Test prenatali non invasivi: cosa sono i NIPT e quando vanno eseguiti. Il parere dell'esperta

Indice

• I test prenatali non invasivi (NIPT)
• Chi può sottoporsi ai NIPT e quando
• Come funziona il NIPT 
• La risposta con un semplice prelievo di sangue
• I vantaggi del NIPT per le future mamme e le loro famiglie
• Il parere dell’esperta

Domande e risposte

I test prenatali non invasivi (NIPT)

La gravidanza è quasi sempre un periodo di grande gioia e frenetica attesa, ma la preoccupazione per la salute del bambino può alterare la serenità dei genitori. Spaventa l’assenza di informazioni precise, l’impossibilità di vedere con i propri occhi il piccolo e assicurarsi che stia bene. Essere informati è il primo passo per prendere le giuste decisioni. 

Sappiamo che esistono già test di screening prenatali, l'amniocentesi e la villocentesi, che permettono di studiare la presenza di anomalie. Ma queste procedure tradizionali, essendo invasive, sono correlate ad un rischio di aborto spontaneo. La villocentesi consiste nel prelievo ecoguidato di un piccolo campione di villi coriali (tessuto placentare), realizzato per via transaddominale fra l’11° e la 12° settimana di gestazione e associato ad un rischio di aborto spontaneo inferiore al 2%. L’amniocentesi è, invece, un prelievo ecoguidato di liquido amniotico eseguito sempre per via transaddominale ma fra la 16° e la 18° settimana e correlato a un rischio di aborto spontaneo inferiore all’1%. Proprio il fatto che la gravidanza stessa ne possa essere messa in pericolo spinge molte coppie a soprassedere, rinunciando a conoscere dati potenzialmente utili per assumere decisioni consapevoli. 

Alla luce di ciò, è chiaro come avere a disposizione test di screening a carattere non invasivo ed eseguibili precocemente nel corso della gravidanza consenta di raggiungere gli obiettivi del reperimento di dati sullo stato di salute del bambino in modo sicuro. Tale tipologia di screening è definita con l’acronimo NIPT (Non Invasive Prenatal Testing) e può essere eseguita in sicurezza anche in assenza di indicazioni precise da parte del medico.

Chi può sottoporsi ai NIPT e quando

Possono scegliere di sottoporsi ai test prenatali non invasivi tutte le donne in gravidanza, che abbiano concepito naturalmente oppure attraverso tecniche di fecondazione assistita sia omologa che eterologa, a partire dalla 10° settimana. 

In particolare, lo screening non invasivo è indicato quando: 

• È controindicata l’esecuzione di test invasivi, a causa di rischi particolarmente elevati di aborto spontaneo;
• Precedenti gravidanze sono terminate con un aborto spontaneo o con un’interruzione volontaria;
• Lo screening del primo trimestre ha dato esito positivo: questo screening combinato (anche noto come Bi-Test) è composto da un’ecografia (che ha lo scopo di valutare l’anatomia del feto, la translucenza nucale e altri marcatori correlati ad anomalie del bambino) e da un esame del sangue (mediante il quale vengono dosati due indicatori di anomalie cromosomiche in gravidanza: la subunità beta presente in forma libera dell'ormone Gonadotropina Corionica Umana - free β-hCG e la Proteina Plasmatica A associata alla gravidanza - PAPP-A) e ha lo scopo di riscontrare elementi potenzialmente espressivi di anomalie cromosomiche;
• L’età materna è avanzata, cioè al di sopra dei 35 anni;
• L’età paterna è avanzata, ovvero al di sopra dei 40 anni;
• L’ecografia fornisce elementi compatibili con una condizione, definita aneuploidia, di alterazione del numero dei cromosomi;
• Altre persone in famiglia hanno una storia di anomalie cromosomiche;
• Uno dei genitori/entrambi è/sono portatore/i di traslocazione robertsoniana bilanciata a carico dei cromosomi 13 o 21, una condizione che comporta la presenza di 45 cromosomi a fronte dei fisiologici 46: le persone con traslocazione bilanciata sono sane, e quindi potrebbero non sapere dell’alterazione, ma possono andare incontro a problemi di fertilità e ad un rischio di aborti ricorrenti superiore rispetto a quello della popolazione generale e sono soggette ad un rischio maggiore di concepire embrioni con alterazioni cromosomiche. 

Il NIPT può essere eseguito anche in caso di gestazione gemellare. Se la gravidanza è bicoriale, ottenuta per concepimento naturale o con tecniche di fecondazione assistita, ad oggi non è ancora possibile effettuare il test per i cromosomi X e Y, ma possono essere analizzati tutti gli altri cromosomi.

