Tin tức

Phân số thai nhi (FF) thấp dẫn đến kết quả xét nghiệm NIPT không xác định

Ngày đăng : 22-02-2023
Ngày cập nhật: 23-08-2023
Tác giả: Gentis
Trong xét nghiệm NIPT, phân số thai nhi (Fetal fraction – FF) được xem là yếu tố đầu tiên và quan trọng để đánh giá chất lượng xét nghiệm. Phân số thai nhi (FF) thấp có thể dẫn đến kết quả không xác định trong xét nghiệm NIPT như thế nào, cùng tìm hiểu chi tiết tại bài viết dưới đây.

I. ẢNH HƯỞNG PHÂN SỐ THAI NHI (FF) ĐẾN KẾT QUẢ NIPT

Xét nghiệm sàng lọc trước sinh không xâm lấn (NIPT) là một phương pháp sàng lọc tiên tiến để phát hiện dị tật lệch bội của thai nhi thông qua DNA tự do (cfDNA) của thai nhi trong máu mẹ. Nguồn gốc cfDNA thai nhi là từ quá trình tự chết (apoptosis) của các tế bào lá nuôi (syncytiotrophoblast), trong khi các tế bào tạo máu của mẹ là nguồn cung cấp hầu hết cfDNA của mẹ. Cả mẹ và nhau thai của thai nhi đều sản xuất cfDNA và lưu thông trong tuần hoàn máu mẹ, trong đó cfDNA của mẹ chiếm tới 90% (Hình 1).

Hình 1: Tổng số cfDNA trong tuần hoàn máu mẹ bao gồm cfDNA giải phóng từ nhau thai và cfDNA từ mẹ.

Trong xét nghiệm NIPT, phân số thai nhi (Fetal fraction – FF) được xem là yếu tố quan trọng và là yếu tố đầu tiên để đánh giá chất lượng xét nghiệm. FF là tỷ lệ của cfDNA của thai nhi so với tất cả cfDNA lưu thông trong huyết tương của mẹ. Theo báo cáo của Scheffer và cộng sự 2021, FF tối thiểu để tạo ra kết quả đáng tin cậy và giảm thiểu số trường hợp âm tính giả cũng như không cho kết quả là 4%. Tuy nhiên đối với nhiều phương pháp hiện đại được ứng dụng hiện nay thì có thể thu được kết quả đáng tin cậy ở mức FF thấp hơn nhiều (từ 2,6% - 3,5%).  

Theo dữ liệu phân tích tổng hợp năm 2020, có khoảng 1,7 - 8% phụ nữ mang thai có lượng DNA thai nhi lưu thông trong máu rất hạn chế được báo cáo trong các trường hợp lâm sàng. Đối với các trường hợp này, lượng cfDNA của thai nhi không đủ để đọc được kết quả NIPT, gọi là “không thể báo cáo” hay “không thể kết luận”, lúc này thai phụ thường được khuyên nên lấy lại máu và xét nghiệm lại. Điều này gây ra sự bất tiện hoặc thậm chí là lo lắng cho thai phụ, đồng thời làm tăng thêm chi phí giải trình tự và nhân công cho các phòng xét nghiệm. 

FF thấp đã được điều tra để tìm ra các yếu tố có thể gây ảnh hưởng với mong muốn sẽ khắc phục tối đa tình trạng này để nâng cao giá trị của xét nghiệm. Các yếu tố liên quan ảnh hưởng đến hiện tượng phân số thai nhi thấp được biết là: tuổi thai, tình trạng béo phì ở mẹ và các vấn đề về kỹ thuật. 

II. MỘT SỐ YẾU TỐ GÂY NÊN KẾT QUẢ NIPT KHÔNG XÁC ĐỊNH

1. Tuổi thai

Từ tuần thai thứ 5, cfDNA thai nhi đã có thể phát hiện được trong máu của mẹ, tuy nhiên lượng này là quá thấp để có thể thực hiện xét nghiệm NIPT. Từ tuần thai thứ 10 đến 21, FF dao động khoảng 10-15%, trong đó cfDNA của thai nhi tăng 0,1% mỗi tuần (p<0,0001). Sau 21 tuần tuổi thai, cfDNA của thai nhi tăng 1% mỗi tuần (p<0,0001). Chính vì vậy, tuần thai được khuyến cáo thực hiện NIPT là từ tuần thứ 10, theo đó, các mẫu máu được lấy ở tuần thai sớm hơn có thể khiến FF không đủ để đảm bảo được độ chính xác của xét nghiệm.

