The use of cell-free nucleic acids in maternal plasma for non-invasive prenatal diagnosis of monogenic diseases, placental insufficiency-related complications and Down syndrome

Abstract

Od objavu extracelulárnej fetálnej DNA v periférnej krvi tehotných ien sú extracelulárne nukleové kyseliny skúmané vo vz ahu k neinvazívnej prenatálnej diagnostike rôznych fetálnych vlastností a porúch, a tie komplikácií v tehotenstve. Neinvazívna prenatálna diagnostika monogénne dedi ných porúch reprezentovaných TSC1-viazanou tuberóznou sklerózou je teoreticky mo ná prostredníctvom detekcie paternálne zdedenej mutovanej alely medzi materskými alelami v krvnej plazme. Spo ahlivos detekcie mutovanej alely mô e by zvý ená simultánnou analýzou haplotypu viazaného s mutovanou alelou alebo detekciou univerzálneho fetálneho markeru. iadna z troch metód (alelovo- pecifická PCR v reálnom ase, SNaPshot minisekvenovanie a kvantitatívna fluorescen ná PCR) testovaných s pou itím umelo vytvorených zmesí vzoriek a vzoriek materskej plazmy nebola dostato ne spo ahlivá a presná v detekcii minoritnej alely odli nej v bodovej mutácii, jednonukleotidovom polymorfizme alebo v mikrosatelite v géne TSC1 alebo v jeho okolí. Vytvorili sme model predikcie podielu párov informatívnych pre panel jednonukleotidových polymorfizmov, ktorý mô e by aplikovaný pre akúko vek monogénne dedi nú poruchu. Nepodarilo sa nám nájs funk ný fetálny marker s vyu itím rozdielnej metylácie promótorov génov RASSF1A, HLCS a OLIG2 v materskom a...

Since the discovery of cell-free fetal DNA in peripheral blood of pregnant women, cell-free nucleic acids in maternal plasma are explored in relation to non-invasive prenatal diagnosis of various fetal conditions and pregnancy complications. Non-invasive prenatal diagnosis of monogenic diseases represented by TSC1-linked tuberous sclerosis could be achieved by detection of paternally-inherited mutant allele in the pool of maternal alleles in plasma. Reliability of detection of mutant allele could be improved by simultaneous mutation haplotype analysis or detection of universal fetal marker. None of the 3 methods (allele- specific real-time PCR, SNaPshot minisequencing and quantitative fluorescent PCR) evaluated using artificial mixtures and maternal plasma samples reliably and accurately detected low-frequency allele distinguished by point mutation, SNP or microsatellite in TSC1 gene or in its close proximity. We developed a strategy for prediction of proportion of informative couples for panel of SNPs of interest that can be applied to any monogenic disease. Exploiting differential methylation of promoters of genes RASSF1A, HLCS and OLIG2 in maternal and fetal genome, we failed to establish functional fetal marker. MicroRNAs of placental origin released into plasma could serve as biomarkers of...