Актуальні аспекти пренатальної діагностики

Здоров’я України №5/2007

В умовах складної демографічної ситуації проблема збереження людського життя в Україні набуває дедалі більшої актуальності, особливо коли йдеться про життя новонародженої дитини. Забруднення довкілля та загострення несприятливої екологічної ситуації унаслідок Чорнобильської катастрофи, недотримання здорового способу життя, незбалансоване харчування, погіршення матеріальних умов населення,  тягар  накопичених  генетичних  дефектів  негативно  впливають  на  генофонд  України. Останнім часом це виявляється в неухильному зростанні випадків народження дітей із вродженими аномаліями  та  іншими  тяжкими  спадковими  хворобами,  що  часто  призводять  до  інвалідизації  і смерті.

Народження хворої дитини завжди пов’язане з важкими моральними та матеріальними збитками для сім’ї та суспільства. Здорова дитина – це не лише дар природи, але й велике щастя для батьків, адже міцне здоров’я

– це невід’ємна умова благополучного та повноцінного життя. Саме тому піклування про здоров’я дитини має розпочинатися ще задовго до її народження.

Лікарям потрібно зрозуміти, що життя людини починається не після народження, а з моменту запліднення. Плід необхідно сприймати як особистість, яка відчуває і, на жаль, хворіє. За допомогою сучасних методів

можна діагностувати стан плода, надавати необхідну допомогу у внутрішньоутробному періоді, проводити ефективну профілактику післяпологових ускладнень..

Розвиток пренатальної діагностики у світі та Україні

Понад 20 років минуло з того моменту, коли під керівництвом академіка Олени Михайлівни Лук’янової в Інституті ПАГ уперше в Україні було відкрито відділення пренатальної медицини та діагностики. Розробки та надбання цього відділу постійно впроваджувалися в клінічну практику і посіли важливе місце в діяльності неонатологів та акушерів-гінекологів нашої країни.

Система ПД пройшла складний шлях становлення та розвитку. Наприкінці 1980-х рр. лікарі почали ретельно обстежувати вагітних високого ризику, проводити інвазивні дослідження вагітних, вік яких перевищував 35 років, та фетоскопію у ІІ триместрі вагітності. Були спроби масового охоплення ультразвуковим скринінгом усіх вагітних. Застосовувались поодинокі випадки передімплантаційної ПД та активно запроваджувались методики фетальної хірургії.

Наприкінці 1990-х рр. широке застосування отримали комплексні скринінгові програми, що передбачали УЗД та визначення біохімічних маркерів. Було переглянуто показання до проведення інвазивних досліджень. Проте на кожному етапі ПД залишалась актуальною проблема поглибленого обстеження вагітних високого ризику. Було навіть висунуто пропозицію проводити передімплантаційний генетичний скринінг. З’явилися нові методи фетальної терапії і хірургії та розроблені показання до їх проведення.

На сучасному етапі розвитку ПД практично всюди впроваджується масові біохімічний та ультразвуковий скринінги, застосовуються селективні обстеження в групах високого ризику. Інвазивні дослідження рекомендують проводити вагітним жінкам віком за 35 років. Наголошується на необхідності ранньої ультразвукової діагностики в І триместрі вагітності. На сьогодні в практичну діяльність поступово запроваджуються новітні пренатальні технології: пошук та дослідження клітин плода в материнській крові, визначення фетальних стовбурових клітин та нуклеїнових кислот у плазмі матері, ADAM 12 та інших потенціальних сироваткових маркерів. Останнім часом широко застосовуються методи фетоскопії та ембріоскопії як із діагностичною, так і з лікувальною метою. Ці методи використовуються не лише для ПД, а й для фетальної терапії та хірургії (внутрішньоутробна трансплантація гемопоетичних стовбурових клітин (вроджені імунодефіцитні стани та гемоглобінопатії), внутрішньоклітинна доставка генетичного матеріалу з лікувальною метою (хвороба Дюшена, муковісцидоз), фетоскопічна генна терапія вроджених вад легень, фетоскопічна оклюзія трахеї при важких діафрагмальних килах).

