INTRODUÇÃO: A determinação do genótipo RHD fetal no plasma materno é um teste de diagnóstico pré-natal não invasivo oferecido a gestantes RhD negativo que apresentam potencial de sensibilização e/ou Doença Hemolítica Perinatal. Atualmente, este exame é realizado de rotina em diversos países, mas não no Brasil. A Clínica Obstétrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP) oferece atendimento terciário a gestantes RhD negativo, com monitorização dos títulos de anticorpos irregulares, administração da imunoglobulina anti-D e/ou terapêutica fetal, quando necessários. OBJETIVO: Avaliar a acurácia do teste semiautomatizado para determinação do genótipo RHD fetal no plasma materno. METODOLOGIA: Foram coletadas prospectivamente amostras de sangue de 220 gestantes RhD negativo, com idade gestacional entre 8-28 semanas. O plasma foi obtido em no máximo 2 horas após a coleta, e uma alíquota de 1 mL foi submetida à extração de ácidos nucléicos no equipamento automatizado MagNA Pure Compact (Roche), empregando o kit Large Volume. O DNA extraído foi submetido a PCR em tempo real (Step One Plus - Applied Biosystems), usando o protocolo do grupo SAFE, que tem como alvos os éxons 5 e 7 do gene RHD. RESULTADOS: Ocorreu exclusão de 35 amostras devido a problemas pré-analíticos, aborto ou desconhecimento do fenótipo do recém-nascido. Entre as 185 amostras analisadas, 130 (70,2%) foram genotipadas como RHD+ e 55 (29,8%) RHD-. Os resultados obtidos foram comparados com a fenotipagem do cordão umbilical, e houve concordância completa (100%). Sete amostras exibiram amplificação exclusiva para o éxon 7. Essas amostras foram submetidas aos protocolos em PCR convencional, e PCR em tempo real específico para o pseudogene RHD. Ambos os ensaios apresentaram os mesmos resultados: cinco positivos e dois negativos. Nesses mesmos 7 casos, após extração da camada de leucócitos materna, os protocolos foram repetidos, e o resultado confirmou que cinco mães eram RHD. As duas amostras com resultado negativo foram submetidas ao protocolo Multiplex, envolvendo os éxons 3-9 do gene RHD, com resultados negativos, confirmando que as mães são verdadeiramente RHD- portanto o sinal do éxon 7 é provindo dos fetos que são D variantes. CONCLUSÃO: O método para a determinação do RHD fetal no plasma materno descrito demonstrou ser rápido, de fácil execução, alta precisão e reprodutível, além de indicar possíveis variantes RHD em nossa população / BACKGROUND: Fetal RHD genotype determination in maternal plasma is a noninvasive prenatal diagnostic test performed in RhD negative pregnant women at risk of alloimmunization and/or Hemolytic Disease of Fetus and Newborn. Currently, this test is routinely performed in many countries but not in Brazil. The Department of Obstetrics at Hospital das Clínicas, São Paulo University Medical School provides tertiary antenatal care for RhD negative pregnant women including anti-D immunoglobulin administration, antibody levels monitoring and intrauterine treatment if necessary. AIMS: To validate the accuracy of a semi-automated test for fetal RHD genotype determination in maternal plasma. METHODS: Two-hundred and twenty blood samples were prospectively collected between 8 and 28 weeks of gestational age. Plasma processing was performed within 2 hours after blood collection, and nucleic acids were extracted from 1mL aliquots with an automated extraction platform (MagNA Pure Compact Roche) and the Large Volume kit. RHD gene exons 5 and 7 were amplified with real-time PCR (Step One Plus - Applied Biosystems) using the SAFE group protocol. RESULTS: Thirty-five samples were excluded due to pre-analytical problems, miscarriage and missing follow-up. In the remaining 185 samples, 130 (70.2%) were genotyped as RhD+ and 55 (29.8%) RhD-. Comparison with umbilical cord blood group phenotype showed 100% concordance. Seven samples showed amplification for exon 7 only. These were further investigated with conventional and real-time PCR with an specific protocol for RHD? pseudogene: 5 were positive and 2, negative. In these 7 cases, maternal buffy-coat DNA analysis also confirmed that 5 women were RHD?. In the remaining 2 cases, a multiplex protocol directed at RHD gene exons 3-9 confirmed that both mothers were truly RhD negative so exon 7 signal comes from the fetuses, further found to harbor D variants. CONCLUSION: The present study demonstrates that fetal RHD determination in maternal plasma is a fast, easy-to-perform and reproducible technique with high accuracy in our population. Moreover, it helps in the identification of possible RHD variants in our population

