécificité de  99,54 % pour la trisomie 13 et une sensibilité de  98,1 % et une spécificité de 99,92 % pour la trisomie 18.

Les indications médicales du DPNI

  • Patiente avec un risque élevé de trisomie 21 (>1/1000) après un test de dépistage par les marqueurs sériques maternels quelle que soit la stratégie utilisée
  • Grossesses gémellaires (bi- ou monochoriales)
  • Patiente ayant un antécédent de grossesse avec un fœtus porteur de trisomie 21, 18 ou 13
  • Patiente de plus de 38 ans n’ayant pas pu bénéficier du dépistage par les marqueurs sériques maternels
  • Couple dont l’un des parents est porteur d’une translocation Robertsonienne impliquant un chromosome 21
  • Patientes présentant un risque accru de trisomies 13 et/ou 18 (translocation Robertsonienne impliquant un chromosome 13, marqueurs sériques évocateurs de trisomie 18)

Un partenariat a été établi entre le CHU Grenoble Alpes et les laboratoires de biologie médicale privés du groupe Oriade – Noviale afin de faciliter l’accès des femmes enceintes à ce test sur notre territoire de santé.

Le DPNI est aujourd’hui devenu du fait de son innocuité et de ses excellentes performances,  un test de dépistage indispensable pour la prise en charge des patientes enceintes à risque de trisomie 21, 13 et 18. Les indications sont actuellement limitées, mais on peut espérer que dans un avenir proche, toutes les femmes enceintes qui le désirent puissent en bénéficier.

 

Signataires
Florence Amblard1, Véronique Satre1, Radu Harbuz1, Françoise Devillard1, Amandine Chatagnon2, Julien Fauré2,3, Charles Coutton1

1Laboratoire de Génétique Chromosomique, Hôpital Couple Enfant, CHU Grenoble-Alpes
Tél : 04 76 76 54 82

2Plateforme de Biologie Moléculaire, Institut de Biologie et Pathologie, CHU Grenoble-Alpes
Tél : 04 76 76 55 73

3Laboratoire de Biochimie Génétique et Moléculaire, Institut de Biologie et Pathologie, CHU Grenoble-Alpes
Tél : 04 76 76 55 73

 

Dernière mise à jour le 22/08/2018