Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Workflow Praktyka kliniczna.

Prezentacja na temat: "Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Workflow Praktyka kliniczna."— Zapis prezentacji:

1 NIFTY – nieinwazyjny test prenatalny wykorzystujący sekwencjonowanie nowej generacji

2 Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Workflow Praktyka kliniczna

3 Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Obieg informacji (workflow)
Praktyka kliniczna

4 Najczęściej występujące aneuploidie płodowe
Zespół Downa Trisomia 21 (1/ ) 80% osób osiąga wiek dojrzały Zespół Edwardsa Trisomia 18 (1/6000) <10% osiąga < 1 rok życia Zespół Patau Trisomia 13 (1/ ) Większość umiera zaraz po urodzeniu Występowanie nieprawidłowości chromosomalnych u płodów z aneuploidii rachunków dla 6-11% wszystkich zgonów poronień i noworodków. Others: Turner syndrome (XO), Klinefelter syndrome (XXY), triple X syndrome (XXX), etc.

5 Zachorowalność na zespół Downa
Maternal age T21 risk <30 1/1000 30 1/900 35 1/400 36 1/300 37 1/230 38 1/180 39 1/135 40 1/106 42 1/60 44 1/35 46 1/20 48 1/16 49 1/12 Znacząco wzrasta wraz z wiekiem matki po 35 Nie ma znaczenia rasa, kraj pochodzenia, czy styl życia

6 Tradycyjne badania/testy przesiewowe i diagnostyczne
Typ testu / Metoda badania Inwazyjnie / nieinwazyjnie Wiek ciąży (tygodnie) Wskaźnik wykrywalności/ ryzyko Badania biochemiczne (I trymestr) Nieinwazyjne 11-13 65%-70% wskaźnik wykrywalności* Badania biochemiczne (II trymestr) 15-19 69%-81% wskaźnik wykrywalności* Badanie USG - Ocena przezierności karkowej (NT) 64%-70% wskaźnik wykrywalności* Test zintegrowany 11-13 & 15-19 85%-88% wskaźnik wykrywalności* Test zintegrowany + NT 94%-96% wskaźnik wykrywalności* Amniopunkcja Inwazyjne 16-21 0.5-1% ryzyko poronienia Biopsja kosmówki (CVS) 10-13 1-2% ryzyko poronienia Kardocenteza (PUBS) 18-24 1-2% ryzyko poroniania Badania biochemiczne (I trymestr) Badania biochemiczne (II trymestr) Ocena przezierności karkowej (NT) Test zintegrowany Test zintegrowany + NT Cannot be cured, only way to avoid having the aneuploidy baby is to receive screening and diagnostic tests. Amniopunkcja Biopsja Kosmówki (CVS) Kardocenteza (PUBS) * Dane reprezentujące 5% wyników fałszywie dodatnich Fergal D, Jacob A, et al. The New England Journal of Medicine, 2005

7 Badania diagnostyczne
NIFTY Badania przesiowe Badania diagnostyczne Biochemia; USG Nieiwazyjne Tanie Mniej dokładne Niższy wskaźnik wykrywalności Wysoki wskaźniki wyników fałszywie dodatnich Kariotypowanie Inwazyjne Drogie Wysoka dokładność Wysoki wskaźnik wykrywalności Niski wskaźnik wyników fałszywie dodatnich To develop a non-invasive method, with high detection rate and low false positive rate Whether can we provide a test to combine the advantages of both tests to offer pregnant women with non-invasive and safe service with high detection rate and low false positive results?

8 Kiedy NIFTY? NIFTY Od 12 tygodnia ciąży Kobiety w zaawansowanym wieku lub z grupy wysokiego ryzyka Odmowa wykonania testów inwazyjnych Przeciwskazania do wykonania testu inwazyjnego Nawracające poronienia lub IVF Trisomy 21, 18 and 13 prenatal screening in pregnant women between gestational age – czy po 24 tygodniu tez zamiast kordocentezy Regnant women with advanced maternal ages or high risks of fetal trisomy by first or second trimester biochemical screening Pregnant women refuse to receive invasive test such as amniocentesis Pregnant women with conditions inappropriate for invasive prenatal test such as with situations inappropriate for invasive prenatal tests such as placental previa, symptom of miscarriage, HBV infection, and HIV infection. Pregnant women with recurrent miscarriage experience or fetus carried by IVF, and are reluntant to have invasive test. + informacje dwa slajdy o ograniczeniach I wskazaniach

9 NIFTY przeciwskazania
Wykryte zrównoważone translokacje i niski poziom mozaicyzmu Kobieta w ciąży jest nosicielem chromosomalnej aneuploidii Jeśli któryś z rodziców ma nieprawidłowości chromosomowe na przykład duplikacje, delecji, translokacje itp. Jeśli kobieta w ciąży została poddana - terapii komórkami macierzystymi, - transfuzji krwi (w okresie do 6 miesięcy przed zajściem w ciążę) - przeszczepowi narządu to istnieje ryzyko, że wynik będzie zafałszowany obcym DNA Detection of balanced translocation and mosaicism Testing in twins and multiple births Pregnant women with chromosomal aneuploidy Testing if either of the parents has chromosomal deletion, duplication, translocation, and other types of aberrant. Pregnant women who had allogenic blood transfusion or transplantation, and stem cell therapy prior to prenatal test.