O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um teste não invasivo para a trissomia do cromossomo 21 através da análise de ácidos nucleicos fetais livres no plasma materno por sequenciamento de última geração realizado no sequenciador automático Ion Torrent. A metodologia proposta para o teste é a análise de SNPs com alta taxa de heterozigosidade na população brasileira localizados em dois genes presentes no cromossomo 21 (PLAC4 e C21orf105), e a detecção da cópia extra do cromossomo 21 é feita pela razão dos alelos desses SNPs, sendo que a razão de 1:1 indica que o feto é normal, e a razão de 2:1 indica que o feto tem uma cópia extra do cromossomo 21. Para a validação da metodologia foram utilizadas 50 amostras de DNA livre extraídas de líquido amniótico, previamente caracterizadas por análise citogenética consideradas como o padrão ouro pois contém apenas material genético fetal abundante. A metodologia foi validada com sucesso nessas amostras, sendo que as 24 amostras de fetos com trissomia foram claramente distinguidas das 26 amostras de fetos normais. A metodologia validada foi aplicada a 44 amostras de DNA livre extraídas de plasma de gestantes (21 amostras de fetos com trissomia do 21 e 23 de fetos normais), porém não foi possível fazer a distinção entre fetos normais e fetos com trissomia do 21, possivelmente devido à variações na fração fetal do DNA livre em relação à fração materna. Como nosso objetivo principal não foi alcançado, Propomos aqui que o teste realizado em líquido amniótico seja utilizado como uma alternativa mais simples, rápida e barata ao cariótipo convencional atualmente utilizado para fazer o diagnóstico da trissomia do cromossomo 21 em amostras coletadas por procedimentos invasivos, enquanto as deficiências do teste não-invasivo pelo plasma materno são aprimoradas / The purpose of this study was to develop a test for trisomy 21 by analyzing cell-free fetal nucleic acids in maternal plasma by next-generation sequencing performed on automated sequencer Ion Torrent. The proposed methodology for the test is based on analysis of SNPs with high heterozygosity rates in Brazilian population, located in two genes present on chromosome 21 (PLAC4 and C21orf105), and the detection of the extra copy of chromosome 21 is made by the allelic-ratio of these SNPs, where 1:1 ratio indicates a normal fetus, and the 2:1 ratio indicates that the fetus has an extra copy of chromosome 21. In order to validate the methodology 50 cell-free DNAs extracted from amniotic fluid were used representing a gold standard since it contains abundant genetic material exclusively from the fetus. The methodology has been successfully validated in these samples, all the 24 samples from fetuses with trisomy 21 were clearly distinguished from 26 samples of normal fetuses. The validated method was applied to 44 cell-free DNA samples extracted from plasma of pregnant women (21 samples from fetuses with trisomy 21 and 23 from normal fetuses), but unfortunately it was not possible to distinguish between normal and trisomy 21 fetuses, possibly due to variations on the fetal fraction of the cell-free DNA in relation to maternal fraction. As our main goal was not achieved, we propose here that the test performed on amniotic fluid sample could be used as a simpler, faster and cheaper alternative test to traditional karyotype, which is used nowadays to make the diagnosis of trisomy 21 in samples collected by invasive procedures. In parallel, minor improvements in the described method may enable its clinical use

