Das Testergebnis

Der NIPT Nicht-invasive Pränataltest (Bluttest) kann mit einer hohen Wahrscheinlichkeit die Trisomien 21, 13 und 18 erkennen, für Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen erzielt der Test geringere, aber gleichwohl hohe Erkennungsraten. Eine Leistungsbewertung des im MGZ angewandte NIPT-Verfahrens (CE-zertifiziertes VeriSeq NIPT, Illumina) ergab in einer klinischen Studie mit 2.243 Proben (Einlings- und Zwillingsschwangerschaften) eine sehr hohe Testgüte:

Die Testgüte-Kriterien der Sensitivität und Spezifität geben die Wahrscheinlichkeit an, dass eine Schwangerschaft, in der tatsächlich eine bestimmte Chromosomenstörung vorliegt, auch ein positives Testergebnis erhält (richtig positiv) bzw. die Wahrscheinlichkeit, dass eine Schwangerschaft, in der eine bestimmte Chromosomenstörung nicht vorliegt, auch ein negatives Testergebnis erhält (richtig negativ). Für die autosomalen Trisomien 21, 18 und 13 konnte in der Testkohorte eine Sensitivität und Spezifität von jeweils 99,9 % ermittelt werden.

Grundsätzlich gilt, dass eine Leistungsbewertung eines NIPT im Hinblick auf gonosomale Aneuploidien (Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen) im Rahmen einer klinischen Studie schwieriger ist. Da die meisten Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen nicht zu klinisch erkennbaren fetalen oder neonatalen Auffälligkeiten führen, können falsch-negative Testergebnisse unerkannt bleiben. Umgekehrt sind – auch aufgrund biologischer Besonderheiten wie maternaler Mosaikzellinien – falsch-positive Testergebnise möglicherweise häufiger (Bianchi DW, et al. Fetal sex chromosome testing by maternal plasma DNA sequencing: clinical laboratory experience and biology. Obstet Gynecol. 2015;125:375-82). Fetale Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen, die in einer zytogenetischen Untersuchung bestätigt worden waren, wurden in der klinischen Studie durch den Test in den meisten Fällen erkannt und ergaben Konkordanzraten von 90,5 % für X0 (19 von 21 bestätigten Fällen wurden richtig erkannt), 100 % für XXX (17 von 17 bestätigten Fällen wurden richtig erkannt), 100 % für XXY (23 von 23 bestätigten Fällen wurden richtig erkannt) und 91,7 % für XYY (11 von 12 bestätigten Fällen wurden richtig erkannt).

Der positive Vorhersagewert (PPV) eines Test ist ein statistischer Wert, der die Wahrscheinlichkeit angibt, dass eine getestete Chromosomenstörung bei einem auffälligen Testergebnis tatsächlich vorliegt. Dieser Wert ist – anders als die Testparameter Sensitivität und Spezifität - von der Hintergrundwahrscheinlichkeit für die getestete Chromosomenstörung und somit von der Prävalenz (Häufigkeit) in der getesteten Population abhängig. Je seltener eine getestete Chromosomenveränderung ist, desto geringer ist demnach der PPV bei einem positiven Testergebnis. Der PPV ist für die Trisomie 21 zwischen 33 % (bei Prävalenz von 0,05 %) und 95 % (bei Prävalenz von 2 %), für die Trisomie 18 zwischen 23 % (bei Prävalenz von 0,03 %) und 83 % (bei Prävalenz von 0,5 %) und für die Trisomie 13 zwischen 9 % (bei Prävalenz von 0,01 %) und 67 % (bei Prävalenz von 0,2 %) anzugeben. Auffällige Testergebnisse müssen daher immer durch eine diagnostische Untersuchung/Punktion bestätigt werden. Die Testergebnisse dürfen nicht als alleinige Grundlage für die Diagnose oder Entscheidungen hinsichtlich einer Fortsetzung oder eines Abbruchs der Schwangerschaft verwendet werden.

Das am MGZ - Medizinisch Genetischen Zentrum unter fachärztlicher Aufsicht angewandte NIPT-Verfahren (VeriSeq NIPT, Illumina) ist CE-zertifiziert. Dies bedeutet, dass das Testverfahren von einer unabhängigen Prüfstelle, die in staatlichem Auftrag handelt, zugelassen wurde.