Безсумнівно, ПД вродженої та спадкової патології є значним резервом для зниження перинатальної захворюваності, смертності та інвалідності. Проте практичне впровадження сучасних наукових досягнень потребує коректності й обережності, адже йдеться про ризик заподіяти шкоду відразу двом пацієнтам – вагітній та її плоду. На сьогодні в контексті перегляду основних підходів до ПД точаться гострі дискусії відносно того, кому необхідно проводити ПД і які методи при цьому доцільніше застосовувати.

 Як підвищити ефективність пренатальної діагностики

Насамперед необхідно удосконалити пренатальні скринінгові програми та використання стандартних уніфікованих протоколів ультразвукової діагностики. Спільними зусиллями МОЗ та Академії медичних наук України було підготовлено наказ «Про вдосконалення медико-генетичної допомоги в Україні», що передбачає обов’язкове використання стандартизованих протоколів УЗД. Наступним пунктом підвищення ефективності пренатальної діагностики є своєчасне проведення селективних досліджень у вагітних високого ризику. При цьому особливу увагу слід приділити комплексним програмам біохімічного та ультразвукового скринінгу.

В Україні вади розвитку посідають друге місце серед причин дитячої смертності та інвалідності, що насамперед пояснюється відсутністю єдиної науково обґрунтованої стратегії ПД. Слід чітко визначитися, як, коли і кому проводити обстеження. Необхідна відповідна нормативна база з підтвердженими стандартами.

На сьогодні в нашій країні проводять ПД, включаючи інвазивні методи, у Києві в Інституті педіатрії, акушерства та гінекології АМН України, Львові в Інституті спадкової патології АМН України, Донецькому міжобласному спеціалізованому медико-генетичному центрі, Криворізькому міжобласному центрі медичної генетики і пренатальної діагностики, Медико-генетичному центрі Республіки Крим (м. Сімферополь), Харківському міжобласному медико-генетичному центрі та в приватних медичних установах м. Києва.

У сучасній ПД акцент робиться на І триместрі вагітності, адже чим раніше виявлено патологію плода, тим швидше можна прийняти правильне рішення щодо подальшої тактики ведення вагітності та вчасно вжити відповідних заходів. Зважаючи на це, у період 11-14 тижнів вагітності проводяться ультразвуковий та біохімічний скринінги.

Пренатальний скринінг

За допомогою пренатального скринінгу не можна встановити точного діагнозу та виявити всі випадки аномалій, проте він дає змогу виділити групу вагітних, у яких ризик розвитку хромосомних аномалій вищий за ризик ускладнень інвазивної діагностики. Пренатальний скринінг є різновидом популяційного скринінгу і має охоплювати всіх вагітних жінок. Здебільшого скринінг використовують для виявлення хромосомних синдромів та певних вад розвитку: дефектів передньої черевної стінки, невральної трубки. Пренатальнй скринінг запроваджено в медичну практику в 1973 р., коли вперше було доведено чіткий взаємозв’язок між віком матері та ризиком народження дитини з синдромом Дауна.

Пренатальний скринінг має бути максимально точним, що можливо лише за умови дотримання цілої низки вимог:

• чіткої прив’язки до строку вагітності;

• поєднання скринінгу І та ІІ триместрів;

• поєднання біохімічного та ультразвукового скринінгів;

• правильного вибору біохімічних маркерів та надійності методів біохімічної діагностики;

• надійних алгоритмів розрахунку ризиків.

Скринінг повинен бути максимально швидким та справляти мінімальне стресове навантаження на вагітну. Пацієнтці необхідно надавати інформацію про мету скринінгу та подальші дії у разі віднесення її до групи ризику.

Під час пренатального скринінгу розрахунки ризиків ґрунтуються на визначенні МоМ (multiple of median) – медіанної концентрації аналіту для конкретного строку вагітності. Для більш точного розрахунку використовується скоригована МоМ – поправка на масу тіла, вік, багатоплідність та фактори ризику (цукровий діабет, гормональна терапія, паління тощо). Лабораторія повинна мати точні дані про строк вагітності та всі фактори, необхідні для розрахунку скоригованих МоМ. Неповні чи неточні дані можуть стати джерелом значних помилок у розрахунку ризиків. На сьогодні в практиці ПД використовується 5 основних біохімічних маркерів: α-фетопротеїн, що синтезується печінкою плода, некон’югований естріол, хоріонічний гонадатропін людини (ХГЛ) переважно його вільна β-субодиниця, плацентарний білок РАРР-А та інгібін А.

