Einschränkungen des Harmony® Tests
Mit NIPT-Verfahren wie dem Harmony® Test werden numerische chromosomale Störungen (Trisomie 21, 18, 13, X/Y) nachgewiesen. Das Besondere an diesen Verfahren ist, dass sie nicht-invasiv durchgeführt werden. Es wird lediglich das Blut der Mutter untersucht.
Ein NIPT-Verfahren kann eine Ultraschall-Untersuchung im ersten Trimenon nicht ersetzen. Das Ersttrimester-Screening bzw. der Ultraschall gegen Ende des 1. Trimenons erkennt etwaige Störungen an den kindlichen Organen und ist weiterhin unbedingt zu empfehlen.
Mosaike, partielle Trisomien oder Translokationen
Mit den bislang zur Verfügung stehenden cffDNA-Tests können Chromosomen-Mosaike, partielle Trisomien oder Translokationen nur unzureichend erkannt werden.
Geringer Anteil freier fetaler DNA
Für eine ausreichend sichere Identifizierung einer Chromosomenstörung des Ungeborenen muss der Anteil an zellfreier fetaler (kindlicher) DNA (cffDNA) („Fetal Fraction“) im mütterlichen Blut mindestens 4 % betragen 1. Mit zunehmendem Alter der Schwangerschaft steigt der Anteil kindlicher DNA im Blut der Mutter an (siehe auch unten stehende Grafik). Dies ist der Grund dafür, dass der Harmony® Test erst ab der SSW 10+0 durchgeführt werden kann.
Abbildung 1: Abhängigkeit der „Fetal Fraction“ von der Schwangerschaftswoche (SSW) (modifiziert nach 2)
Abbildung 2: Abhängigkeit der „Fetal Fraction“ vom mütterlichen Gewicht (Daten Labor Enders, Stuttgart, Harmony® Test)
Mit jedem Harmony® Test wird routinemäßig die „Fetal Fraction“ gemessen. Liegt die Fetal Fraction unter 4 %, ist der Test nicht auswertbar. Der Einsender wird darüber informiert, dass eine erneute Blutentnahme zu einem späteren Zeitpunkt zu empfehlen ist. Der Patientin entstehen durch einen nicht auswertbaren Harmony® Test keine Kosten.
Verschwiegene Eizellspende
Eine verschwiegene Eizellspende führt dazu, dass der Harmony® Test nicht auswertbar sein wird. Daher muss die Information einer erfolgten Eizellspende unbedingt auf dem Anforderungsschein mitgeteilt werden.
Ist diese Information angegeben, kann der Harmony® Test auch nach einer In-vitro-Befruchtung (IVF) uneingeschränkt durchgeführt werden.
Vanishing Twin
Bei Vorliegen eines „Vanishing Twin“ können Plazentareste des verstorbenen Fetus zu falsch-positiven und falsch-negativen Testergebnissen führen. Der Harmony® Test kann daher in diesem Fall nicht durchgeführt werden.
Transplantationen, Krebserkrankung oder Aneuploidien der Mutter
Der Harmony® Test ist nicht für den Einsatz bei Transplantationen, Krebserkrankung oder bei Aneuploidien der Mutter validiert. In diesen Fällen kann der Harmony® Test nicht durchgeführt werden.
Anwendung bei Zwillingen
Der Harmony® Test ist bei Zwillingsschwangerschaften anwendbar.
Eine aktuelle Metaanalyse von Gil et al. aus der Arbeitsgruppe von Prof. Nicolaides kommt zu dem Ergebnis, dass die Erkennungs- und Falsch-Positiv-Raten mittels cfDNA-Analyse für die Trisomie 21 bei Gemini ähnlich gut sind wie bei Einlingsschwangerschaften. Gil und Kollegen sind der Ansicht, dass die Leistungsfähigkeit der cfDNA-Verfahren für die Erkennung einer fetalen Trisomie 21 auch bei Gemini-Schwangerschaften in jedem Fall besser ist als diejenige des Ersttrimester-Screenings.
Die Metaanalyse von Gil et al. basierte auf vier eigenen Studien der Nicolaides-Gruppe mit dem Harmony® Test und sieben Publikationen mit einem MPSS*-Verfahren. Die Erkennungs- und Falsch-Positiv-Raten für NIPT bei Gemini-Schwangerschaften sind3:
| Trisomie | Erkennungsrate | Falsch-Positiv-Rate | Anzahl Trisomie-Fälle | Anzahl euploide Gemini-Schwangerschaften |
| 21 | ||||
| 18 | ||||
| 13 |
Eine Aussage über geschlechtschromosomale Störungen (X/Y-Analyse) wie z. B. Turner- oder Klinefelter-Syndrom und über das DiGeorge-Syndrom ist bei Zwillingen derzeit nicht möglich.
Die unten stehende Tabelle gibt eine Übersicht, welche Variante des Harmony® Tests derzeit bei welcher Schwangerschaft möglich ist.
| Einling | Zwillinge | Mehr als zwei Feten | Vanishing Twin | |
| Harmony® Test für T21 |  | |  | |
| Harmony® Test für T21/T18/T13 | | | | |
| Harmony® Test für T21/18/13 + X/Y-Analyse | | | | |
| DiGeorge-Syndrom (Mikrodeletion 22q12) | | | | |
| Geschlechtsbestimmung | | | | |
Die Geschlechtsbestimmung ist bei Einlings- und Zwillingsschwangerschaften möglich. Die Mitteilung des fetalen Geschlechts erfolgt aufgrund des Gendiagnostik-Gesetzes ab SSW 14+0 (p.m.).
