Пренатальная диагностика представляет собой метод клинической медицины, позволяющий оценивать на разных стадиях внутриутробного развития состояние плода, риск развития патологии (врожденной или наследственной) в сочетании с консультированием семьи (пренатальное консультирование). По определению одного из основателей службы пренатальной диагностики в России В.С.Баранова (1994), пренатальная диагностика (ПД) – новое направление медицинской генетики, возникшее в 80-х годах XX века на стыке, с одной стороны, акушерства, гинекологии, перинатологии, с другой — генетики человека, молекулярной биологии, цитологии, эмбриологии, патофизиологии [3].
В соответствии с этим применяемые методы пренатальной диагностики разнообразны. Прежде всего это основной неинвазивный метод ультразвукового исследования (УЗИ), который позволяет оценить нормальное или патологическое строение органов плода на разных стадиях развития, более того определить риск врождённой патологии, хромосомной патологии, некоторых наследственных заболеваний [2]. Эффективность УЗИ зависит от технических характеристик аппарата и квалификации специалиста, как известно УЗ — аппараты за последние десятилетия претерпели значительное усовершенствование, которое позволяет визуализировать тонкие органные нарушения плода в многократной пространственной проекции [11, 13, 19]. Например, 3-D УЗИ, допплерометрия, коронарография позволяют в настоящее время выявлять до 80-85% врожденных пороков развития во II триместре беременности (20-22 нед.) [15].
В России и в развитых странах мира, согласно выборочным исследованиям, выявляемость врожденных пороков в медицинских учреждениях первого уровня составляет 20%, второго уровня — 55%, а в перинатальных центрах она достигает 90% [14]. Эти данные еще раз доказывают правильность генерального направления развития организации современного акушерства -создание перинатальных центров, как мощных, хорошо оснащенных учреждений, концентрирующих у себя не только стационарных больных, но и проводящих по-настоящему эффективную работу по выявлению пороков развития в подведомственной им территории [12]. Большой поток больных, значительный штат, постоянно идущее обучение, анализ и обобщение опыта позволяют существенно улучшить качество диагностики. Примером является опыт работы Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН, где выявляемость врожденных пороков составляет 94%. В течение года в отделении функциональной диагностики Центра проводится около 30 000 исследований беременных, при этом диагностируется до 500 случаев врожденных пороков развития. Внедрение трехмерной эхографии повышает диагностические возможности и улучшает выявляемость пороков, особенно затрагивающих мелкие структуры организма (полидактилии, незаращения верхней губы и т.п.) [6] .
Но отклонения в развитии плода, выявляемые с помощью различных прямых неинвазивных методов исследования и, прежде всего, с помощью УЗИ, не доказывают наличие хромосомных и тем более генных болезней. Сочетание определенных УЗ-маркеров позволяет в ряде случаев с определенной вероятностью заподозрить тот или иной вариант хромосомной патологии [16, 19]. Поэтому диагностика хромосомных и генных болезней проводится при помощи специальных лабораторных исследований образцов материала самого плода (биоптатов), получаемых различными инвазивными методами ПД под контролем УЗ – техники [15].
Инвазивные методы получения плодного материала для осуществления диагностики специальными лабораторными методами разделяются в зависимости от срока беременности и поставленных задач исследования. На ранних сроках беременности в I и II триместрах используются инвазивные хорионбиопсия и плацентобиопсия. На более поздних стадиях развития плода во II и III триместрах применяют инвазивные методы амниоцентеза (получение образцов амниотической жидкости) и кордоцентеза (получение крови плода пункцией пуповины). К примеру, в соответствии с типом лабораторного исследования, для цитогенетических исследований предпочтительно приготовление препаратов из клеток хориона или крови плода, для биохимических исследований чаще используют амниотическую жидкость и кровь, более качественные образцы ДНК обычно получаются из хорионбиоптатов.