Скринінг І триместру проводиться на 10-13 тижнях вагітності та включає визначення вільної β-субодиниці ХГЛ (β-ХГЛ) та РАРР-А. Більш достовірні результати можна отримати при комбінації з даними УЗД. За результатами УЗД розрахунок строку вагітності проводиться на основі величини куприково-тім’яного розміру (КТР), а не за датою останньої менструації. Для розрахунку ризику необхідно враховувати дату УЗД, КТР, візуалізацію кісток носа та товщину комірцевого простору, що в комбінації з рівнем β-ХГЛ та РАРР-А дає змогу досягнути ступеня виявлення хромосомної патології на рівні 92-96%.

Розрахунок ризику – основа будь-якої скринінгової програми. Базові значення порогового ризику в різних країнах коливаються від 1:250 до 1:300. Скринінг І триместру дає змогу залежно від ступеня ризику виділити 3 групи вагітних: високого (ризик >1:250), середнього (ризик 1:250-1:1000) та низького (ризик <1:1000) ризику.

Вагітним високого ризику проводять інвазивні обстеження з подальшим визначенням каріотипу плода. Останнім часом виділяють так звану граничну групу, в якій ризик становить 1:250-1:300. Саме в цій групі пропускається більшість спадкових аномалій. Таким жінкам у ІІ триместрі повторно проводиться скринінг із визначенням β-ХГЛ, α-фетопротеїну, некон’югованого естріолу. Вагітним, у яких повторний ризик залишається високим, рекомендується проведення інвазивного дослідження. Вагітним невисокого ризику на 16-18 тижнях вагітності проводиться скринінг ІІ триместру, що передбачає визначення α-фетопротеїну. Планове УЗД із допплерометрією проводиться на 20-22 тижнях вагітності. Такий скринінг дає змогу в 73% випадків виявити множинні та ізольовані вади розвитку нехромосомної етіології, в 99% – відкриті дефекти нервової трубки та передньої черевної стінки.

Ультразвуковий пренатальний скринінг

УЗД наприкінці І триместру вагітності включає:

• оцінку цілісності кісток склепіння черепа плода (дає змогу діагностувати аненцефалію, екзенцефалію, черепно-мозкові грижі);

• визначення симетричності та форми судинних сплетінь головного мозку (діагностика голопрозенцефалії, синдрому Денді-Уокера);

• оцінку хребта (кістозна гігрома, що в 75% випадків супроводжується синдромом Тернера, spina bifida);

• шлунка (виключення діафрагмальної грижі);

• передньої черевної стінки (омфалоцелє, що дуже часто поєднується з трисомією 18);

• сечового міхура;

• кінцівок;

• серця.

Стандарти УЗД плода в 11-14 тижнів вагітності потребують визначення маркерів хромосомної патології.

Одним із найточніших маркерів є комірцевий простір – ехонегативна ділянка між шкірою плода та м’якими тканинами, що оточують шийний відділ хребта. Оцінка товщини комірцевого простору дає змогу в 70-75% випадків діагностувати синдром Дауна. На сьогодні триває активний пошук нових пренатальних ехографічних маркерів, що давали б значний відсоток виявлення хромосомних аномалій із незначною кількістю хибно- позитивних результатів. Доведено, що оцінка носових кісток плода (відсутність однієї або обох носових кісток) у понад 50% випадків дає змогу виявити синдром Дауна. Перевагою цього маркера є низький відсоток хибно- позитивних результатів (менше 1%).

Одним із нових маркерів хромосомної патології є відношення об’єму голови плода до об’єму тулуба, що в нормі становить 1:3. Відповідні зміни цього співвідношення характерні для трисомії 18 (відношення 52,9) і 13 (відношення 29), триплоїдії (відношення 120), але не показові для трисомії 21.

Гіпоплазія вушних раковин дає змогу виявити лише 6,3% плодів із трисомією 21. Ширина лобного шва в нормі становить 1-2 мм, у той час як у плода з трисомією 13 ця величина достовірно менша. Довжина верхньої щелепи в 13 тижнів вагітності достовірно менша в плода з трисомією 21 (23%).

