Využití analýzy volné fetální DNA v prenatální diagnostice vybraných monogenních chorob

Bc. Gabriela Daňková

Master's thesis

Implementing prenatal diagnosis of monogenic disorders based on cell-free fetal DNA

Abstract:

Genetické změny na genové, chromozomové i genomové úrovni jsou příčinou závažných onemocnění. Prenatální genetická diagnostika detekuje tato onemocnění již ve fetálním stádiu, a umožňuje tak budoucím rodičům činit informovaná rozhodnutí o dalším průběhu těhotenství. Nezbytným krokem pro molekulárně genetickou prenatální diagnostiku je přímá analýza fetální DNA. Ta se obvykle získává invazivními metodami, a to především amniocentézou či odběrem choriových klků. Tyto invazivní techniky jsou však spojeny s malým, ale významným rizikem vyvolání potratu i jiných komplikací. Objev volné fetální DNA v plazmě těhotných žen přinesl nové možnosti pro neinvazivní prenatální diagnostiku. Hlavním cílem této práce bylo zavést neinvazivní prenatální diagnostiku monogenních chorob využívající analýzu volné fetální DNA na Oddělení lékařské genetiky Fakultní nemocnice Brno. Pro tento účel byly vybrány dvě monogenní choroby: achondroplázie a cystická fibróza. Neinvazivní prenatální diagnostika je založena na detekci nejběžnějších mutací asociovaných s těmito chorobami ve vzorcích volné fetální DNA pomocí analýzy teploty tání s vysokým rozlišením. Pro zaručení spolehlivosti tohoto vyšetření byly dále hodnoceny metody izolace volné fetální DNA a možnosti ověření přítomnosti volné fetální DNA ve vzorku.

Abstract:

Genetic changes at the single-gene, chromosomal or whole genome level cause serious diseases. Prenatal genetic diagnosis can detect these abnormalities in fetal period, which enables the future parents to make informed decisions about further course of the pregnancy. Molecular genetic prenatal diagnosis requires direct analysis of fetal DNA. Conventionally, fetal genetic material is obtained by invasive sampling techniques such as amniocentesis or chorionic villus sampling. However, these techniques are associated with small, but definite risk of fetal loss and other pregnancy-associated complications. The discovery of circulating fetal DNA in the plasma of pregnant women has opened up new possibilities for non-invasive prenatal diagnosis and monitoring. The main objective of this thesis was to implement non-invasive prenatal diagnosis of monogenic disorders based on cell-free fetal DNA analysis at the Department of Medical Genetics of the University Hospital Brno. For this purpose, two monogenic disorders were selected: achondroplasia and cystic fibrosis. The non-invasive diagnosis is based on high resolution melting analysis, which enables detection of the most common mutations associated with these disorders in samples of cell-free fetal DNA. For ensuring the reliability of this diagnosis, methods of cell-free fetal DNA isolation and confirmation of cell-free fetal DNA in a sample were also evaluated.

Keywords

neinvazivní prenatální diagnostika, volná fetální DNA, monogenní onemocnění, achondroplázie, cystická fibróza, analýza teploty tání s vysokým rozlišením non-invasive prenatal diagnosis, cell-free fetal DNA, monogenic disorder, achondroplasia, cystic fibrosis, high resolution melting analysis

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 1. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 10. 2. 2016
• Supervisor: RNDr. Iveta Valášková, Ph.D.
• Reader: RNDr. Vladimíra Vallová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics