Монозиготных близнецов можно отличить от дизиготных во время беременности по ДНК в крови матери

Исследователи из Фуданьского университета, компании Beijing BioBiggen Technology и других научных центров Китая разработали новый метод неинвазивного пренатального скрининга для определения зиготности и фетальных фракций, основанный на анализе однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в ДНК плазмы крови у беременных двойней.

Примерно 3% случаев беременности — многоплодные, а среди них 97–98% составляют двойни. Ключевой фактор риска неблагоприятного исхода при многоплодной беременности — хорионичность, или количество плацент. При монохориальной беременности риски значительно выше; в общей плаценте имеются многочисленные сосудистые анастомозы, связывающие напрямую системы кровообращения плодов; есть вероятность трансфузии крови от близнеца к близнецу, синдрома анемии-полицитемии. Хорионичность можно определить с помощью УЗИ, однако при таком исследовании возможны ошибки. Информативно также определение зиготности, поскольку почти все дизиготные двойни (возникшие из двух оплодотворенных яйцеклеток), дихориальны, то есть имеют две плаценты, а около 75% монозиготных близнецов монохориальны.

Для разработки и валидации метода авторы использовали почти 500 образцов плазмы. Они получили  более 2600 зондов для локусов, связанных с частыми хромосомными аномалиями, и более 200 зондов для таргетирования SNP. После выделения ДНК, обогащения мишеней и количественной оценки библиотеки секвенировали методом NGS. Более 99,0% локусов должны были иметь глубину прочтения не менее 200х, чтобы получить требуемое качество данных.

Внеклеточная ДНК, выделенная из плазмы беременной женщины, представляет собой смесь фрагментов геномов матери и плодов (фетальных фракций). Для любого двуаллельного локуса, по которому мать гомозиготна, гетерозиготность плода информативна, в том числе она позволяет получить данные о зиготности беременности. Бинарный алгоритм, использующий как количество, так и частоты информативных вариантов, определял, соответствует ли картина дизиготности или монозиготности.

Метод протестировали на 323 образцах: 215 одноплодных беременностей, 90 подтвержденных дизиготных и 18 подтвержденных монозиготных. Все 90 дизиготных беременностей были идентифицированы со 100%-ной чувствительностью и 100%-ной специфичностью.

Результаты тестирования давали возможность определить не только пол близнецов, но и то, какие Х-хромосомы матери получила дизиготная двойня, разные или одну и ту же. Характерные картины аллельных фракций соответствовали беременности с донорской яйцеклеткой и пузырному заносу при многоплодной беременности. Фетальные фракции разнополых близнецов рассчитывали по ридам Х и Y-хромосом, однополых — по частотам аутосомных SNP.

Синдром исчезнувшего близнеца (спонтанная гибель одного из плодов) встречается у 36% беременных двойней; это событие связано с повышенным риском преждевременных родов для оставшегося плода, низкой массы тела при рождении и перинатальной смертности. Также редукция одного из плодов может проводиться по медицинских показаниям. Авторы использовали свой подход для мониторинга фетальных фракций у девяти беременных дизиготными двойнями, перенесших редукцию. Результаты были противоречивыми, и авторы подчеркивают, что на протяжении как минимум семи недель после того, как имела место редукция, метод следует использовать с осторожностью.

Новый метод неинвазивного пренатального скрининга выявляет хромосомные аномалии плода с высокой точностью