Фронтально-максилярний лицьовий кут, що визначає взаємне розташування верхньої щелепи та лобної кістки, в нормі становить 84,50. У випадку трисомії 21 величина цього кута має дещо більші значення. Так, у 69% плодів із трисомією 21 лицьовий кут >850, а у 40% плодів із трисомією 21 >900.

Надзвичайно інформативними маркерами хромосомних порушень є аномальні криві швидкостей кровоплину у венозній протоці та трикуспідальна регургітація. Виявлення хоча б одного з цих маркерів або аномалій носових кісток свідчить про високий ризик хромосомних аномалій і є показанням до проведення каріотипування. Частота виявлення синдрому Дауна при такому діагностичному підході перевищує 90%.

Пренатальна діагностика спадкової та вродженої патології серця й судин

У структурі пренатально діагностованої вродженої та спадкової патології плода вади серцево-судинної системи становлять 12% і посідають лише четверте місце після патології сечостатевої (35%), центральної нервової (15%) систем та множинних вроджених вад розвитку (13%). Проте вроджені вади серця (ВВС) лідирують у структурі дитячої та материнської смертності серед вагітних.

Летальність на першому тижні життя при ВВС становить від 14 до 22%, до кінця місяця гине 27% новонароджених, протягом року – від 30 до 80% новонароджених (залежно від того, які вади серця включено в статистику). До фертильного віку доживає лише 7% дітей із вродженими аномаліями серцево-судинної системи. Близько 30% летальності від ВВС припадає на гіпопластичний синдром лівих відділів серця, 40% – на інші аномалії розвитку, 10% – на загальний артеріальний стовбур та інші ВВС, поєднані з важкою асфіксією.

Частота виявлення ВВС становить від 2 до 12 на 1000 живонароджених дітей. Проте ця статистика не точна, оскільки вона не включає таких малих аномалій розвитку серця, як пролапс мітрального клапана, неповне заростання овального вікна, двостулковий аортальний клапан без порушення гемодинаміки, завмерлі вагітності з терміном до 12 тижнів, ранні викидні та перервані вагітності з приводу іншої екстракардіальної патології.

За даними великих центрів, що безпосередньо займаються проведенням пренатальної ехокардіографії, точність пренатальної діагностики ВВС становить 70-80%. На базі інституту ПАГ було проаналізовано фактори ризику розвитку ВВС у плода. Виявилося, що в 60% випадків це вади, поєднані з материнським організмом: інфекційні чинники (TORCH-інфекції, а також інфекції, перенесені в перші 5-6 тижнів вагітності, що супроводжувалися підвищенням температури та респіраторними проявами), вік жінки понад 35 років, екстрагенітальна патологія (переважно цукровий діабет та патологія щитоподібної залози), обтяжений сімейний анамнез, аномальні біохімічні маркери, загроза переривання вагітності з ранніх термінів (відзначали майже 90% вагітних). У 40% випадків це були вади, поєднані з іншими патологіями плода: інші екстракардіальні аномалії (75%), симетрична затримка розвитку плода (14%), поєднане порушення ритму та провідності (10%).

Зважаючи на значну розповсюдженість ВВС та високу смертність новонароджених, спричинену ними, стає зрозумілою необхідність їх ранньої та точної діагностики.

Найінформативнішим є метод трансвагінальної ехокардіографії, який через використання дуже дорогого обладнання не може бути скринінговим тестом. Показаннями до його проведення є обтяжений сімейний анамнез (ВВС у батьків чи дітей, які народилися раніше), аномальне зображення серця та/або головних артерій при скринінговому УЗД, екстракардіальні аномалії, розширення комірцевого простору, патологічні криві швидкості кровоплину у венозній протоці.

При цьому аномальне розміщення серця та магістральних судин разом із екстракардіальними аномаліями, за даними скринінгового УЗД, у 52% випадків (17 із 33) супроводжується ВВС, розширення комірцевого простору– у 28% випадків (110 із 393).

Метод трансвагінальної ехокардіографії інформативний після 12-го тижня вагітності. Саме в такі строки можна в усіх випадках визначити й оцінити чотирьохкамерний зріз серця. Після 13 тижнів чітко візуалізуються магістральні судини серця.

Типовий зріз через три судини є обов’язковим скринінговим тестом другої половини вагітності й включає зображення легеневої артерії, аорти та верхньої порожнистої вени. У цей період за наявності показань можна застосовувати допплеркардіографію з реєстрацією лінійної швидкості кровоплину через мітральний і трикуспідальний клапани, а також через аорту та легеневу артерію.