Ausbleibende Durchführbarkeit des Harmony® Tests
Bei einem geringen Prozentsatz der Fälle kann kein Testergebnis erzielt werden 4 5. Dies liegt im Wesentlichen an der Unterschreitung der 4 %-Grenze der Fetal Fraction, kann aber auch andere biologische Gründe, wie beispielsweise ein chromosomales Mosaik der Plazenta haben.
Ist der Gehalt an fetaler DNA im mütterlichen Blut zu gering, empfehlen wir für eine erneute Durchführung eine Blutabnahme zu einem späteren Zeitpunkt (nach etwa 2 Wochen). Unserer Erfahrung nach, können dann 50 % der Zweiteinsendungen erfolgreich ausgewertet werden. In den nicht auswertbaren Fällen muss gemeinsam mit der Patientin entschieden werden, ob z. B. ein erweitertes Ersttrimester-Screening oder evtl. doch eine invasive Diagnostik durchgeführt werden soll.
Bestätigung des positiven Ergebnisses durch ein invasives diagnostisches Verfahren erforderlich
Trotz erheblicher Verbesserungen gegenüber den bisherigen nicht-invasiven Tests beträgt auch die Erkennungsrate des Harmony® Tests nicht 100%. Auch falsch-positive Ergebnisse können auftreten. Daher ist der Test als Screening-Test und nicht als diagnostischer Test anzusehen. Ein positives (auffälliges) Ergebnis sollte daher immer mit einer zweiten, diagnostischen, invasiven Methode (Chorionzottenbiopsie oder Amniozentese) mit anschließender Chromosomenanalyse bestätigt werden sofern aus dem Ergebnis eine Konsequenz abgeleitet werden soll.
Auch falsch-negative Ergebnisse können vorkommen. Dies ist insbesondere für die Trisomie 13 und die Analyse des DiGeorge-Syndroms der Fall.
Der Harmony® Test erkennt nach derzeitigen Studien etwa 30 von 32 Trisomie 13 Fälle. Dies gilt auch für andere Nicht invasive pränatale Testverfahren. Eine Zusammenfassung aller bisherigen Studien zur Trisomie 13 ergab eine durchschnittliche Erkennungsrate von 93,8%6. Die Trisomie 13 wird jedoch in der qualifizierten Ultraschalluntersuchung im Rahmen des Ersttrimester-Screenings relativ gut erkannt.
Eine aktuelle Studie für die Analyse des DiGeorge-Syndroms ermittelte eine Detektionsrate von 75 % und eine Falsch-Positiv-Rate von 0,5 % unter Einschluss von Mikrodeletionen von 3 Mb und weniger 7.
- Ashoor G, Poon L, Syngelaki A, Mosimann B, Nicolaides KH. Fetal Fraction in Maternal Plasma Cell-Free DNA at 11–13 Weeks’ Gestation: Effect of Maternal and Fetal Factors. Fetal Diagn Ther 2012;31:237-243. ↩
- Wang E, Batey A, Struble C, Musci T, Song K, Oliphant A. Gestational age and maternal weight effects on fetal cell-free DNA in maternal plasma. Prenat Diagn. 2013 Jul;33(7):662-6. doi: 10.1002/pd.4119. Epub 2013 May 9. ↩
- Gil MM, Galeva S, Jani J, Konstantinidou L, Akolekar R, Plana MN, Nicolaides KH.Screening for trisomies by cfDNA testing of maternal blood in twin pregnancy: update of The Fetal Medicine Foundation results and meta-analysis.Ultrasound Obstet Gynecol. 2019 Jun;53(6):734-742. doi: 10.1002/uog.20284. Epub 2019 Jun 4.8. ↩
- Lüthgens K, Grati FR, Sinzel M, Häbig K, Kagan KO. Confirmation rate of cell free DNA screening for sex chromosomal abnormalities according to the method of confirmatory testing. Prenat Diagn. 2020 Aug 17. doi: 10.1002/pd.5814. Epub ahead of print. PMID: 32804406. ↩
- Kagan, K. O., Sroka, F., Sonek, J., Abele, H., Lüthgens, K., Schmid, M., Wagner, P., Brucker, S., Wallwiener, D. and Hoopmann, M. (), First trimester screening based on ultrasound and cfDNA vs. first-trimester combined screening – a randomized controlled study. Ultrasound Obstet Gynecol. Accepted Author Manuscript. doi:10.1002/uog.18905 ↩
- Stokowski R, Wang E, White K, Batey A, Jacobsson B, Brar H, Balanarasimha M, Hollemon D, Sparks A, Nicolaides K, Musci TJ.: Clinical performance of non-invasive prenatal testing (NIPT) using targeted cell-free DNA analysis in maternal plasma with microarrays or next generation sequencing (NGS) is consistent across multiple controlled clinical studies. Prenat Diagn. 2015 Sep 1 ↩
- Schmid M et al. Prenatal Screening for 22q11.2 Deletion Using a Targeted Microarray-Based Cell-Free DNA Test.Fetal Diagn Ther. 2017 Nov 8, E-pub ahead of print ↩
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