Dennoch ist ein NIPT Nicht-invasiver Pränataltest (Bluttest) in der Schwangerschaft generell keine diagnostische Untersuchung, sondern er dient dazu, Aussagen zur Wahrscheinlichkeit der getesteten genetisch bedingten Abweichung des Fetus zu treffen. Ein unauffälliger Befund bedeutet somit in der Praxis nicht, dass die getestete fetale Auffälligkeit vollständig und mit 100 %iger Sicherheit ausgeschlossen ist. Umgekehrt sollte ein auffälliger Befund immer durch andere, meist invasive Verfahren überprüft werden.

Statistik und der NIPT Nicht-invasive Pränataltest

Auch der beste Test kann in der Praxis keine 100 %ige Treffergenauigkeit aufweisen. Die Güte eines Tests kann man über statistische Gütekriterien beschreiben: Sensitivität und Spezifität. Ein weiterer wichtiger Beurteilungsparameter eines Test ist der positive Vorhersagewert (PPV).

Die Sensitivität ist der Anteil richtig positiver (= auffälliger) Ergebnisse, wenn die getestete Auffälligkeit tatsächlich vorliegt. Je höher die Sensitivität eines Tests ist, desto sicherer erfasst er die getestete Auffälligkeit. Ein negatives (= unauffälliges) Testergebnis bei einem Test von hoher Sensitivität kann die gesuchte Auffälligkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit ausschließen.

Die Sensitivität des NIPT ist für die Trisomien 21, 13 und 18 sehr hoch (Tabelle 1). Für Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen ist sie allgemein niedriger. Eine Ermittlung des Testgütekriteriums der Sensitivität ist für Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen im Rahmen klinischer Studien schwieriger, da die meisten Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen nicht zu klinisch erkennbaren fetalen oder neonatalen Auffälligkeiten führen. Somit können falsch-negative Testergebnisse unerkannt bleiben. In der Leistungsbewertung des verwendeten Testverfahrens wurde überprüft, ob bekannte fetale Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen, die in einer zytogenetischen Untersuchung bestätigt worden waren, durch den Test erkannt wurden (Tabelle 2). PPV-Werte, die im Rahmen von Studien für Fehlverteilungen von Geschlechtschromosomen ermittelt wurden, lagen - mit Werten um die 50% - deutlich niedriger als für die autosomalen Trisomien. Auch die Sensitivität für die in einem genomweiten Screening erfassten seltenen Aneuploidien und Deletionen/Duplikationen der Autosomen ist niedriger (Tabelle 3).

Die Spezifität gibt den Anteil der richtig negativen Testergebnisse unter allen „Gesunden“ bzw. Untersuchten ohne die getestete Auffälligkeit wieder. Bei einer hohen Spezifität sind die statistisch ermittelten Falsch-positiv-Raten gering.

Die ermittelte Testspezifität ist für alle Testoptionen hoch (Tabelle 1 und Tabelle 3). Auch wenn die statistisch ermittelte Spezifität eines Tests hoch ist, bedeutet dies in der Praxis nicht, dass kein falsch-positives Testergebnis möglich ist!

Der positive Vorhersagewert (PPV) gibt die Wahrscheinlichkeit an, dass bei einem positiven Testergebnis tatsächlich die getestete Chromosomenstörung vorliegt. Im Einzelfall ist der PPV bei einem positiven Testergebnis der beste Parameter, um die Wahrscheinlichkeit abzuschätzen, dass sich ein positives Testergebnis in einer diagnostischen Punktion bestätigt. Der PPV hängt von zwei Faktoren ab:

der Falsch-Positiv-Rate des Tests und
der Häufigkeit (Prävalenz) des Auftretens der getesteten Chromosomenstörung im zugrundeliegenden Kollektiv