Слід пам’ятати, що ВВС часто супроводжуються аномальним каріотипом (5-10% випадків) і, навпаки, хромосомні порушення зумовлюють формування ВВС. Так, частота аномалій серця при трисомії 21 становить 50%, трисомії 13 – 90%, трисомії 18 – 99%. Атріовентрикулярний канал у 70% випадків корелює з хромосомними аномаліями, тетрада Фалло – 11%, коарктація аорти – 11,3%, транспозиція магістральних артерій – 0,6%.

Пренатальна діагностика хромосомних вад розвитку

Головною причиною кількісних хромосомних аномалій у плода є нерозходження хромосом у процесі мейозу, у результаті якого виникають хромосомно нерівнозначні гамети – сперматозоїди та яйцеклітини, що мають зайву хромосому або з недостачею хромосоми. Участь хромосомно нерівнозначних гамет у заплідненні призводить до утворення зигот із трисоміями або моносоміями. Таким чином, процес мейозу, що забезпечує значні переваги для виду в цілому, супроводжується певним відсотком дефектів на індивідуальному рівні. Усі моносомії елімінуються на передімплантаційному етапі чи в процесі імплантації, за винятком деяких випадків моносомії Х. Більшість трисомій та поліплоїдій припиняють розвиток у І триместрі вагітності, окрім деяких випадків трисомії Х, синдрому Клайнфельтера (ХХY), трисомії 21, трисомії 18 та деяких інших.

Вірогідність нерозходження хромосом становить 1-1,5% на кожну хромосомну пару. Відсоток хромосомної патології може бути вищим у жінок старшого репродуктивного віку, які зазнали впливу мутагенних факторів, у разі вродженої нестабільності мейозу, дії шкідливих чинників (враховуючи ятрогенні) в період пренатального розвитку. Втім, не виключено, що хромосомна патологія плода може виникнути в подружньої пари без жодних факторів ризику.

Оскільки вроджені хромосомні аномалії можуть виникнути у будь-якої жінки, а проведення інвазивної пренатальної діагностики пов’язане з деяким ризиком ускладнень вагітності, було розроблено методи виявлення груп ризику розвитку найбільш значущих хромосомних аномалій за допомогою неінвазивних методів (пренатальний скринінг).

Біохімічна пренатальна діагностика

Надзвичайно важливе значення має виявлення метаболічних відхилень із подальшим з’ясуванням механізмів їх реалізації в організмі та можливих наслідків для організму плода. Біохімічна діагностика передбачає проведення пошуку об’єктивних показників, що характеризують функціональний стан органів та систем плода. Цей вид діагностики дає змогу забезпечити своєчасне виявлення прихованих ознак розвитку порушень метаболічних процесів ще задовго до виникнення органічних змін і проявів клінічної симптоматики. Оскільки плід тісно пов’язаний із організмом матері, застосування різноманітних біохімічних методів дає змогу комплексно оцінити стан метаболічних процесів як матері, так і плода. Таким чином можна проаналізувати метаболізм вуглеводів, ліпідів та азотовмісних сполук. Ведеться інтенсивний пошук маркерів того чи іншого захворювання – як спадкового, так і набутого, що дають змогу однозначно діагностувати певну патологію.

Так, у 2000 р. було відкрито маркерні білки, наявність яких у пуповинній крові, а згодом у крові новонародженого однозначно вказує на ризик захворювання олігофренією, аутизмом чи синдромом Дауна.

Іншим напрямом біохімічної ПД, що інтенсивно розвивається, є пошук біохімічних методів для комплексної оцінки стану метаболічних процесів в організмі за широким спектром характеристичних параметрів. Цей напрям дає змогу оцінити ендогенну інтоксикацію, цитоліз, ступінь гіпоксії, регуляцію обміну протеїнів, ліпідів, вуглеводів, гормональний статус, функціонування основних органів та систем.

На ранніх етапах розвитку плацента виконує роль легень, печінки, шлунково-кишкового тракту та нирок плода, але в процесі пренатального розвитку відбувається поступовий перехід функцій від плаценти до різних органів. Термін вагітності 25-28 тижнів можна розглядати як один із критичних періодів, коли функціональна недостатність того чи іншого органу проявляється вираженими біохімічними відхиленнями.

Оцінка функціонування внутрішніх органів плода, що проводиться з урахуванням активності ферментів, рівня креатиніну, білірубіну, сечовини, дає змогу оцінити ступінь ендогенної інтоксикації та стан компенсаторних механізмів, скоригувати тактику ведення вагітності та пологів.

Вплив лікарських засобів на внутрішньоутробний розвиток

Близько 5% вроджених аномалій пов’язані з дією лікарських засобів, 30% зумовлені впливом біологічних, фізичних (у тому числі радіаційних), хімічних факторів зовнішнього середовища (побутові, промислові, сільськогосподарські), 65% – результат комбінованого впливу (у тому числі лікарських засобів) факторів, особливо генетичних порушень, та інших дефектів спадкового апарату. За даними міжнародних досліджень (1148 медичних закладів у 22 країнах світу), близько 85% жінок протягом вагітності приймають в середньому близько 3 лікарських засобів: антибактеріальні, протианемічні препарати та анальгетики. Певну небезпеку становить прийом цими жінками гормональних контрацептивів. Залишкова кількість гестагенного препарату тривалої дії депо-провера визначаються в крові через 9 місяців після одноразової ін’єкції. Якщо вагітність настає раніше за повне звільнення організму від медроксипрогестерону, можлива його тератогенна дія. Препарат ацитретин – синтетичний аналог ретиноєвої кислоти – використовується в лікуванні вродженого іхтіозу та псоріазу. Один із його метаболітів етретинат, що має період напіввиведення 120 діб, в експерименті може чинити тератогенну дію. Пацієнтки дітородного віку протягом 4 тижнів до початку терапії та наступні 2 роки після її закінчення повинні користуватися ефективними методами контрацепції.

Протягом останнього десятиліття в гінекологічній практиці для консервативного лікування позаматкової вагітності широко застосовується метотрексат. Проте наступні вагітності супроводжуються високою частотою аномалій розвитку плода, тому такі вагітні потребують поглибленого обстеження.

Тератоген – речовина (в тому числі лікарський засіб), використання якої до чи під час вагітності призводить до розвитку структурних порушень, метаболічної або фізіологічної дисфункції, зміни психологічних чи поведінкових реакцій плода, новонародженого в ранньому постнатальному періоді.

Факторами, що визначають можливість використання лікарських засобів у перинатології, є безпечність для матері, перебігу вагітності та плода, безпечність віддалених ефектів (стан органів та систем, фізичний та психічний розвиток дитини, вплив на майбутнє покоління).

До категорії Х належать препарати, тератогенну дію яких доведено в експерименті та клініці. Ризик використання таких препаратів, безумовно, переважає можливу користь, тому такі лікарські засоби категорично протипоказані вагітним та жінкам, які можуть завагітніти. До таких препаратів належать:

• аміноптерин (множинні аномалії, постнатальна затримка розвитку плода, аномалії черепно-лицьового відділу, смерть плода);

• андрогени (маскулінізація плода жіночої статі, укорочення кінцівок, аномалії трахеї, стравоходу, дефекти серцево-судинної системи);

• діетилстилбестрол (аденокарцинома піхви, патологія шийки матки, пеніса та яєчок);

• стрептоміцин (глухота);

• ерготамін (спонтанні аборти, симптоми подразнення центральної нервової системи);

• естрогени (ВВС, фемінізація плода чоловічої статі, аномалії судин);

• інгаляційні анестетики (спонтанні аборти, вади розвитку);

• прогестини (маскулінізація плода жіночої статі, збільшення клітора, попереково-крижове зрощення);

• йодиди, йод-131 (зоб, гіпотиреоз, кретинізм);

• хінін (затримка психічного розвитку, ототоксичність, вроджена глаукома, аномалії сечостатевої системи, смерть плода).

До категорії D належать препарати, використання яких під час вагітності пов’язане з ризиком, що може бути нижчим за очікувану користь:

• тетрацикліни (безпечні протягом перших 18 тижнів вагітності, у пізніші строки спричинюють дисколорацію зубів (коричневе забарвлення), гіпоплазію зубної емалі, порушення росту кісток);

• аміноглікозиди (вроджена глухота, нефротоксичний ефект);