Указанные методы внедрены и существенно модифицированы в лаборатории пренатальной диагностики НИИ АГ им.Д.О. Отта РАМН. По данным 2005 г. проведено более 7000 инвазивных процедур по получению плодного материала для исследований, в том числе 2679 хорионбиопсий, 3392 планцентобиопсий, 379 амниоцентезов, 882 кордоцентезов [15]. В лаборатории клинической генетики Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН за 5 лет по данным 2007 проведено 2 839 инвазивных процедур пренатальной диагностики (биопсия хориона, амниоцентез, кордоцентез). Число осложнений — в основном прерываний беременности составляло от 2,2 до 0,3%, в среднем — всего 0,7%. В результате этих исследований выявлен 91 случай патологии плода, из них элиминировано 97%, причем постнатальное подтверждение составило100% [6].
Так как полученные с помощью инвазивной процедуры клетки имеют плодное происхождение и по своим генотипическим характеристикам соответствуют организму плода в целом, для установления диагноза плоду пренатально чаще всего используются надежные и эффективные цитогенетические (метод кариотипирования хромосомных препаратов, приготовленных из клеток хориона или плаценты) и молекулярно-генетические методы исследований (метод прямой или косвенной ДНК-диагностики) [15].
Биохимические, цитогенетические и молекулярно-генетические анализы должны быть рутинными для той лаборатории, где они выполняются квалифицированным персоналом. Пренатальная диагностика может дать следующие результаты:
- Плод будет болен тяжелым заболеванием — рекомендуется прерывание беременности.
- У плода исключена патология, в отношении которой проводилась диагностика — беременность пролонгируется.
- При исключении патологии, в отношении которой проводилось основное обследование, обнаружены случайные находки, свидетельствующие о наличии другой патологии плода.
- Установлены неоднозначные данные (сбалансированные перестройки de novo, мозаичные варианты, новые генные мутации и т. д.) — часто проводятся дальнейшие или дополнительные пренатальные исследования (на имеющемся образце или проводится дополнительная инвазивная процедура, чаще всего кордоцентез).
- При установленных ВПР или МВПР хромосомные заболевания исключены — требуется пренатальный консилиум, включающий консультации акушера-гинеколога, генетика и детского хирурга для определения возможности (целесообразности) продолжения беременности, риска моногенной патологии и решения вопроса о возможности коррекции пороков.
- Высокий риск конкретного заболевания удалось несколько снизить, но вероятность заболевания осталась значительной [8].
Одной из самых сложных проблем ПД являются этические проблемы ПД, которые неизбежно возникают на всех её этапах.
Особые проблемы возникают в связи с тем, что для большинства наследственных заболеваний диагностические возможности опережают терапевтические. Поэтому единственной мерой профилактики рождения пораженного плода до сих пор остается пренатальная диагностика заболевания с последующим прерыванием беременности, если семья примет такое решение [5]. Альтернативным, но пока еще недоступным для многих семей является преимплантационная диагностика.
Таким образом, значительно возрастает роль медико-генетической консультации для предоставления полной информации об особенностях клинического проявления заболевания. Принцип свободы выбора семьей репродуктивного решения должен быть сохранен, но выбор должен быть информированным. На индивидуальный выбор может влиять личное отношение к человеческой жизни, желание предотвратить страдания человека, социальные и экономические условия жизни при отсутствии адекватного лечения или социальной поддержки инвалидов и хронически больных. Традиционно аборт считался этически приемлемым при риске тяжелого наследственного заболевания у плода, но эта точка зрения сформировалась, когда можно было диагностировать пренатально небольшое число тяжелых наследственных заболеваний. Появление возможности пренатально диагностировать менее тяжелые заболевания, выявлять гены предрасположенности к мультифакториальным заболеваниям, исследовать гены нормальных признаков вновь обострило эти дискуссии [26].