Solo se l’esito del NIPT induce a sospettare un’alterazione viene consigliata l’esecuzione dei test di screening prenatale tradizionali (villocentesi o amniocentesi). 

Come funziona il NIPT 

Sappiamo che nel sangue di ognuno di noi circolano frammenti di DNA. Durante la gravidanza, il DNA libero circolante del feto può essere reperito anche nel sangue della madre. La sua presenza comincia ad essere rilevabile a partire dalla 5° settimana di gestazione e aumenta via via fino a subito dopo il parto. La concentrazione di DNA fetale presente nel sangue materno è tale da garantire l’esecuzione di un test specifico e sensibile già dalla 9°-10° settimana. 

Il testing prenatale non invasivo viene eseguito esaminando un campione di sangue materno e rilevando al suo interno i frammenti di DNA fetale tramite l’utilizzo di sequenziatori di ultima generazione (Next Generation Sequencing, NGS). Attraverso una successiva analisi bioinformatica avanzata, è quindi possibile rilevare la presenza di eventuali alterazioni di diverso tipo. 

La risposta con un semplice prelievo di sangue

Il NIPT è in grado di analizzare il DNA fetale estratto da un campione di sangue materno per la rilevazione di diversi tipi di alterazioni del numero dei cromosomi, quali le aneuploidie, o della loro struttura. 

I cromosomi sono presenti fisiologicamente nelle cellule umane in numero totale di 46 (23 coppie): l’alterazione di questo numero, sia in eccesso che in difetto, è correlata a deficit o disabilità di vario tipo. Sono rilevabili con il testing prenatale non invasivo alcune trisomie, condizioni nelle quali un cromosoma è presente in triplice anziché duplice copia: ad esempio, la trisomia 21 (più nota come sindrome di Down), la trisomia 18 (sindrome di Edwards) e la trisomia 13 (sindrome di Patau). La procedura è anche in grado di individuare alterazioni in numero dei cromosomi sessuali, come la sindrome di Turner, nella quale il cromosoma X è presente in singola anziché duplice copia (monosomia del cromosoma X). Altre aneuploidie dei cromosomi sessuali riscontrabili sono la trisomia X (XXX), sindrome di Klinefelter (XXY) e sindrome di Jacobs (XYY).

Il test è anche in grado di rilevare microdelezioni (piccole alterazioni strutturali dei cromosomi) e alterazioni strutturali più complesse. 

I vantaggi del NIPT per le future mamme e le loro famiglie

Il testing prenatale non invasivo consente di ottenere una serie di informazioni strategiche sullo stato di salute del bambino già in gravidanza in sicurezza, cioè senza correre i rischi di aborto spontaneo associati alla diagnosi prenatale tradizionale (villocentesi, amniocentesi). 

Il NIPT comporta l’esecuzione di procedure semplici e rapide. È sufficiente il prelievo di un piccolo campione di sangue (8 millilitri), che in alcuni casi può essere effettuato direttamente presso lo studio del ginecologo. Le analisi vengono eseguite in Italia, motivo per cui tutta la documentazione relativa ai consensi informati e ai referti è fruibile in italiano e i risultati sono disponibili in 3-4 giorni lavorativi.

La semplicità di esecuzione e la sicurezza non vanno a scapito della precisione delle informazioni fornite: il test ha una sensibilità del 99,9% per i cromosomi 21, 18 e 13 e per le aneuploidie dei cromosomi sessuali e una percentuale di falsi positivi (cioè casi in cui viene riscontrata un’alterazione che in realtà non è presente) inferiore allo 0,1%. 

Infine, l’esito è ben definito: il test è positivo o negativo, senza sfumature intermedie che non portano comunque alla risoluzione dei dubbi iniziali. Se è positivo, significa che è stata rilevata una aneuploidia, una microdelezione o un’alterazione strutturale dei cromosomi; in tal caso viene raccomandata l’esecuzione dei test diagnostici prenatali tradizionali. Se è negativo, significa che non è stata rilevata alcuna anomalia in numero o struttura. Un referto negativo non può garantire che il feto sia sano, ma attesta che il rischio di anomalie fetali è molto ridotto. 

Nei casi in cui il risultato è non ottimale o non conclusivo (1% del totale) viene raccomandata l’effettuazione di un nuovo prelievo per la ripetizione della procedura. Se l’esito è nuovamente non conclusivo, viene consigliata l’esecuzione delle procedure tradizionali di screening prenatale (villocentesi, amniocentesi). 