INTRODUÇÃO: A determinação do genótipo RHD fetal no plasma materno é um teste de diagnóstico pré-natal não invasivo oferecido a gestantes RhD negativo que apresentam potencial de sensibilização e/ou Doença Hemolítica Perinatal. Atualmente, este exame é realizado de rotina em diversos países, mas não no Brasil. A Clínica Obstétrica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HCFMUSP) oferece atendimento terciário a gestantes RhD negativo, com monitorização dos títulos de anticorpos irregulares, administração da imunoglobulina anti-D e/ou terapêutica fetal, quando necessários. OBJETIVO: Avaliar a acurácia do teste semiautomatizado para determinação do genótipo RHD fetal no plasma materno. METODOLOGIA: Foram coletadas prospectivamente amostras de sangue de 220 gestantes RhD negativo, com idade gestacional entre 8-28 semanas. O plasma foi obtido em no máximo 2 horas após a coleta, e uma alíquota de 1 mL foi submetida à extração de ácidos nucléicos no equipamento automatizado MagNA Pure Compact (Roche), empregando o kit Large Volume. O DNA extraído foi submetido a PCR em tempo real (Step One Plus - Applied Biosystems), usando o protocolo do grupo SAFE, que tem como alvos os éxons 5 e 7 do gene RHD. RESULTADOS: Ocorreu exclusão de 35 amostras devido a problemas pré-analíticos, aborto ou desconhecimento do fenótipo do recém-nascido. Entre as 185 amostras analisadas, 130 (70,2%) foram genotipadas como RHD+ e 55 (29,8%) RHD-. Os resultados obtidos foram comparados com a fenotipagem do cordão umbilical, e houve concordância completa (100%). Sete amostras exibiram amplificação exclusiva para o éxon 7. Essas amostras foram submetidas aos protocolos em PCR convencional, e PCR em tempo real específico para o pseudogene RHD. Ambos os ensaios apresentaram os mesmos resultados: cinco positivos e dois negativos. Nesses mesmos 7 casos, após extração da camada de leucócitos materna, os protocolos foram repetidos, e o resultado confirmou que cinco mães eram RHD. As duas amostras com resultado negativo foram submetidas ao protocolo Multiplex, envolvendo os éxons 3-9 do gene RHD, com resultados negativos, confirmando que as mães são verdadeiramente RHD- portanto o sinal do éxon 7 é provindo dos fetos que são D variantes. CONCLUSÃO: O método para a determinação do RHD fetal no plasma materno descrito demonstrou ser rápido, de fácil execução, alta precisão e reprodutível, além de indicar possíveis variantes RHD em nossa população / BACKGROUND: Fetal RHD genotype determination in maternal plasma is a noninvasive prenatal diagnostic test performed in RhD negative pregnant women at risk of alloimmunization and/or Hemolytic Disease of Fetus and Newborn. Currently, this test is routinely performed in many countries but not in Brazil. The Department of Obstetrics at Hospital das Clínicas, São Paulo University Medical School provides tertiary antenatal care for RhD negative pregnant women including anti-D immunoglobulin administration, antibody levels monitoring and intrauterine treatment if necessary. AIMS: To validate the accuracy of a semi-automated test for fetal RHD genotype determination in maternal plasma. METHODS: Two-hundred and twenty blood samples were prospectively collected between 8 and 28 weeks of gestational age. Plasma processing was performed within 2 hours after blood collection, and nucleic acids were extracted from 1mL aliquots with an automated extraction platform (MagNA Pure Compact Roche) and the Large Volume kit. RHD gene exons 5 and 7 were amplified with real-time PCR (Step One Plus - Applied Biosystems) using the SAFE group protocol. RESULTS: Thirty-five samples were excluded due to pre-analytical problems, miscarriage and missing follow-up. In the remaining 185 samples, 130 (70.2%) were genotyped as RhD+ and 55 (29.8%) RhD-. Comparison with umbilical cord blood group phenotype showed 100% concordance. Seven samples showed amplification for exon 7 only. These were further investigated with conventional and real-time PCR with an specific protocol for RHD? pseudogene: 5 were positive and 2, negative. In these 7 cases, maternal buffy-coat DNA analysis also confirmed that 5 women were RHD?. In the remaining 2 cases, a multiplex protocol directed at RHD gene exons 3-9 confirmed that both mothers were truly RhD negative so exon 7 signal comes from the fetuses, further found to harbor D variants. CONCLUSION: The present study demonstrates that fetal RHD determination in maternal plasma is a fast, easy-to-perform and reproducible technique with high accuracy in our population. Moreover, it helps in the identification of possible RHD variants in our population