10 Co to jest NIFTY ? Non-Invasive Fetal TrisomY
Bardzo dokładny test przesiewowy Wysoki współczynnik detekcji i niski odsetek wyników fałszywie dodatnich Nieinwazyjna metoda oparta na NGS i analizie bioinformatycznej Badanie płodowego DNA znajdującego się we krwi matki Ocenia ryzyko wystąpienia trisomii 21, 18 i 13 Non-invasive method based on NGS and bioinformatics Analysis of fetal cell free DNA in maternal plasma

11 Charakterystyka NIFTY
Dokładny Bezpieczny Szybki Optymalizacja Prosty Nowe technologie wykrywania w oparciu o NGS; Czułość i swoistość> 99% Brak ryzyka zakażenia wewnątrzmacicznego i poronienia NIFTY Ryzyko trisomii płodu można ocenić już od 12 tygodnia ciąży Można uniknąć wykonywania badań inwazyjnych, gdy nie jest konieczne Potrzebne jest tylko 10 ml krwi obwodowej

12 An introduction Podstawy metody Clinical validation Workflow Clinical practice

13 Charakterystyka płodowego wolnego DNA
Odkrycie naukowe Charakterystyka płodowego wolnego DNA we krwi matki Krótkie fragmenty bp, pochodzące z trofoblastu Można wykryć już od 5 tygodnia ciąży. Zanika zaraz po porodzie. The concentration increases with the gestation and there are some individual differences. The average half-life of cell-free fetal DNA is 16.3 minutes (4 to 30 minutes) and it is undetectable in 2 hours.

14 NGS – next generation sequencing

15 ANALIZA BIOINFORMATYCZNA
Prawdopodobieństwo wystąpienia trisomii Dodatkowa kopia chromosomu 21 Częstość występowania sekwencji mapowanych na chromosomie 21 Częstość występowania sekwencji mapowanych na chromosomie 21 Analiza statystyczna bioinformatics: % representation of unique sequences mapped to a chromosome. Then calculate the L-score, T-score, Z-score which represents the likelihood of getting the aneuploidy. Zdrowy płód Trisomia 21

16 Wstęp Postawy metody Badania kliniczne Workflow Praktyka kliniczna

17 Wiarygodne i dokładne wyniki
Double blind validation study in 3464 singleton pregnancies T21 T18 T13 NIFTY positive 189 64 10 Karyotyping positive 188 63 False positive No. 1* False Negative No. Detection Rate 100.00% False Positive Rate 0.03% 0.029% 0.00% Positive Predictive Rate 99.49% 98.44% Specificity 99.97% 100% False Negative Rate Carry out NIFTY test in 3464 samples with known karyotyping results. Lau, T.K., et al., Clinical utility of noninvasive fetal trisomy (NIFTY) test--early experience. J Matern Fetal Neonatal Med, (10): p

18 Limitation: Conclusion:
NIFTY test in 11,105 singleton pregnancies in real clinical setting No. of cases Positive Results Negative results T21 T18 T13 NIFTY 11,105 140 42 10915 Karyotyping 139 41 2818 False positive rate 0.03% n/a False negative rate 0% Detection rate 100% Specificity 99.6% Performance: Sensitivity and specificity for T21 in 3000 cases with karyotyping results are 100% (139/139) and 99.96%. False positive rate is 0.03% (1/2820) Sensitivity and specificity for T18 in 3000 cases with karyotyping results are 100% (41/41) and 99.96%. False positive rate is 0.03% (1/2820) Limitation: Poor follow-up in 8097 negative cases due to poor medical tracking system Test mainly carried at second trimester Conclusion: Sensitivity and specificity for T21 and T18 are both over 99% 98% of unnecessary invasive can be avoided The test should be considered to integrate into the current clinical practice Dan, S., et al., Clinical application of massively parallel sequencing-based prenatal noninvasive fetal trisomy test for trisomies 21 and 18 in pregnancies with mixed risk factors. Prenat Diagn, 2012: p. 1-8.

19 OPUBLIKOWANIE WYNIKI BADAŃ ZWIĄZANE Z TESTEM NIFTY
Clinical application of massively parallel sequencing-based prenatal noninvasive fetal trisomy test for trisomies 21 and 18 in 11 105 pregnancies with mixed risk factors. (Prenatal Diagnosis 2012) Noninvasive prenatal diagnosis of common fetal chromosomal aneuploidies by maternal plasma DNA sequencing (Journal of Maternal-Fetal and Neonatal Medicine, 2012) Prenatal Detection of Aneuploidy and Imbalanced Chromosomal Arrangements by Massively Parallel Sequencing (PLoS ONE, 2012) Clinical utility of Non-Invasive Fetal Trisomy (NIFTY) test – Early experience (The Journal of Maternal-Fetal and Neonatal Medicine） Noninvasive prenatal genetic testing for fetal aneuploidy detects maternal trisomy X. (Prenatal Diagnosis) PUBLIKACJE DOSTĘPNE DO POBRANIA NA STRONIE:

20 Przykłady T21 może zostać pominięte przy zastosowaniu tradycyjnego testu przesiewego Sample ID: PDP Age: 31 Screening test: 1/510（Low risk） NIFTY: T21 Karyotyping: 47, XX, +21 Next I would like to show you some example: This is a T21 case missed by traditional screening, as you can see, the traditional screening showed low risk for T21, but our NIFTY test indicated positive, and karyotyping comfirmed our NIFTY test result. Ryzyko ze jedno na 1/510 co nie znaczy ze dziecko jest zdrowe

21 Możliwość określenia innych rzadkich trisomii
Sample ID: PDB11AJ00026 Age: 41 NIFTY: T9 Karyotyping: T9

22 Możliwość określenia innych rzadkich trisomii
Sample ID: PDB11AJ00783 Age: 30 NIFTY: T16 FISH: T16

23 Obieg informacji (workflow)
Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Obieg informacji (workflow) Praktyka kliczna

24 Test workflow Szpital/Klinika/Gabinet
Porada przed testem Pobranie krwi Oznaczenie próbek Przygotowanie osocza Szpital/Klinika/Gabinet Centrum dystrybucji próbek Porada po badaniu Badania laboratoryjne Analiza bioinformatyczna Dostarczenie raportu Laboratorium kliniczne BGI: 10 dni roboczych

25 Wstęp Podstawy metody Badania walidacyjne Workflow Praktyka kliniczna

26 Raport Wynik testu genetycznego Niskie ryzyko:
Wynik badania wskazuje, że prawdopodobieństwo trisomii jest niskie, brak szczególnych rekomendacji, zalecamy rutynowe badania kontrolne Wysokie ryzyko: Wynik badania wskazuje na wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia trisomii. Rekomendujemy wykonanie badań inwazyjnych 98% pacjentów This result should give a clear indication of the fetus status to the pregnant women and more importantly to the clinician/physician. The latter can suggest the next step of clinical choice based on the results of this report. the fetus is unlikely to be T21, T18, or T13. No special medical procedure is recommended. Routine prenatal checks is suggested. the fetus is likely to be T21, or T18, or T13. diagnostic procedure such as amniocentesis or cordocentesis is recommended.

27 Inne rzadko występujące aneuploidie
Zaburzenia ilości innych chromosomów autosomalnych mogą być wykryte. Nie są one jednak podane do wiadomości w standardowy raporcie Zaburzenia ilości chromosomów płciowych nie są podane w standardowym raporcie, chyba że klinika/szpital/gabinet wpsółpracujący z BGI ustalą to w osobnej umowie Chromosomal number variations (CNVs) on other autosomal chromosomes may be detected by NIFTY. However, they are not listed in the report, unless specific agreement is made with the collaborative hospital/clinic. Chromosomal number variations (CNVs) on sex chromosomes are not reported, unless specific agreement is made with the collaborative hospital/clinic. Results of other prenatal tests such as biochemical and ultrasound tests should be considered. Diagnostic procedure such as amniocentesis/cordocentesis is suggested. Wyniki innych badań prenatalnych, takich jak testy biochemiczne i USG należy rozważyć. Badanie diagnostyczne, takie jak amniopunkcja / kordocenteza jest sugerowane

28 Krew obwodowa matki Materiał do badań 10 ml StreckTube
Temperatura pokojowa Wyraźnie oznaczone (barcode) 72 godziny na dostarczenie do centrum dystrybucji próbek 超过4小时未进行血浆分离，会引起母体白细胞破裂，增加检测背景，影响检测结果的准确性

29 Podsumowanie Nieinwazyjny test przesiewowy 10 ml krwi obwodowej matki
Brak ryzyka wystąpienia zakażenia wewnątrz-macicznego czy poronienia Dokładność Czułość >99% Specyficzność >99% Czas 3 tygodnie od momentu pobrania Wczesna detekcja Od 12 tygodnia ciąży