Introduction
Le dépistage prénatal de la trisomie 21 a connu des avancées considérables ces dernières années, notamment grâce à l'émergence des tests de dépistage prénatal non invasifs (DPNI) basés sur l'analyse de l'ADN libre circulant dans le sang maternel. Ces tests suscitent un grand intérêt pour le dépistage des trisomies courantes, impliquant les chromosomes 13, 18 et 21.
Genèse et Évolution du DPNI
Découverte Fondamentale
Le DPNI est devenu possible grâce à la découverte de l'ADN "fœtal" libre circulant dans le sang maternel en 1997 par Dennis Y. Lo. Cette publication majeure marquait le début d'une nouvelle ère dans le dépistage prénatal.
Premières Applications
Les premières applications "simples" ont permis de détecter des séquences d'ADN d'origine paternelle, telles que les séquences du chromosome Y, pour le diagnostic non invasif du sexe fœtal.
DPNI Chromosomique et Trisomie 21
Pour les anomalies chromosomiques, et en particulier la trisomie 21, les développements ont été plus longs que pour les applications mentionnées ci-dessus. Contrairement aux séquences d'ADN issues du chromosome Y, celles issues du chromosome 21 ou de tout autre chromosome sont présentes à la fois chez la mère et chez le fœtus. Le défi majeur était de mettre au point une méthode de "dosage chromosomique" capable de déceler une éventuelle sur-représentation de ces séquences en cas de trisomie. Des méthodes de calcul statistique ont été utilisées, nécessitant une certaine quantité d'informations provenant du plasma à tester, ainsi que des méthodes de quantification puissantes permettant le comptage d'un très grand nombre de molécules d'ADN circulant.
Études Cliniques et Performances
Après des études de preuve de concept montrant des résultats très prometteurs, les premières études cliniques dans des populations à haut risque de trisomie 21 ont confirmé les excellentes performances du DPNI, bien supérieures à celles du dépistage conventionnel de la trisomie 21. La multiplication des études cliniques à travers le monde a permis d'élargir les cohortes de femmes enceintes et de calculer avec plus de précision les performances du dépistage de la trisomie 21 et celles des trisomies 13 et 18. Une méta-analyse de ces études fait état d'une sensibilité de 99,7 % pour la trisomie 21, 97,9 % pour la trisomie 18 et 99 % pour la trisomie 13 dans les grossesses singleton, avec un taux de faux positifs de 0,04 % pour les trois trisomies. Ces résultats sont à comparer avec ceux des marqueurs sériques, qui ont une sensibilité de 92 à 94 % et un taux de faux positifs de 3 à 5 % pour la trisomie 21. Par la suite, les études se sont élargies à d'autres populations, en particulier à la population générale des grossesses singleton et des grossesses gémellaires. Dans les deux cas, une légère diminution des performances est rapportée.
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DPNI : Dépistage et Non Diagnostic
Évolution de la Définition
Pendant les premières années de développement du DPNI, il était considéré comme un test de diagnostic prénatal non invasif de la trisomie 21. Cependant, la communauté médicale est rapidement revenue sur cette définition pour alerter sur le fait qu'il pouvait y avoir des résultats faussement positifs.
Origine Tissulaire de l'ADN Circulant
L'origine tissulaire de l'ADN circulant dit "fœtal" a été identifiée grâce à des situations de mosaïcisme fœto-placentaire, révélant que cet ADN provient du cytotrophoblaste, une structure du placenta développementalement assez éloignée du fœtus lui-même. Des anomalies chromosomiques peuvent être présentes dans le cytotrophoblaste et non chez le fœtus, et inversement.
Changement de Terminologie
Le terme "diagnostic" a été remplacé par le concept de "dépistage" (dépistage prénatal non invasif). Un test de dépistage permet de sélectionner les individus à fort risque de porter une maladie.
Nécessité d'un Test de Confirmation
Un test de dépistage est par définition un test imparfait qui peut donner des résultats faussement positifs ou faussement négatifs. Il est donc indispensable de vérifier un résultat positif par un test de confirmation, qui est un test de "diagnostic".
