Czym jest wynik w postaci mozaiki w badaniu prenatalnym? 

Czym są zmiany de novo? 
Wiemy, że oczywiście zdecydowana większość wariantów genetycznych dziedziczona jest od rodziców, jednak niewielka część z nich występuje de novo, co oznacza, że występują w genomie danej osoby, a są nieobecne w genomach jej rodziców – a więc nie zostały odziedziczone. Ale na pewno tak jest zawsze? Wyjaśnijmy sobie najpierw, kiedy mogą powstawać zmiany de novo. Do zmian de novo może dochodzić przede wszystkim w liniach komórek germinalnych rodziców (komórki jajowe i plemniki), a także w zapłodnionej komórce jajowej wkrótce po połączeniu komórki jajowej i plemnika. Jednak nie tylko – mogą one także powstawać podczas wczesnych etapów rozwoju zarodka, a także na dalszych etapach rozwoju prenatalnego (przed urodzeniem), czy nawet postnatalnego (po urodzeniu), co w efekcie skutkuje właśnie mozaikowością.  

Mozaikowość germinalna 
Podczas podziałów komórkowych może dochodzić do błędów związanych z różnymi etapami procesu powielania materiału genetycznego lub jego rozdziału do komórek potomnych, co skutkuje powstawaniem zmian de novo. Interesującym faktem jest, że zmiana de novo może wystąpić podczas rozwoju płodu na etapie tworzenia się linii komórek płciowych. Dla przykładu u płodu płci żeńskiej może rozwinąć się taka linia skutkująca występowaniem komórek jajowych z wariantem de novo. Każda kobieta rodzi się z już z komórkami jajowymi, które w ciągu jej życia dalej dojrzewają. Kiedy taki wariant de novo okaże się patogenny, nie skutkuje on chorobą u tej kobiety, ponieważ występuje np. tylko w pewnej puli komórek jajowych, natomiast jej potomstwo, które rozwinie się po zapłodnieniu takiej komórki jajowej może chorować. W efekcie może także dochodzić np. do poronień, zależnie od charakteru zmiany. Taki stan nazywamy mozaikowością germinalną (gonadalną), czyli obecnością zmian genetycznych najczęściej tylko w części komórek gonad jednego z rodziców. W trakcie badania genetycznego, które wykonywane jest najczęściej z krwi lub wymazu z błony śluzowej jamy ustnej, nie wykrywa się zatem takiej zmiany u rodzica, który w pewnym sensie jest nosicielem wariantu patogennego, ale tylko w swoich komórkach płciowych. 

Powszechność zmian de novo 
Należy mieć na uwadze, że każda osoba, zdrowa czy chora, posiada pewną liczbę (szacuje się, że jest to najczęściej kilkadziesiąt) wariantów de novo. Zatem wbrew powszechnemu przekonaniu, większość zmian de novo ma tak naprawdę charakter niepatogenny i nie ma istotnego wpływu na zdrowie czy rozwój danej osoby. Ale kiedy taka zmiana wystąpi w sekwencji kodującej genu zaburzając funkcję powstającego białka lub w np. regionie regulatorowym danego genu, to może mieć charakter chorobotwórczy. Zatem można powiedzieć, że niektórzy pacjenci mają zwyczajnie pecha i w sposób losowy występują u nich tego typu zmiany skutkując czasem poważnymi chorobami genetycznymi. Wykrywanie wariantów de novo można wykonać poprzez badanie rodzinne (tzw. badania TRIO), czyli porównanie sekwencji genów lub konkretnego genu rodziców z potomstwem. Szerokie zastosowanie badań WES TRIO w diagnostyce wykazało, że ponad 60% patogennych lub prawdopodobnie patogennych wariantów występuje de novo, głównie w przypadku zaburzeń dziedziczonych autosomalnie dominująco. 

Najczęstsze mozaiki w badaniu prenatalnym – trisomie 
Najpowszechniejsza forma mozaiki stwierdzana w diagnostyce prenatalnej obejmuje trisomie, czyli obecność trzech, zamiast dwóch, chromosomów danej pary w diploidalnej (zawierającej dwa zestawy chromosomowe) komórce. Chociaż większość form trisomii jest spowodowana problemami podczas podziałów mejotycznych, tj. powstawania linii komórek płciowych i w efekcie występuje we wszystkich komórkach dziecka, zdarzają się przypadki, w których trisomia występuje tylko w części komórek. Może to być spowodowane nierównomiernym rozdziałem chromatyd siostrzanych we wczesnej mitozie, skutkując np. też utratą dodatkowego chromosomu z niektórych komórek trisomicznych. Również monosomie (czyli obecność jednej, zamiast dwóch, chromosomów danej pary w diploidalnej komórce), mogą objawiać się w formie mozaik. Dla przykładu 30% przypadków zespołu Turnera (czyli braku jednego z chromosomów X u kobiet) to mozaiki. 

Jak wykrywa się mozaikowość?  
Mozaikowość może być zatem swoista tkankowo, zależnie od tego, w którym momencie doszło do powstania danej linii komórkowej ze zmianą genetyczną. Co ciekawe, obserwuje się także występowanie mozaikowości łożyskowej, kiedy dana zmiana genetyczna jest ograniczona tylko do występowania w łożysku, a nie jest obecna u płodu. W takich sytuacjach badania prenatalne kosmówki łożyska mogą wskazać na występowanie zaburzenia genetycznego, które nie istnieje u rozwijającego się płodu. Podobnie, kiedy wykonywane są nieinwazyjne testy prenatalne typu NIPT (np. badania NIFTY) z krwi matki, to wykrywane zaburzenia dotyczą właśnie łożyska, gdyż ono jest głównym źródłem uwalnianego DNA, wbrew przekonaniu, że to badania wolnego płodowego DNA. Zawsze zatem w przypadku tego typu badań mówi się o ryzyku, a nie traktuje się ich wyników diagnostycznie, a każdorazowo muszą być potwierdzone badaniem DNA płodu w metodzie inwazyjnej (najczęściej podczas amniopunkcji, czyli badaniu komórek płodu zawieszonych w płynie owodniowym). Zdarzają się przypadki wykrywania aberracji chromosomowej w badaniu NIPT, która dotyczą tylko łożyska, lub na odwrót – nie wykrywa się zmiany, ze względu na inny typ mozaiki, gdzie aberracja występuje u płodu, a nie jest obecna w łożysku. Ponadto, na podstawie biopsji kosmówki wykazano, że obecność mozaikowości chromosomalnej wewnątrz łożyska obserwuje się w około 1–2% próbek w ogólnej populacji prenatalnej z czego około 87% nieprawidłowych linii komórkowych kosmówki ogranicza się do łożyska, a tylko pozostałe 13% dotyczy również mozaikowości płodu.  

Pseudomozaikowość 
Zjawisko występowania mozaikowości w diagnostyce prenatalnej jest dobrze znane, jednak ocena jej znaczenia klinicznego dla konkretnego pacjenta jest niezwykle trudna do przewidzenia, a ryzyko wystąpienia zaburzenia genetycznego zawsze określane jest w powiązaniu do wyników innych badań. Co więcej, w przypadku wykrycia w badaniu prenatalnym mozaikowości chromosomowej podczas amniopunkcji wymagane jest zawsze rozstrzygnięcie, czy jest to mozaikowość prawdziwa, tzn. obecna w tkankach płodu, czy też jest to pseudomozaikowość – wynik fałszywie pozytywny, kiedy w rzeczywistości u płodu nie występuje mozaikowość. Pseudomozaikowość chromosomowa powstaje najczęściej podczas hodowli komórek in vitro, ale może być także wynikiem obecności w hodowli komórek pochodzących z pozaembrionalnych błon płodowych czy trofoblastu, jak opisywano wyżej. Istotne znaczenie ma zatem techniczny sposób wykonania tego typu badania i jego odpowiednia interpretacja laboratoryjna przez diagnostów wykonujących badanie. Należy podkreślić, że pseudomozaikowość występuje znacznie częściej niż prawdziwa mozaikowość i stwierdza się ją w ponad 4% wykonywanych amniopunkcji, podczas gdy prawdziwa mozaikowość płodu tylko w 0,2%. 

Czy wykrycie mozaiki w amniopunkcji zawsze oznacza obecność mozaikowości u płodu? 
Rozpoznanie mozaikowości w badaniu prenatalnym jest obarczone zatem pewnym błędem i należy wziąć pod uwagę wiele czynników, aby ocenić prawdopodobną istotność kliniczną wykrytej zmiany. Proporcja każdej linii komórkowej w hodowlach amniocytów nie może być uznawana za odzwierciedlenie dokładnych proporcji w różnych tkankach somatycznych płodu. Amniocyty są komórkami niejednorodnymi pod względem morfologii i charakterystyki. Są to głównie komórki pochodzenia płodowego (skóra, układ oddechowy, układ pokarmowy, układ moczowo-płciowy), a także z błon owodniowych i tkanki łącznej. Liczba komórek w płynie owodniowym i proporcje różnych subpopulacji komórkowych zmieniają się w zależności od zaawansowania ciąży. W badaniach bazujących na sekwencjonowaniu następnej generacji, takich jak sekwencjonowanie eksomu (WES) z wykorzystaniem DNA z amniopunkcji, również nie można zatem bezpośrednio odnosić frakcji wykrywanych alleli ze zmianą genetyczną do występowania i poziomu mozaikowości u płodu, niezależnie czy próbka DNA była izolowana bezpośrednio z zawieszonych amniocytów czy z ich hodowli in vitro. Należy też brać pod uwagę ewentualność, że nieprawidłowe komórki mogą pochodzić z tkanek pozazarodkowych i zmiana genetyczna może nie występować w żadnej tkance płodu. 

Wynik prenatalnego badania genetycznego musi być połączony z poradnictwem genetycznym przez lekarza genetyka klinicznego, który biorąc pod uwagę wszystkie istotne czynniki, także pozagenetyczne, wskaże prawdopodobieństwa urodzenia dziecka z zaburzeniem genetycznym. Każdą sytuację należy oceniać indywidualnie i zaufać w tej kwestii doświadczonym profesjonalistom.