Der PPV kann aus den Kenngrößen der Sensitivität und Spezifität eines Testes berechnet werden, dazu muss aber die Prätestwahrscheinlichkeit (= die Prävalenz der getesteten Chromosomenstörung in dem untersuchten Kollektiv) bekannt sein oder geschätzt werden. Die Prävalenz für eine autosomale Trisomie 21, 18 und 13 ist insbesondere vom Alter und den Ultraschallbefunden der untersuchten Schwangeren abhängig. Je geringer die Prätestwahrscheinlichkeit der getesteten Chromosomenstörung, desto geringer ist der PPV. Ermittelte Werte für den PPV können nur dann auf ein anderes Kollektiv übertragen werden, wenn dort die Prävalenz einer Chromosomenstörung gleich hoch ist. Daten von zwei großen Studien zur NIPT zeigten, dass der positive Vorhersagewert für eine Trisomie 21 bei Frauen mit einem a-priori niedrigen Risiko bis zu 81 % betrug und für Frauen mit einem a-priori hohen Risiko bis zu 94 % (1). Die positiven Vorhersagewerte für die Trisomien 13 und 18 lagen – etwas niedriger – in einem ähnlichen Bereich. Deutlich niedriger - mit Werten nur um die 50 % - waren dagegen die positiven Vorhersagewerte für die gonosomalen Aneuploidien. Auch die PPV-Werte für positive Testergebnisse bei einem genomweiten Screening bezüglich seltener Aneuploidien bzw. Deletionen/Duplikationen der Autosomen sind als deutlich niedriger als für die Trisomien 21, 13 und 18 anzunehmen.

Tabelle 1: Trisomien 21, 13 und 18

Trisomie	Sensitivität*	Spezifität*	PPV
Trisomie 21	99,9 %	99,9 %	Zwischen 33 % (bei Prävalenz von 0,05 %) und 95 % (bei Prävalenz von 2 %)
Trisomie 13	99,9 %	99,9 %	Zwischen 9 % (bei Prävalenz von 0,01 %) und 67 % (bei Prävalenz von 0,2 %)
Trisomie 18	99,9 %	99,9 %	Zwischen 23 % (bei Prävalenz 0,03 %) und 83 % (bei Prävalenz von 0,5 %)

*Daten aus der Leistungsbewertung des NIPT (klinische Studie mit 2.243 Proben). Die Sensitivität von NIPT-Analysen ist generell für die Trisomien 21, 13 und 18 sehr hoch. PPV-Werte wurden unter Berücksichtigung der ermittelten Sensitivität und Spezifität berechnet, wenn unterschiedliche Prävalenzen zu Grunde gelegt wurden.

Tabelle 2: Fehlverteilungen der Geschlechtschromosomen

Fehlverteilung	Konkordanzrate*
X0	90,5 %	19 von 21 bestätigten Fällen richtig erkannt
XXX	100 %	17 von 17 bestätigten Fällen richtig erkannt
XXY	100 %	23 von 23 bestätigten Fällen richtig erkannt
XYY	91,7 %	11 von 12 bestätigten Fällen richtig erkannt

*Daten aus der Leistungsbewertung des NIPT (klinische Studie mit 2.243 Proben).

Tabelle 3: Deletionen/Duplikationen (ab 7 Mb) und seltene Fehlverteilungen der Autosomen

	Sensitivität*	Spezifität*	PPV
Deletionen/Duplikationen	74,1 %	99,8 %	-
autosomale Aneuploidien	96,4 %	99,8 %	-

*Daten aus der Leistungsbewertung des NIPT (klinische Studie mit 2.307 Proben, darunter 36 Proben mit bekannten Mosaiken).

Wo liegen die Grenzen des NIPT/Bluttest in der Erkennung von Chromosomenstörungen?

Jede Untersuchungsmethode hat ihre Grenzen. Die Aussagekraft des Testes bezieht sich nur auf die getesteten Chromosomenstörungen. Bei einer Testung bezüglich Trisomien 21,18 und 13 können (sehr seltene) Fehlverteilungen anderer Chromosomen oder aller Chromosomen (Polyploidie) nicht erkannt werden. Es können keine strukturellen Veränderungen an den Chromosomen festgestellt werden. In diesen Fällen fehlt ein Stück eines Chromosoms oder es ist ein Chromosomenstück überzählig oder wurde falsch in das Chromosom eingebaut. Auch sogenannte „Mosaike“ können einer Detektion entgehen. Bei einem Mosaik tragen Zellen eines Gewebes oder des gesamten Organismus des Embryos eine unterschiedliche genetische Information.

Manchmal kann es trotz sorgfältigster Durchführung des NIPT zu keinem oder einem unklaren Testergebnis kommen. Es kann dann notwendig sein, den Test zu wiederholen. Es ist wichtig für Sie zu wissen, dass dies nichts über die Gesundheit Ihres Kindes aussagen muss. In der Regel liegen technische Probleme zugrunde z.B. aufgrund der DNA Qualität. In manchen Fällen benötigen wir eine neue Blutprobe von Ihnen, um den Test auszuwerten. Dabei entstehen für Sie keine Zusatzkosten.