Целью пренатальной диагностики является профилактика рождения детей с тяжёлыми наследственными и врождёнными заболеваниями. Для выделения группы риска по ВПР, хромосомным и моногенным заболеваниям среди общей массы беременных женщин в том или ином регионе проводится так называемый скрининг (просеивание). Тотальный скрининг может охватить от 80 до 90% обследуемых, но во многих регионах РФ, в связи с недостатком подготовленных специалистов и неразвитой инфраструктурой, используемый скрининг чаще всего является селективным (выборочным). По мнению ведущих специалистов основные скринирующие программы в ПД должны включать:
Ультразвуковой скрининг. Проводится при беременности трижды (10-14; 18-22 и 30-32 нед. беременности) и в зависимости от углубленности исследования может быть 1-го, 2-го и 3-го уровня. Раннее выявление врожденных пороков развития плода (ВПР) и маркеров хромосомных аберраций в I триместре значительно облегчает решение вопроса о пролонгировании беременности, а прерывание ее по медицинским показаниям в этот срок в 3–5 раз безопаснее для жизни женщины, чем в более позднее время [17]. Например, врожденные пороки сердца (ВПС) занимают одно из ведущих мест в структуре врожденных аномалий развития плода, составляя 16–40 % случаев, часто сочетаясь с хромосомной патологией. В России ежегодно рождается около 10 000 детей с ВПС [2]. Диагностика их часто представляет значительные затруднения. Скрининг ВПС плода возможен в сроки 12–14 недель путем последовательного выявления маркеров: расширение воротникового пространства более 3 мм, скорость кровотока в диастолу по венозному протоку менее 2 см/с. В дальнейшем, после исключения хромосомных аберраций, алгоритм последовательного выявления маркеров ВПС позволяет выделить группу высокого риска изолированных пороков сердца [20,21,22,23,25]. Использование высокоплотных, высокочастотных трансвагинальных датчиков (ТВ) позволяет в 13–14 недель беременности визуализировать основные структуры сердца плода, отхождение магистральных сосудов, проводить допплерографическое исследование [24].
Биохимический скрининг. Определяет основные маркерные сывороточные белки в крови матери : альфафетопротеин (АФП), хориональный гонадотропин человека (ХГЧ), свободный (неконьюгированный) эстриол (НЭ), ассоциированный с беременностью белок плазмы А (РАРР-А), свободная β-субъединица хорионического гонадотропина человека (β-ХГЧ). Концентрация основных маркерных белков меняется в зависимости от срока беременности и от состояния плода.
Простого определения уровня показателей в крови недостаточно для того, чтобы решить, повышен риск аномалий развития или нет. На первом этапе компьютерного обсчета цифры показателей, полученные при лабораторной диагностике, переводятся в так называемые MoM (multiple of median, кратное медианы), характеризующие степень отклонения того или иного показателя от медианы. MoM = [Значение показателя в сыворотке крови пациентки] / [Значение медианы показателя для срока беременности]. На следующем этапе расчета производится поправка MoM на различные факторы (масса тела женщины, расовая принадлежность, наличие некоторых заболеваний, курение, многоплодная беременность и т. д.). В результате получаются так называемые скорректированные MoM. На третьем этапе расчета скорректированные MoM используются для расчета рисков. Программное обеспечение специальным образом настраивается под используемые в лаборатории методы определения показателей и реактивы. Недопустимо рассчитывать риски с использованием анализов, сделанных в другой лаборатории. Наиболее точным расчет рисков аномалий плода бывает при использовании данных ультразвукового исследования, выполненного в 10–13 недель беременности. Поскольку значение показателя и медиана имеют одни и те же единицы измерения, значение MoM не имеет единиц измерения. Если значение MoM у пациентки близко к единице, то значение показателя близко к среднему в популяции, если выше единицы — выше среднего в популяции, если ниже единицы — ниже среднего в популяции. В бланках заключения по результатам анализа рядом с абсолютными значениями показателей указываются скорректированные значения MoM для каждого показателя [9]. Взаимодействие между сотрудниками лаборатории, клиническими специалистами и специалистами по инструментальной диагностике необходимо на всех стадиях диагностического процесса, так как расчет рисков пренатального скрининга является комплексной методикой, выполняемой совместно. Эта методика включает в себя данные анамнеза и клинического обследования беременной женщины, данные УЗ-исследования плода и данные иммунохимического исследования крови. И она не может быть правильно обработана и осуществлена без адекватного выполнения каждой из ее частей участниками этого диагностического процесса [7].