Kết quả từ các nghiên cứu gần đây đã thấy sự tương quan giữa nồng độ cfDNA của thai nhi và tuổi thai, trong đó FF sẽ tỉ lệ thuận với tuổi thai. Trong nghiên cứu của Danielius và cộng sự năm 2020, nhóm nghiên cứu thực hiện nghiên cứu hồi của gần 1000 mẫu làm NIPT, kết quả cho thấy nồng độ cfDNA của thai nhi tăng dần qua các tuần thai, từ tuần thai thứ 10 đến 21, FF dao động trong khoảng 10-15% (Hình 2).

Do đó, xét nghiệm NIPT chỉ nên được thực hiện từ tuần thai thứ 10 đến 20, đó là thời điểm nồng độ cfDNA đủ để đảm bảo xét nghiệm cho kết quả chính xác nhất cũng như được sự tư vấn đầy đủ từ bác sĩ lâm sàng.

2. Tình trạng béo phì ở mẹ

Trong số các yếu tố có thể ảnh hưởng đến FF, chỉ số khối cơ thể (BMI) cao của mẹ là một yếu tố được công nhận rõ ràng. Các nghiên cứu chỉ ra mối quan hệ nghịch đảo giữa BMI và FF để giải thích về kết quả NIPT không xác định. Nguyên nhân được giải thích là ở những thai phụ có tình trạng béo phì, nồng độ cfDNA tổng số tăng lên do tình trạng hoại tử mô mỡ tăng và quá trình chết theo chương trình của tế bào mô đệm mạch máu tăng. CfDNA của thai nhi mặc dù không bị ảnh hưởng nhưng cfDNA tổng số của mẹ tăng lên nên dẫn đến kết quả chung là FF bị thấp hơn. 

Nghiên cứu của Danielius và cộng sự năm 2020 đánh giá mối tương quan giữa cân nặng của mẹ và FF (r = −0,330, p <0,001). Kết quả chỉ ra nhóm thai phụ có cân nặng ≥95 kg thì có FF thấp nhất (5,6%), thấp hơn rất nhiều so với nhóm thai phụ có cân nặng từ 45-54 kg (FF là 11,1%) (Hình 2).

Hình 2: Mối tương quan giữa FF với tuổi thai và BMI của mẹ

Bên cạnh đó, một số yếu tố như bệnh ung thư hay bệnh tự miễn của mẹ cũng đã được báo cáo là có ảnh hưởng đến FF, do việc sử dụng thuốc để điều trị bệnh sẽ làm gia tăng số lượng các đoạn DNA tổng số của mẹ lưu hành trong máu, dẫn đến FF bị thấp hơn.

3. Các vấn đề về kỹ thuật

Các vấn đề về kỹ thuật như hiệu suất tách chiết cfDNA, hiệu suất tạo thư viện và nền tảng công nghệ giải trình tự gen là yếu tố góp phần sự thành công của xét nghiệm. Qua quy trình tách chiết DNA, nếu kỹ thuật không được đảm bảo có thể làm giảm nồng độ cfDNA trong huyết tương, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng tạo thư viện gen và số bản sao DNA được giải trình tự. 

Đến nay, các trung tâm nghiên cứu lớn trên thế giới vẫn luôn nỗ lực tìm kiếm và đưa ra các giải pháp công nghệ mới nhằm khắc phục những rủi ro khiến kết quả NIPT không được báo cáo, như nâng cao hiệu suất tách chiết cfDNA, tối ưu FF xuống mức tối thiểu có thể thực hiện xét nghiệm hay thiết lập một phần mềm tin sinh chuyên dụng để phân tích kết quả.