Intérêt du Dépistage
Ce schéma est privilégié lorsque l'on s'intéresse à une maladie dont l'incidence reste faible dans la population et que le test de diagnostic est soit onéreux, soit invasif et donc comportant un risque, voire les deux comme c'est le cas du diagnostic prénatal. Ce dernier est réalisé à partir d'un prélèvement invasif de matériel fœtal, avec un risque de fausse couche induite certes faible (moins de 0,5 % dans les grossesses singleton), mais tout de même peu acceptable lorsqu'un test de dépistage performant et non invasif est par ailleurs disponible.
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Seuil de Positivité
Dans un test de dépistage, il est important de définir un seuil de positivité qui permette un subtil équilibre entre le risque de faux positifs et celui de faux négatifs.
Confirmation par Caryotype
Dans le cas du DPNI, un résultat positif doit être confirmé par un caryotype sur prélèvement fœtal invasif. La ponction de liquide amniotique peut parfois générer un délai d'attente source d'angoisse car elle n'est réalisable qu'à partir d'environ 15 semaines d'aménorrhée, alors que la biopsie de trophoblaste peut l'être dès 11-12 semaines d'aménorrhée.
Principe et Limites du DPNI Chromosomique
ADN Libre Circulant
L'ADN libre circulant est un mélange d'ADN provenant de cellules maternelles et d'ADN issu de cellules placentaires qui circulent dans la fraction liquide du sang maternel (le plasma).
Représentation du Génome Fœtal
L'ensemble du génome fœtal est représenté dans cet ADN libre circulant, ce qui implique la possibilité théorique d'explorer toutes les régions connues du génome.
Principe du DPNI Chromosomique
La très grande majorité des tests DPNI reposent sur un séquençage de la quasi-totalité du génome et une analyse statistique basée sur le principe du comptage moléculaire. Ce dernier consiste à compter le nombre de fragments d'ADN qui proviennent de chaque chromosome et de chaque région chromosomique au sein d'un même chromosome. Une fois ce comptage réalisé, le nombre de séquences provenant d'un chromosome d'intérêt (par exemple le chromosome 21) ou d'une région d'intérêt (par exemple une région du chromosome 9) est rapporté, respectivement, au nombre de séquences provenant d'un ou plusieurs chromosome(s) de référence ou à d'autres régions du génome qui servent pareillement d'étalon. Le rapport entre chromosome ou région d'intérêt et chromosomes ou régions de référence dans l'échantillon à tester est ensuite comparé à la moyenne du même rapport dans une population de référence où les fœtus ne sont pas porteurs d'anomalies chromosomiques. La distance entre le rapport calculé à partir de l'échantillon à tester et celui de la population de référence est mesurée par un calcul statistique qui permet de conclure soit à un éloignement significatif par rapport à la population de référence et donc à la présence très probable d'une anomalie chromosomique, soit à un éloignement non significatif, et donc à l'absence très probable d'une anomalie chromosomique. Toutes ces étapes sont réalisées par un logiciel d'analyse dédié.
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Facteurs Influençant les Résultats
Les résultats de ces analyses statistiques vont dépendre d'un certain nombre de paramètres qui ne sont pas toujours maîtrisables. L'un de ces paramètres est la quantité d'informations obtenue par séquençage d'un échantillon donné. Un deuxième élément impactant ces résultats est la proportion d'ADN fœtal circulant qui varie au cours de la grossesse et entre différentes patientes. Enfin, la taille de la région du génome qui présenterait une anomalie impacte également ces calculs.
Limites Techniques
Ces limites techniques influenceront surtout la détection d'anomalies sub-chromosomiques, particulièrement les plus petites d'entre elles, ainsi que celle des anomalies présentes "en mosaïque".
Limites Biologiques
Les limites biologiques sont liées à l'origine placentaire de l'ADN "fœtal" circulant dans le sang maternel, mais aussi au fait que différents tissus maternels relarguent aussi de l'ADN dans le sang de la mère. Toute anomalie détectée peut provenir de ces différentes sources, même si la source fœtale/placentaire est la plus pourvoyeuse d'anomalies en termes de fréquence. L'origine placentaire de la fraction fœtale de l'ADNlc et la possibilité d'un mosaïcisme placentaire peuvent également "piéger" le prescripteur et la patiente en engendrant un DPNI positif qui ne se confirme pas à l'analyse du prélèvement invasif fœtal.
