Depuis 2010, le dépistage de la trisomie 21 repose sur l’analyse combinée de la mesure des marqueurs sériques dans le sang maternel et de l’évaluation par échographie de la clarté nucale au premier trimestre de la grossesse. En cas de risque calculé supérieur ou égal à 1/250, un prélèvement invasif (choriocentèse, amniocentèse ou cordocentèse) est actuellement proposé à la femme enceinte afin de déterminer le caryotype du fœtus.

Ces techniques invasives présentent un risque de perte fœtale non négligeable, de l’ordre de 1 %. « De plus, la sensibilité de ce test de dépistage combiné n’est que de 86 % avec un taux de faux-positifs de 5 % », a rapporté le Dr Costa. Ainsi, selon un rapport de l’Agence de la biomédecine, 28 199 patientes présentant un risque supérieur ou égal à 1/250 ont subi une amniocentèse en 2011, afin d’établir le caryotype de leur fœtus. Au total, 28 199 caryotypes ont été réalisés et seulement 711 fœtus ont été diagnostiqués comme atteints de trisomie 21 (soit 3,6 %). « Il n’existe pas de marqueur spécifique de la trisomie 21 pour l’instant », a souligné le Dr Costa. « La quantification de l’ADN fœtal circulant pour ce type de population constitue donc le meilleur biomarqueur de cette maladie, quel que soit le terme de la grossesse. »

Le test génétique non invasif de la trisomie 21 fœtale (TGNI) permet d’analyser des fragments d’ADN fœtal issus de cellules trophoblastiques mortes, circulant dans le sang de la mère dès les premières semaines de grossesse (10e semaine d’aménorrhée). Avec une sensibilité et une spécificité supérieures à 99 %, il permettra d’exclure le diagnostic de T21 chez des fœtus indemnes parmi une population de femmes à risque et d’éviter 95 % des amniocentèses et biopsies de trophoblastes.

Le développement du TGNI

Les stratégies de diagnostic de la trisomie 21 basées sur l’isolation de cellules fœtales dans le sang maternel et sur l’extraction ARN placentaire ont jusqu’à présent échoué. L’ADN fœtal plasmatique a été découvert en 1997. Contrairement aux cellules fœtales circulantes, l’ADN fœtal peut être analysé directement par des techniques d’amplification génétique et de séquençage. Dès 2002, cet ADN a été utilisé pour détecter des fragments de chromosome Y dans le cadre de maladies récessives liées au chromosome X ou déterminer le génotype RHD fœtal.

Pour la détection d’une trisomie 21, la difficulté technique résidait dans le fait de démontrer qu’un chromosome était présent en plus grande quantité que dans le cas d’un fœtus non trisomique. L’apparition du séquençage à haut puis à très haut débit a résolu cette difficulté. « Le développement de cette technique a constitué une révolution en génétique moléculaire, une véritable rupture technologique. C’est le chaînon manquant qui subsistait entre 2002 et 2011 où le premier test non invasif pour la T21 a été proposé dans un laboratoire californien », a indiqué le Dr Costa, qui poursuit : « Nous avons détourné cette technologie destinée à séquencer le génome pour déterminer la fraction de chaque chromosome par rapport à l’ensemble du génome. »

Une fois l’échantillon (2x10mL) prélevé dans un tube spécial, une analyse quantitative du matériel du chromosome 21 est réalisée grâce à un séquençage à très haut débit. « Dans le plasma, la répartition classique de l’ADN fœtal et de l’ADN maternel circulants est respectivement de 10 % et de 90 %. Si trois chromosomes 21 fœtaux sont présents dans le génome du fœtus, la fraction d’ADN fœtal passe à 15 % », a détaillé Jean-Marc Costa. Le chromosome 21 étant le plus petit du génome, il représente 1,35 % de l’ensemble du génome en cas de diploïdie. Sa fraction passe à 1,45 % en cas de triploïdie. « Une analyse bio-informatique permettra donc de savoir si le matériel relatif au chromosome 21 est présent en plus grande quantité que dans une population de référence », a rapporté le Dr Costa.