Là đơn vị tiên phong trong phân tích di truyền tại Việt Nam, GENTIS sử dụng công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới trên hệ thống máy giải trình tự NextSeq 550 của Illumina, Hoa kỳ. Illumina được biết đến là một hãng công nghệ đi đầu trên thế giới về giải trình tự gen, với chất lượng vượt trội được cộng đồng các nhà khoa học trên thế giới bình chọn là hãng công nghệ được sử dụng trong nghiên cứu khoa học, phát triển các xét nghiệm trong lĩnh vực sinh học phân tử nhiều nhất. 

Khi so sánh nền tảng công nghệ của Illumina với một số nền tảng công nghệ khác, Illumina cho thấy ưu điểm vượt trội về khả năng phát hiện cfDNA ở nồng độ thấp 1,4 – 2,7% và tỷ lệ xét nghiệm thất bại (0,1%) thấp nhất trong các nền tảng đang được sử dụng hiện nay. Bên cạnh đó, đội ngũ R&D GENTIS đã phát triển thành công một phần mềm tin sinh độc quyền giúp tối ưu khả năng đọc kết quả, từ đó nâng cao được độ chính xác của xét nghiệm NIPT.

Xét nghiệm NIPT được sự rộng rãi hiện nay bởi độ chính xác cao của xét nghiệm và giúp giảm thiểu các nguy cơ do phương pháp xâm lấn gây ra. Thế nhưng NIPT vẫn là một xét nghiệm sàng lọc nên việc hiểu rõ và đầy đủ về bản chất của xét nghiệm là việc vô cùng cần thiết, cũng như các nguyên nhân có thể dẫn đến trường hợp NIPT không xác định được kết quả.

Thông qua bài viết, GENTIS hy vọng đã cung cấp thêm thông tin hữu ích về các yếu tố ảnh hưởng đến FF thấp, nguyên nhân chính gây nên trường hợp kết quả không được báo cáo, từ đó giúp các bác sĩ lâm sàng đưa ra được những tư vấn và chỉ định phù hợp nhất.

Tài liệu tham khảo:

[1] Hu P, Liang D, Chen Y, Lin Y, Qiao F, Li H, et al. An enrichment method to increase cell-free fetal DNA fraction and significantly reduce false negatives and test failures for non-invasive prenatal screening: a feasibility study. J Transl Med 2019;17:124. 29 

[2] Van Opstal D, Srebniak MI, de Vries F, Govaerts LCP, Joosten M, et al. False negative NIPT results: risk figures for chromosomes 13, 18 and 21 based on chorionic villi results in 5967 cases and literature review. PLoS One 2016;11: e0146794.

[3] Scheffer PG, Wirjosoekarto SAM, Becking EC, et al. Association between low fetal fraction in cell-free DNA testing and adverse pregnancy outcome: A systematic review. Prenat Diagn. 2021;41(10):1287-1295. doi:10.1002/pd.6028

[4] Serapinas D, Boreikaitė E, Bartkevičiūtė A, Norvilaitė K, Narbekovas A, Bartkevičienė D. The Level of Free Fetal DNA as Precise Noninvasive Marker for Chromosomal Aneuploidies: First Results from BALTIC Region. Medicina (Kaunas). 2020;56(11):579. Published 2020 Oct 30. doi:10.3390/medicina56110579

[5] White K, Wang Y, Kunz LH, Schmid M. Factors associated with obtaining results on repeat cell-free DNA testing in samples redrawn due to insufficient fetal fraction [published online ahead of print, 2019 Mar 27]. J Matern Fetal Neonatal Med. 2019;1-6. doi:10.1080/14767058.2019.1594190

[6] Du Y, Chen A, Yang R, et al. A proof-of-concept study on the effects of low total cfDNA content and solutions to increase the NIPT trisomy 21 detection rate. J Clin Lab Anal. 2020;34(2):e23035. doi:10.1002/jcla.23035

ĐĂNG KÝ DỊCH VỤ TẠI GENTIS
Cảm ơn Quý khách đã tin tưởng sử dụng dịch vụ của GENTIS,
Quý khách vui lòng điền thông tin bên dưới để được hỗ trợ,
tư vấn một cách tốt nhất!
Đối tác