Grossesses Gémellaires
En cas de DPNI positif dans un contexte de grossesse gémellaire, il n'est pas possible de savoir quel jumeau est atteint, ni même si un seul ou les deux sont atteints, puisque l'ADN provenant d'un ou de deux placenta(s) se retrouve mélangé dans le plasma et dans l'analyse qui en est faite lors du DPNI. Certains tests DPNI sont basés sur un génotypage de l'ADNlc, ce qui permet de distinguer les séquences d'ADN de sources différentes lorsqu'il s'agit de faux jumeaux. Néanmoins, ils ne représentent qu'une minorité de tests réalisés et, d'autre part, même s'ils permettent, en cas de faux jumeaux, de dire si un seul ou les deux fœtus est/sont atteint(s), ils ne permettent pas de savoir lequel, ce qui implique la nécessité de prélever les deux pour le diagnostic. En outre, lorsqu'il y a deux placentas, existe toujours le risque qu'un des deux placentas relargue beaucoup moins d'ADN que l'autre et que, sans qu'on puisse s'en rendre compte, l'ADNlc extrait ne contienne pas assez d'ADN d'un des jumeaux.
Fraction Fœtale
La fraction fœtale ou la proportion d'ADN placentaire par rapport à l'ADN d'origine maternelle est une autre limite biologique majeure car elle peut être source d'échecs du test, voire de faux négatif si elle n'est pas correctement mesurée.
Valeur Prédictive Positive (VPP)
Le paramètre de performance qui permet de répondre de façon chiffrée à la question "que signifie un DPNI positif ?" est la valeur prédictive positive (VPP) du test. Elle correspond au pourcentage de DPNI positifs qui seront ultérieurement confirmés par un test de diagnostic.
Facteurs Influant sur la VPP
La VPP dépend des performances techniques du test, du type d'anomalie chromosomique à laquelle on s'intéresse et de son incidence dans la population dépistée. Ainsi, pour la T21 elle est estimée à 92,5 % dans les grossesses singleton à risque modéré à haut et à 60 % dans les grossesses gémellaires en dépistage primaire, alors que pour les T18 et T13 elle est de 72,2 % et 62,5 %, respectivement, dans les grossesses singleton.
Interprétation de la VPP
Lorsqu'un DPNI est positif pour la T21, le fœtus est bien atteint dans 9 cas sur 10, alors que pour les T18 et T13 il ne le sera que dans deux cas sur trois voire un cas sur deux à peu près.
Grossesses Gémellaires avec Jumeau Évanescent
Dans le cas particulier des grossesses gémellaires avec jumeau évanescent, un DPNI positif peut ne pas être confirmé plus fréquemment que dans les autres grossesses. Cela est dû au fait que l'une des causes majeures d'arrêt du développement des jumeaux évanescents est la présence d'une anomalie chromosomique, en particulier une trisomie.
Stratégie de Dépistage et Information
Intégration du DPNI
La stratégie de dépistage de la trisomie 21 a évolué pour gagner en performance avec l'intégration du DPNI.
Rôle Complémentaire
Le DPNI ne remplace ni l'échographie ni les marqueurs sériques.
Principe du Test
L'ADN LC T21 recherche une surreprésentation statistique du nombre de copies du chromosome 21 au sein de l'ADN libre circulant dans le sang maternel.
Composition de l'ADN Libre Circulant
Cet ADN libre circulant est un mélange d'ADN issu de cellules maternelles et d'ADN issu majoritairement des cellules trophoblastiques ou placentaires et dans une moindre mesure de la lyse ou apoptose des cellules fœtales passées dans la circulation sanguine maternelle par voie transplacentaire. La fraction fœtale représente environ 10 % de l'ADN LC.
Taux de Faux Négatifs et Positifs
Les faux négatifs sont évalués à 0,08 % seulement. Les faux positifs sont beaucoup moins nombreux qu'avec les procédures de dépistage en vigueur depuis 2009.