Il parere dell’esperta

Il NIPT sta aprendo nuove prospettive nello screening prenatale. Ma l’avanzamento rapido delle conoscenze e lo sviluppo di tecnologie sempre più sofisticate sta promuovendo un’evoluzione inarrestabile anche in questo settore. 

Per avere un’idea chiara del contesto attuale e di quali sono le opportunità che il futuro promette, abbiamo intervistato Laura Gigante, medico genetista e Laboratory Director di Eurofins Genoma. 

Dottoressa Gigante, Le procedure tradizionali per il riconoscimento di anomalie nell’embrione e nel feto sono invasive e pertanto associate a rischi che possono rappresentare un deterrente per i genitori e spingerli a rinunciare alla diagnosi prenatale: quali sono i principali vantaggi dei NIPT, sia dal punto di vista personale che da quello collettivo, inteso come salute pubblica?

Il principale vantaggio di questi test è rappresentato proprio dalla non invasività, una caratteristica che è espressa anche nello stesso acronimo NIPT, Non Invasive Prenatal Testing. Questo è un punto di grande importanza: sappiamo infatti che l’invasività è necessariamente correlata a dei rischi per la gravidanza. Ecco, da questo punto di vista, il NIPT riduce in maniera significativa l’accesso alle classiche procedure invasive di diagnostica invasiva prenatale, ovvero villocentesi, amniocentesi e cordocentesi. 

Un ulteriore vantaggio specifico del test non invasivo è costituito dalla possibilità di accesso universale. Vede, nell’ambito della diagnostica medica l’abitudine è quella di ragionare sul concetto di indicazione: laddove sussiste una ragione, viene proposto un test diagnostico che supporta nell’identificazione di una specifica condizione. Ma quando parliamo di diagnostica prenatale, in realtà parliamo di screening, ossia di una procedura medica che può essere applicata in maniera universale, cioè anche nei casi in cui la gravidanza non è associata ad un rischio specifico. La diagnosi prenatale può essere effettuata semplicemente sulla base del fatto che ogni gestazione è correlata ad un rischio generale e che è disponibile una relativa procedura sicura di screening. A margine di ciò, nella malaugurata ipotesi in cui il test evidenzi un segnale di allarme, è possibile proporre alla coppia indagini più approfondite, questa volta inevitabilmente di tipo invasivo, che permetteranno di effettuare le opportune verifiche. 

I NIPT sono pertanto proponibili a tutti i genitori in attesa di un figlio che intendano conoscerne lo stato di salute e, in questo quadro, vengono impiegati principalmente per confermare che la gestazione stia procedendo fisiologicamente. 

 

La possibilità di diagnosticare tempestivamente una malattia prevenendo in tal modo possibili conseguenze irreversibili rappresenta un punto fondamentale, soprattutto per quanto riguarda le cosiddette malattie rare: in che modo i NIPT stanno influenzando la pratica clinica e le decisioni delle future mamme?

Come accennavo prima, le caratteristiche intrinseche del NIPT, in particolare la non invasività e la possibilità attuale (acquisita dopo molti anni di ricerca) di ambiti di applicazione ampi, offrono l’opportunità alle coppie di sottoporsi a screening relativamente approfonditi anche in assenza di indicazioni specifiche, come l’età materna avanzata. Oggi è particolarmente importante ottenere un quadro piuttosto preciso dello stato di salute del bambino durante la gravidanza. Non solo perché l’età media dei genitori è più alta rispetto al passato, ma anche perché si avverte maggiormente l’esigenza di avere chiaro come dovranno essere affrontati il parto e i primi anni di vita del piccolo.

Questi test stanno pertanto inevitabilmente influenzando la pratica clinica, dal momento che sono le coppie stesse ad essere sempre più consapevoli della possibilità di effettuare degli screening in gravidanza e quindi a chiedere di accedere a questo tipo di procedure anche quando il clinico non le proporrebbe in prima istanza. Proprio il fatto che le future mamme possano scegliere di sottoporsi agli esami di screening al di là della prescrizione medica sta effettivamente modificando la pratica clinica. 

 

Quali sono le prospettive future per lo sviluppo e l'impiego clinico dei NIPT?

Da un punto di vista tecnico, il NIPT è stato concepito poco più di una decina di anni fa, all’inizio del secondo decennio di questo secolo. Da allora ad oggi, si è verificato un importante sviluppo delle tecnologie applicate per questo tipo di analisi e dell’insieme delle informazioni che possono essere ottenute tramite la sua applicazione. Mi spiego meglio ripercorrendo le tappe di questo percorso.

