Секвенирование длинных прочтений для точной пренатальной диагностики талассемий

Талассемия — моногенное аутосомно-рецессивное заболевание, для которого характерно нарушение синтеза глобина. В зависимости от нарушенной глобиновой цепи различают альфа- и бета-талассемии. У здоровых людей есть четыре функциональных гена альфа-глобина (αα/αα) и два функциональных гена бета-глобина (β/β). Альфа-талассемии могут протекать бессимптомно (-α/αα, –/αα или -α/-α), но могут также вести к появлению симптомов (–/-α) и даже к летальным анемиям (–/–). Тяжесть заболевания зависит от числа нарушенных генов. То же и с бета-талассемиями.

Талассемии в настоящее время не лечатся, поэтому врачи советуют выполнять пренатальное тестирование для пар с высоким риском рождения ребенка с тяжелым протеканием талассемий. В основном используются ПЦР-методы тестирования на 25 самых распространенных вариантов. Но эти методы могут пропустить редкие и новые варианты, такие как большие делеции. Недавно на большой когорте образцов был валидирован новый метод, основанный на секвенировании с длинными прочтениями от PacBio, — всесторонний анализ аллелей талассемии (comprehensive analysis of thalassemia alleles, CATSA). Однако в пренатальной диагностике он ранее не использовался. В новом ретроспективном слепом исследовании ученые из Китая сравнили работу CATSA с ПЦР-методами для пренатальной диагностики талассемий.

У 278 женщин отобрали образцы амниотической жидкости. Их проанализировали с помощью ПЦР-теста, а затем, уже после принятия решения о продолжении или прерывании беременности — методом CATSA. Если результаты, полученные двумя методами, не совпадали, их проверяли секвенированием по Сэнгеру.

У 23 эмбрионов ПЦР-тест выявил смертельно опасную форму альфа-талассемии (Hb Barts hydrops fetalis), а шести эмбрионов — тяжелую форму бета-талассемии (β-TM). Все 29 беременностей были прерваны. Альфа-талассемия с промежуточным течением (Hb H) была диагностирована у 25 эмбрионов. Десять беременностей были прерваны, 15 продолжились нормально. Также у трех эмбрионов была диагностирована промежуточная/тяжелая форма бета-талассемии (β-TI/β-TM), эти беременности также были прерваны. У остальных 226 эмбрионов не было талассемий или была выявлена их мягкая форма. Три беременности были прерваны по иным причинам.

Для 263 (94,6%) эмбрионов результаты ПЦР-теста и CATSA совпадали, а у 15 (5,4%) — нет. Секвенирование по Сэнгеру подтвердило достоверность результатов, полученных методом CATSA. В четырех случаях дело было с распространенных вариантах, которые детектирует ПЦР-тест, в 11 случаях проблема была в новых вариантах. Таким образом, ПЦР-тестирование верно определило 191 эмбрион с вариантами талассемий, а CATSA — 206. Так, в одном случае ПЦР-тест выявил тяжелую форму бета-талассемии (β-TM), а CATSA — легкую (β-TT). В двух других случаях легкую форму бета-талассемии (β-TT) исправили на промежуточную (β-TI).

То есть ПЦР-тест определил вариант в гомозиготе, что свидетельствует о тяжелой форме бета-талассемии (β-TM), было принято решение о прерывании беременности. Однако CATSA и секвенирование по Сэнгеру подтвердили, что вариант находился в гетерозиготе, и беременность могла быть сохранена.

Таким образом, ПЦР дает как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты. В одном случае использование CATSA вместо ПЦР изменило бы исход беременности. Стоимость CATSA все снижается, его уже применяют для скринига носителей. Однако время выполнение теста составляет восемь дней; он состоит из нескольких процедур, таких как извлечение ДНК, ПЦР, приготовление библиотек, секвенирование и биоинформатический анализ. ПЦР-тест занимает менее трех дней, а время очень важно для пренатальной диагностики. Тем не менее авторы подчеркивают, что ПЦР-метод, хотя и занимает меньше времени, может неверно предсказать фенотип. CATSA более точен и лучше подходит для пренатальной диагностики.

Результаты неинвазивных пренатальных генетических тестов нуждаются в проверке