O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento de um teste não invasivo para a trissomia do cromossomo 21 através da análise de ácidos nucleicos fetais livres no plasma materno por sequenciamento de última geração realizado no sequenciador automático Ion Torrent. A metodologia proposta para o teste é a análise de SNPs com alta taxa de heterozigosidade na população brasileira localizados em dois genes presentes no cromossomo 21 (PLAC4 e C21orf105), e a detecção da cópia extra do cromossomo 21 é feita pela razão dos alelos desses SNPs, sendo que a razão de 1:1 indica que o feto é normal, e a razão de 2:1 indica que o feto tem uma cópia extra do cromossomo 21. Para a validação da metodologia foram utilizadas 50 amostras de DNA livre extraídas de líquido amniótico, previamente caracterizadas por análise citogenética consideradas como o padrão ouro pois contém apenas material genético fetal abundante. A metodologia foi validada com sucesso nessas amostras, sendo que as 24 amostras de fetos com trissomia foram claramente distinguidas das 26 amostras de fetos normais. A metodologia validada foi aplicada a 44 amostras de DNA livre extraídas de plasma de gestantes (21 amostras de fetos com trissomia do 21 e 23 de fetos normais), porém não foi possível fazer a distinção entre fetos normais e fetos com trissomia do 21, possivelmente devido à variações na fração fetal do DNA livre em relação à fração materna. Como nosso objetivo principal não foi alcançado, Propomos aqui que o teste realizado em líquido amniótico seja utilizado como uma alternativa mais simples, rápida e barata ao cariótipo convencional atualmente utilizado para fazer o diagnóstico da trissomia do cromossomo 21 em amostras coletadas por procedimentos invasivos, enquanto as deficiências do teste não-invasivo pelo plasma materno são aprimoradas / The purpose of this study was to develop a test for trisomy 21 by analyzing cell-free fetal nucleic acids in maternal plasma by next-generation sequencing performed on automated sequencer Ion Torrent. The proposed methodology for the test is based on analysis of SNPs with high heterozygosity rates in Brazilian population, located in two genes present on chromosome 21 (PLAC4 and C21orf105), and the detection of the extra copy of chromosome 21 is made by the allelic-ratio of these SNPs, where 1:1 ratio indicates a normal fetus, and the 2:1 ratio indicates that the fetus has an extra copy of chromosome 21. In order to validate the methodology 50 cell-free DNAs extracted from amniotic fluid were used representing a gold standard since it contains abundant genetic material exclusively from the fetus. The methodology has been successfully validated in these samples, all the 24 samples from fetuses with trisomy 21 were clearly distinguished from 26 samples of normal fetuses. The validated method was applied to 44 cell-free DNA samples extracted from plasma of pregnant women (21 samples from fetuses with trisomy 21 and 23 from normal fetuses), but unfortunately it was not possible to distinguish between normal and trisomy 21 fetuses, possibly due to variations on the fetal fraction of the cell-free DNA in relation to maternal fraction. As our main goal was not achieved, we propose here that the test performed on amniotic fluid sample could be used as a simpler, faster and cheaper alternative test to traditional karyotype, which is used nowadays to make the diagnosis of trisomy 21 in samples collected by invasive procedures. In parallel, minor improvements in the described method may enable its clinical use