Цитогенетический скрининг. Устанавливает группу повышенного риска по хромосомной патологии исходя из семейной репродуктивной истории (возраст матери, носительство у одного из супругов хромосомной абберации, наличие предшествующего ребенка с МВПР или хромосомными болезнями). Кариотипирование плода на различных стадиях внутриутробного развития требует применения комплекса методов, который включает разнообразные способы приготовления и окрашивания препаратов хромосом, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Эффективность диагностики зависит от качества и количества плодного материала, а ее точность определяется разрешающей способностью методов анализа, выбор которых диктуется показаниями к ПД и сроком беременности. Перед проведением инвазивного вмешательства необходимо оценить адекватность получаемого плодного материала конкретным целям исследования [10].
Молекулярный скрининг. Поскольку в России в настоящее время для молекулярно- генетического тестирования технически доступны около 70 моногенных заболеваний, то для них возможно и проведение пренатальной диагностики. Однако существующие организационные проблемы, недостаток специалистов, высокая себестоимость диагностики, а также неоднородность этнического состава регионов РФ, специфический спектр мутаций в популяциях РФ существенно ограничивают внедрение молекулярного скрининга в здравоохранение РФ.. Кандидатами на молекулярно – генетический скрининг являются в РФ являются такие моногенные заболевания как муковисцидоз, фенилкетонурия, адреногенитальный синдром, спинальная мышечная атрофия (болезнь Верднига Гоффмана) [15].
Иммунологический скрининг. Позволяет провести раннюю диагностику на наличие потенциальных возбудителей инфекционных заболеваний, приводящих к нарушениям в развитии плода, таких как вирус краснухи, цитомегаловирус, вирус герпеса, возбудитель токсоплазмоза. Например, инфицирование плода вирусом коревой краснухи может последовать за инфекцией у матери на любом этапе гестации, при этом исход краснухи в большой степени зависит от срока беременности. Вероятность инфицирования плода в сроке до 8 недель беременности составляет 54 %, в 9-12 недель –34 %, в 13-24 недель – 10-20 %, и не более 12 % –с конца 2 триместра [4]. Наиболее частыми пороками развития у плода, возникающими при его инфицировании вирусом коревой краснухи, являются задержка развития, глухота, катаракта, ретинопатия, незаращение артериального (боталлова) протока, гипоплазия легочной артерии (или стеноз клапана), гепатоспленомегалия [18]. Еще одним важным пренатальным иммунологическим исследованием является определение Rh-принадлежности матери при иммуноконфликтной беременности [1].
Пренатальный генетический скрининг беременных является частью государственной программы по пренатальной (дородовой) диагностикие. Решающую роль в её становлении на территории РФ сыграл приказ МЗ РФ № 316 от 30 декабря 1993 г. «О дальнейшем развитии медико-генетической службы Министерства Здравоохранения Российской Федерации», а также приказ МЗ РФ №457 от 30 декабря 2000 г. «О совершенствовании пренатальной диагностики в профилактике врождённых и наследственных заболеваний у детей». Эти приказы не только регламентировали структуру всей службы ПД В РФ, но и определили взаимосвязь её различных подразделений с учётом существующих особенностей организации медико-генетической службы в регионах РФ. Так в 2010 г. Постановлением Правительства РФ от 27 декабря 2010 г.№1141 в поддержку регионов РФ, где осуществляется ПД, были предоставлены субсидии из федерального бюджета на финансовое обеспечение мероприятий, направленных на проведение пренатальной (дородовой) диагностики нарушений развития ребенка.
Таким образом, в настоящее время роль пренатальной диагностики как основного направления перинатальной медицины неуклонно возрастает. В России имеются существенные резервы роста ее эффективности в снижении младенческой смертности и инвалидности с детства: во — первых, улучшение информированности населения и медработников о важности и необходимости медико-генетического консультирования, а также улучшение качества пренатальной диагностики (проведение обучения специалистов, обеспечение качественным оборудованием, расширение спектра используемых методик); во-вторых, повышение роли создаваемых перинатальных центров в обеспечении качества пренатальной диагностики в регионах [6].