Biomarkery w nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej aberracji chromosomowej zespołu Downa

Wynalazek dotyczy nowego sposobu użycia lipidów, jakimi są ceramidy C22-Cer i C24:1-Cer, a mianowicie innowacyjne wykorzystanie ich jako biomarkery w nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej Zespołu Downa. Swierdziliśmy bowiem istotne podwyższenie poziomu obu ceramidów w osoczu kobiet ciężarnych z płodowym zespołem Downa.
Oznaczanie zawartości tych ceramidów w osoczu/surowicy może odbywać się dowolną metodą oznaczania sfingolipidów, między innymi chromatografią cienkowarstwową, wysokosprawną chromatografią cieczową, chromatografią gazową, metodami immunochemicznymi oraz szeroko wykorzystywaną w sfingolipidomice tandemową spektrometrią masową.

Potencjalnie lipidy wchodzące w skład wynalazku mogą być podstawą do opracowania zupelnie nowego postępowania/algorytmu diagnostycznego oraz powstania nieinwazyjnego, szybkiego, taniego testu diagnozującego płodową trisomię chromosomu 21.
Potencjalnie takim nieinwazyjnym testem diagnostycznym, będą zainteresowane wszystkie ośrodki państwowe i prywatne zajmujące się opieką kobiet w czasie ciąży, laboratoria wykonujące oznaczenia biochemiczne zarówno jak i placówki naukowe zajmujące się proteomiką. Opracowaniem nowego testu i algorytmu diagnostycznego zespołu Downa mogą być zainteresowane również korporacje biomedyczne wykupujące często prawa do takich odkryć.

- udoskonalenie produktu/usługi

nieinwazyjna diagnostyka prenatalna, Zespół Downa, biomarkery, ceramidy

Ceramidy C22 i C24:1 po kolejnych etapach badań naukowych mogą okazać się bardzo przydatne w nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej. Jeśli swoistość tych lipidów dla zespołu Downa będzie wyższa niż dotychczas wykonywanych testów biochemicznych ( test potrójny i poczwórny) to oznaczanie poziomu w/w lipidów we krwi ciężarnych wejdzie do rutynowej diagnostyki prenatalnej tej aberracj chromosomowej. Oznaczałoby to zmniejszenie ilości wyników fałszywie dodatnich oraz wielokrotne obniżenie kosztów badań wykonywanych podczas ciąży. Być może okaże się, że swoistość diagnostyczna istotnych statystycznie ceramidów dorównuje swoistośći metodom inwazyjnej diagnostyki prenatalnej, co wpłynełoby na zaniehanie wykonywania amniopunkcji u kobiet z wysokim ryzykiem wystąpienia zespołu Downa, która niesie ze sobą 1% ryzyko poronienia płodu. Potencjalnie cceramidy te mogą być podstawą do opracowania zupelnie nowego postępowania/algorytmu diagnostycznego oraz powstania nieinwazyjnego, szybkiego, taniego testu diagnozującego płodową trisomię chromosomu 21.

- Przemysł chemiczny
- Nauki biologiczne - Biotechnologia / farmaceutyka
- Nauki biologiczne - zdrowie, medycyna

- badania na etapie laboratoryjnym
- zakończone badania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi

W projekcie oznaczono stężenia 11 fosfolipidów (sfingozynę Sph, sfinganinę SPA, sfingozyno-1-fosforan S1P oraz ceramidy: C14:0-Cer, C16:0-Cer, C18:0-Cer, C18:1-Cer, C20:0-Cer, C22:0-Cer, C24:0-Cer i C24:1-Cer) w osoczu krwi ciężarnych pacjentek. Badania zostały przeprowadzone na 10 próbkach osocza pobranego od kobiet w II trymestrze ciąży (15-18 tydz.) ze zdiagnozowanym zespołem Downa poprzez metodę amniopunkcji połączonej z diagnostyką genetyczną (grupa badana) oraz 14 próbkach osocza pobranego od kobiet w II trymestrze ciąży (15-18 tydz.) ze zdrowym płodem (grupa kontrolna).
Poziom sfingolipidów został oznaczony w osoczu ciężarnych, przy użyciu spektrometru masowego typu potrójny kwadrupol połączonego z ultrasprawnym chromatografem cieczowym (UHPLC/MS/MS) według metody (Blachnio-Zabielska et al Rapid Commun Mass Spectrom. 2012 May 15;26(9):1134-40). Do 100ul próbki dodano 50ul mieszaniny standardu wewnętrznego (2ng 17Sph, 2ng 15S1P, 20ng C17-Cer) i 1,5ml mieszaniny ekstrakcyjnej (2-propanol:H2O:octan etylu 30:10:60 v:v:v). Każda próbka była sonikowana i wirowana prze 10min w temp. 4ºC przy 4000 rpm. Uzyskany supernatant przeniesiono do nowej fiolki a osad był ponownie ekstrahowany. Po wirowaniu, supernatanty zostały połączone i odparowane pod azotem. Odparowana próbka zawieszona została w 100ul rozpuszczalnika A, wykorzystywanego do rozdziału chromatograficznego (2mM mrówcza amonu, 0,15% kwas mrówkowy w metanolu). Analizę sfingolipidów przeprowadzono w pozytywnej jonizacji w trybie MRM (multiple reactions monitoring). Badania miały miejsce w Zakładzie Fizjologii Lekarskiej UMB, który posiada wymagane instrumentarium do przeprowadzenia powyższych badań.
Uzyskane wyniki zostały poddane analizie statystycznej testem parametrycznym t-Studenta i testem nieparametrycznym (z poziomem istotności p<0,05). Stwierdzono istotnie podwyższony poziom C22-Cer i C24:1-Cer w osoczu ciężarnych z płodowym zespołem Downa (P value w teście parametrycznym wynosiły kolejno 0.024 i 0.026). Dodatkowo dla obu istotnie statystycznych ceramidów stworzyliśmy krzywe ROC (receiver operating curve), które określają wartości progowe i pozwalają przewidzieć prawdopodobieństwo wystąpienia zespołu Downa u płodu z określoną swoistością i czułością. Pole powierzchni pod krzywą ROC wynosi kolejno dla C22-Cer: 0.81, dla C24:1-Cer: 0.73. Wykazaliśmy znamienne większe ryzyko wystąpienia zespołu Downa u płodu, gdy stężenie w osoczu C22-Cer > 12.66 ng/100ul (sens. 0.9, sp. 0.79, P value= 0.0007) and C24:1-Cer > 33.19 ng/100ul (sens. 0.6, sp. 0.86, P value= 0.0194).