Siamo partiti da una fase iniziale, nella quale le applicazioni riguardavano esclusivamente la diagnosi delle anomalie cromosomiche più frequenti, ovvero le trisomie 13, 18 e 21. Successivamente, siamo passati, attraverso diversi step, all’espansione del campo di screening cromosomico, fino ad arrivare alla possibilità di valutare tutti i cromosomi, incluse le cosiddette microdelezioni, ossia anomalie cromosomiche abbastanza piccole da non essere rilevabili mediante le tecniche di screening classico ma che richiedono l’impiego di tecniche mirate.

Negli anni successivi, è stato introdotto quello che oggi viene indicato con l’acronimo NIPD (Non Invasive Prenatal Diagnosis), un test in grado di rilevare le anomalie genetiche propriamente dette del feto. A questo proposito, ricordo che noi genetisti operiamo una distinzione fra patologie genetiche e patologie cromosomiche. Le prime sono alterazioni che possono verificarsi al di là di particolari fattori di rischio o a causa del fatto che i genitori sono portatori sani di una determinata patologia genetica (è ciò che accade, ad esempio, per la fibrosi cistica), mentre le seconde sono quelle che coinvolgono i cromosomi e che riconoscono come maggiore fattore di rischio l’età materna.

La diagnosi prenatale delle patologie genetiche è stata negli ultimi anni protagonista di notevoli avanzamenti grazie alla messa a punto di tecniche di analisi del DNA fetale. Devo confessarle che, avendo vissuto in prima persona l’evoluzione del NIPT nella pratica clinica, ritengo che i passi avanti compiuti fino ad oggi siano straordinari e, peraltro, niente affatto conclusivi. I dati di letteratura più recenti indicano che l’evoluzione nel settore renderà possibile quella che definiamo Whole Exome Sequencing (WES), cioè l’analisi di tutto l’esoma, l’intera regione codificante del genoma umano. In termini tecnici, si tratta di un’operazione estremamente complessa che, sul piano clinico, permette di ricavare informazioni molto estese. Sotto il profilo tecnico, si arriverà a questo tipo di implementazione e a quel punto sarà legittimo domandarsi se ne varrà la pena: il fatto che sia disponibile una tecnica applicabile universalmente e finalizzata ad ottenere dati specifici non significa infatti necessariamente che debba essere proposta a tutti in ogni circostanza.

 

Con quali iniziative Eurofins sta contribuendo all'evoluzione e alla diffusione di questa tecnologia?

Eurofins Genoma Group è stata la prima azienda ad eseguire i NIPT in Italia. Ai suoi albori, questa tecnologia era disponibile per le gestanti anche nel nostro Paese solo per quanto riguarda il prelievo, mentre tutta la parte di indagini analitiche di laboratorio era reperibile solo all’estero.
Dal 2013, la nostra azienda ha cominciato ad eseguire anche le indagini analitiche qui, tanto che oggi il loro svolgimento avviene per intero in Italia. Eurofins Genoma Group è stato anche uno dei primi centri a sviluppare l’analisi genome-wide, una metodica che permette la valutazione di tutti i cromosomi.
Alla fine del 2015 abbiamo infatti lanciato un test che è in grado di valutare tutto l’assetto cromosomico fetale e comprende sia le anomalie di numero (aneuploidia) sia di struttura (delezioni/duplicazioni). A valle di ciò, sono stati pubblicati dati di notevole interesse in merito all’introduzione della tecnica genome-wide.
Ma non ci siamo fermati lì: alla fine del 2017 è stato introdotto l’impiego dell’analisi NIPT per la valutazione di patologie monogeniche. In particolare, sono state incluse alcune alterazioni genetiche estremamente comuni (dobbiamo ricordare infatti che la possibilità che un individuo sia portatore sano di malattie quali la fibrosi cistica o l’anemia mediterranea è piuttosto diffusa) e disturbi non associati ad una componente ereditaria e, pertanto, non prevedibili con altri tipi di screening. Questa tecnologia rappresenta attualmente l’espressione massima del know-how di Eurofins Genoma in termini di proposta alle coppie che intendono eseguire uno screening della gravidanza.
A tali procedure si possono aggiungere altri test finalizzati a verificare se una determinata coppia sia portatrice sana di patologie genetiche non evidenziabili mediante il NIPT. Possiamo affermare, quindi, che lo sviluppo nel percorso di screening prenatale non procede esclusivamente sulla base della tecnologia NIPT, ma anche con la messa a punto di una serie di screening ancillari che possono essere proposti ai genitori, anche prima del concepimento, e che complessivamente permettono di ottenere strumenti utili alla valutazione del rischio riproduttivo e alla rilevazione di eventuali problematiche che necessitano di ulteriori approfondimenti di tipo diagnostico invasivo. 