Welche Erkrankungen kann der NIPT/Bluttest grundsätzlich nicht erkennen?

Die allermeisten Kinder, die geboren werden, sind glücklicherweise völlig gesund. Durch den NIPT/Bluttest werden die o.g. häufigen Fehlverteilungen der Chromosomen getestet. Es gibt aber natürlich viele weitere – auch genetisch bedingte Erkrankungen - die zu einer Entwicklungsstörung des ungeborenen Kindes führen können.

Jedes werdende Elternpaar hat ein Risiko für irgendeine Auffälligkeit, Erkrankung oder Behinderung bei einem gemeinsamen Kind, die weder vorhersehbar noch verhütbar ist. Dieses sogenannte Basisrisiko beträgt 2 - 4 % und betrifft auch Familien in denen keine Erkrankungen bekannt sind.

Wenn in Ihrer Familie eine kindliche Entwicklungsstörung bekannt ist, gehäufte Fehlgeburten aufgetreten oder Kinder früh verstorben sind, empfehlen wir Ihnen ein Gespräch mit einer Fachärztin / einem Facharzt für Humangenetik, um abzuklären, ob aufgrund der individuellen Risikosituation besondere Untersuchungen zu empfehlen sind.

Auch wenn der NIPT/Bluttest unauffällig ist, sollten immer alle Vorsorgeuntersuchungen in der Schwangerschaft in Anspruch genommen werden. Diese stellen sicher, dass sich das Kind gut entwickelt. Insbesondere die Ultraschalluntersuchungen in der Schwangerschaft sind wichtig. Mit ihnen können viele Erkrankungen oder Entwicklungsstörungen erkannt werden, die trotz eines unauffälligen Ergebnis im NIPT/Bluttest vorliegen können.

Was bedeutet ein unauffälliges Testergebnis für mich?

Ein unauffälliges Testergebnis gibt Ihnen die Gewissheit, dass ein Vorliegen einer Chromosomenstörung, auf die getestet wurde, sehr unwahrscheinlich ist. Ein unauffälliges Testergebnis bedeutet nicht, dass Sie auf andere Vorsorgeuntersuchungen, insbesondere eine gründliche Ultraschalluntersuchung verzichten sollten.

Ist Ihr Ergebnis im NIPT/Bluttest unauffällig, das Ergebnis der Ultraschalluntersuchung oder anderer Screeningparameter jedoch auffällig, wird Ihre Ärztin / Ihr Arzt mit Ihnen über Möglichkeiten einer diagnostischen Punktion (Plazentabiopsie oder Fruchtwasserpunktion) sprechen.

Was passiert, wenn das Ergebnis im NIPT Nicht-invasiven Pränataltest (Bluttest) auffällig ist?

Ein auffälliges Testergebnis bedeutet nicht immer, dass tatsächlich eine Chromosomenstörung mit Relevanz für die Gesundheit des ungeborenen Kindes vorliegt. Dafür gibt es unterschiedliche technisch-analytische und biologische Gründe.

Bei einem auffälligen Testergebnis muss immer eine diagnostische Punktion erfolgen, um sicherzugehen, dass eine Chromosomenstörung wirklich vorliegt und Relevanz für das ungeborene Kind hat.

Ihre Ärztin / Ihr Arzt wird das weitere Vorgehen mit Ihnen besprechen, da die Entscheidung für das geeignete diagnostische Vorgehen von vielen individuellen Faktoren abhängig ist.

Literatur:
1. Gregg AR, Skotko BG, Benkendorf JL, Monaghan KG, Bajaj K, Best RG, et al. Noninvasive prenatal screening for fetal aneuploidy, 2016 update: a position statement of the American College of Medical Genetics and Genomics. Genet Med. 2016;18(10):1056–65.
2. Badeau M, Lindsay C, Blais J, Nshimyumukiza L, Takwoingi Y, Langlois S, et al. Genomics-based non-invasive prenatal testing for detection of fetal chromosomal aneuploidy in pregnant women. Cochrane Database Syst Rev. 2017 10;11:CD011767
3. Bianchi DW, Parsa S, Bhatt S, Halks-Miller M, Kurtzman K, Sehnert AJ, et al. Fetal sex chromosome testing by maternal plasma DNA sequencing: clinical laboratory experience and biology. Obstet Gynecol. 2015 Feb;125(2):375–82.