Confirmation par Caryotype
En cas de résultat positif, il doit toujours être confirmé par la réalisation d'un caryotype fœtal après amniocentèse ou choriocentèse.
Importance de l'Information
L'information délivrée à la femme enceinte ou au couple est capitale tout au long de la procédure de dépistage.
Consultation Prénatale
Au cours de la première consultation prénatale, le prescripteur informe de la possibilité de réaliser (ou non) un dépistage de la trisomie 21. Il rappelle que le choix de le faire appartient à la femme et qu'à chaque étape, celle-ci peut renoncer à poursuivre, ou même interrompre, si elle le souhaite, le processus de dépistage. Le prescripteur explique aussi les modalités de ce dépistage.
Expression du Risque
Cette information est très sensible, les termes "test positif" ou "test négatif" pouvant être mal interprétés par des non professionnels, il a été décidé d'exprimer le risque de T21 fœtale par une valeur numérique de niveau de risque : < 1/1000, compris entre 1/1000 et 1/50, ≥ 1/50.
Choix en Cas de Diagnostic Confirmé
Pour les femmes ayant eu un caryotype fœtal et si le diagnostic de trisomie 21 est confirmé, le couple est informé qu'il a le choix de poursuivre ou d'interrompre la grossesse.
Éléments du Dépistage de la T21
Le dépistage de la T21 inclut plusieurs éléments :
- Âge maternel : La fréquence de la trisomie 21 augmente avec l'âge maternel, celui-ci étant le principal facteur de risque.
- Mesure de la clarté nucale (CN) : Réalisée par un échographiste qualifié entre 11 et 13 semaines d'aménorrhée. La CN est l'espace au niveau de la nuque entre la peau et les tissus sous-jacents. Une CN < 3.5mm est considérée comme normale, tandis qu'une CN > 3.5 mm est anormale et nécessite une prise en charge par le CPDPN (Centre Pluridisciplinaire de Diagnostic Prénatal).
- Dosage de deux hormones de la grossesse : HCG et PAPP-A (dépistage combiné du premier trimestre) ou HCG et alfa FP (dépistage séquentiel intégré).
Conduite à Tenir en Fonction des Résultats
- Clarté nucale > 3.5 mm : Prise en charge par le CPDPN pour caryotype (biopsie de trophoblaste ou amniocentèse) ou DPNI.
- Clarté nucale < 3.5 mm :
- Risque faible < 1/1000
- Risque intermédiaire 1/51 < < 1/1000 : DPNI
- Risque important > 1/50 : Caryotype ou DPNI
Place du Test ADNlcT21 (DPNI)
- Amélioration du taux de détection tout en limitant le nombre des examens invasifs.
- Ne remplace pas le caryotype fœtal.
- La procédure standard du dépistage reste le dépistage combiné du 1er Trimestre reposant sur CN + marqueurs sériques.
- L'intégration du DPNI ne remet pas en question la proposition de caryotype fœtal d'emblée en cas de CN > 3.5 mm et autres signes échographiques.
- En cas d'anomalie au DPNI, il sera demandé la réalisation d'un caryotype.
Génotypage Rh Foetal
- En France, 15% des femmes enceintes sont de phénotype RhD négatif.
- Possibilité de déterminer le groupe sanguin fœtal par analyse génétique de l'ADN fœtal qui circule dans le sang maternel.
- À partir de 11-12 semaines d'aménorrhée.
- Préventif chez les femmes de Rh - non immunisées (géniteur de Rh+).
- Thérapeutique pour déterminer les femmes Rh- (géniteur de Rh+) déjà immunisées pour envisager un suivi spécifique spécialisé.
Objectifs de la Détermination du Génotype RhD Foetal
- Limiter les injections d'Ig anti D (Rhophylac*), produit dérivé du sang.
- Cibler les patientes nécessitant une surveillance (RhD- déjà immunisées).
- Technique simple, rapide, précoce et non invasive.
- À titre systématique, l'injection d'Ig anti D sera proposée, si nécessaire, à 28 semaines d'aménorrhée et après l'accouchement si confirmation du rhésus + du bébé.
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