 

Quali sono le malattie che oggi sono ancora difficili o impossibili da diagnosticare nel periodo prenatale e perché?

La difficoltà nell’identificazione di alcune patologie attraverso l’utilizzo del NIPT è di tipo tecnico. L’analisi NIPT comporta la valutazione del DNA fetale circolante, ovvero DNA del bambino che viene rilasciato nel circolo sanguigno della madre e che, per le sue caratteristiche, può fornire informazioni incomplete. Quindi, oltre al problema legato alle patologie che di per sé sono difficilmente rilevabili, dobbiamo considerare i limiti tecnici della procedura, che sussistono anche per le malattie facilmente diagnosticabili. Come ho l’abitudine di ripetere alle coppie che accedono ai nostri servizi di diagnosi prenatale per una consulenza, non si può e non si potrà mai avere un “referto di bambino sano”. Si potrà, viceversa, ottenere un referto nel quale viene asserito che una serie di condizioni che sono state verificate sono assenti. Esistono, a margine di ciò, patologie che rimangono complicate da diagnosticare, come le malattie rarissime che si generano de novo sul concepimento e che non dipendono da una storia familiare positiva. Malattie che non esistevano nella famiglia fino a quel punto. Abbiamo anche difficoltà nella rilevazione delle anomalie cromosomiche in forma di mosaico (i cosiddetti mosaicismi fetali). Va sempre considerato il fatto che la diagnosi prenatale deve essere vista come una valutazione del quadro complessivo e non come un’analisi basata su una singola tecnica. Alla luce di ciò, il consiglio che viene dato alle coppie è quello di non focalizzarsi su quello che non si può vedere, ma di sottoporsi ad uno screening generale non invasivo della gravidanza che preveda tutte le indagini NIPT ed una valutazione molto accurata dal punto di vista ecografico eseguita presso ecografisti esperti di diagnostica prenatale, allo scopo di delineare una visione d’insieme dello stato di salute del feto che possa infondere serenità ed accompagnare i genitori nel percorso prenatale.

Riferimenti bibliografici
L. Gigante et al. Test performance and clinical utility of expanded non‐ invasive prenatal test: Experience on 71,883 unselected routine cases from one single center. Prenatal diagnosis. (2024)
 

Domande e risposte

Che cosa sono i test prenatali non invasivi (NIPT)?

I test prenatali non invasivi (NIPT) sono esami del sangue materno che permettono di analizzare il DNA fetale circolante per rilevare eventuali anomalie cromosomiche del feto. Sono chiamati non invasivi perché non richiedono procedure come l’amniocentesi o la villocentesi, che comportano un rischio di aborto spontaneo.

Quando possono essere eseguiti i NIPT e chi può sottoporvisi?

I NIPT possono essere eseguiti a partire dalla 10° settimana di gravidanza. Tutte le donne in gravidanza, sia che abbiano concepito naturalmente o tramite tecniche di fecondazione assistita, possono scegliere di sottoporsi a questo test.

In quali casi è particolarmente indicato sottoporsi ai NIPT?

I NIPT sono particolarmente indicati quando:

• Vi sono rischi elevati di aborto spontaneo che controindicano i test invasivi;
• Ci sono stati aborti spontanei o interruzioni volontarie di precedenti gravidanze;
• Lo screening del primo trimestre (Bi-Test) ha dato esito positivo;
• L’età materna è superiore ai 35 anni o l’età paterna è superiore ai 40 anni;
• L'ecografia suggerisce una possibile aneuploidia;
• Esiste una storia familiare di anomalie cromosomiche.

Come funzionano i NIPT?

Durante la gravidanza, frammenti di DNA fetale circolano nel sangue materno. I NIPT analizzano un campione di sangue materno per rilevare questi frammenti di DNA fetale utilizzando tecnologie avanzate di sequenziamento. Questo permette di individuare eventuali anomalie cromosomiche senza rischi per la madre o il feto.

Quali tipi di anomalie possono essere rilevate con i NIPT?

I NIPT possono rilevare diverse anomalie cromosomiche, tra cui:

• Trisomie come la sindrome di Down (trisomia 21), la sindrome di Edwards (trisomia 18) e la sindrome di Patau (trisomia 13);
• Aneuploidie dei cromosomi sessuali, come la sindrome di Turner, la trisomia X, la sindrome di Klinefelter e la sindrome di Jacobs;
• Microdelezioni e altre alterazioni strutturali dei cromosomi.