Le test a tout d’abord été validé analytiquement en comparant les résultats du Laboratoire Cerba à un laboratoire de référence aux Etats-Unis. Sur 176 échantillons analysés et traités en aveugle, la concordance a été bonne pour 172 échantillons et il y a eu 4 échecs d’analyse.

Le test a ensuite subi une validation pré-clinique (étude Shrek), via la comparaison TGNI versus caryotype fœtal. La validation a eu lieu sur une population présentant plus de risque de trisomie 21 (population enrichie en anomalie). 193 patientes ont été traitées en aveugle et un seul résultat n’a pas été rendu car la fraction d’ADN fœtale n’était pas suffisante. La sensibilité et la spécificité de ce test pour les trisomies 13, 18 et 21 étaient de 100 %.

Le test a enfin été testé « dans la vraie vie ». La validation clinique (étude SEHDA) a eu lieu sur 907 patientes. Outre le risque de trisomie 21 supérieur ou égal à 1/250, les autres critères d’inclusion ont été plus larges que ceux appliqués en pratique réelle. Les scientifiques ont en effet inclus des femmes de plus de 38 ans avec des antécédents de T21 et une clarté nucale supérieure au 95e percentile ou d’autres signes d’appel échographiques. Les résultats préliminaires de cette étude sur les 342 premières patientes montrent 63 anomalies dont 9 % de trisomie 21, 2,3 % de trisomie 18, 1,7 % de trisomie 13 et 4,3 % d’autres anomalies. 0,8 % des échantillons n’ont pas pu être rendus. « Toutes les anomalies ont pu être identifiées et parmi les 147 patientes qui présentaient seulement un risque de T21 supérieur ou égal à 1/250, c’est 2,7 % d’anomalies qui ont été détectées, soit 96 % de femmes qui ont évité une amniocentèse », a indiqué le Pr Benachi. « 142 prélèvements invasifs ont été évités, c’est énorme, a-t-elle souligné, ce test devrait révolutionner la prise en charge de la trisomie 21. »

Pour le Dr Costa, « l’ADN fœtal circulant constitue donc le meilleur biomarqueur actuel de la trisomie 21 et des autres aneuploïdies ». Le test est utilisable de la 10e semaine d’aménorrhée (SA) jusqu’au terme. « Entre la 5e et la 10e SA persiste une petite fenêtre où l’ADN fœtal n’est pas très représenté dans le sang maternel ». Le test ne permet pas non plus de voir les éventuelles translocations chromosomiques.

Un test cher pas encore remboursé

Aujourd’hui, huit laboratoires au monde proposent ce type de test. Le TGNI a reçu un avis favorable du Comité consultatif national d’éthique en avril 2013 et du Collège national des gynécologues et obstétriciens français en janvier 2013.

Son coût est de 800 euros. Le test est réalisé en cinq à 15 jours ouvrables et ne s’adresse qu’aux femmes enceintes pour lesquelles le risque de trisomie 21 est supérieur ou égal à 1/250 et qui ne présentent pas d’anomalie à l’échographie.

« La possibilité de réaliser ce test en envoyant des tubes de sang à l’étranger rendait urgente la mise au point de ce test en France, afin d’assurer une égalité d’accès aux soins pour les patientes », a déclaré le Pr Benachi. Le Laboratoire Cerba possédait une expertise historique dans le domaine du diagnostic prénatal, il assure actuellement 20 à 25 % des tests de diagnostic prénatal en France. « La mise au point de ce test n’a donc pas été une opportunité mais une continuité de notre action dans la discipline », a commenté le Dr Costa.

Le test a également été validé pour des grossesses multiples pour lesquelles le dépistage de la T21 aux marqueurs sériques n’est pas possible.

« Ce test de diagnostic non invasif a un fort potentiel d’évoluer sur le long terme vers le caryotype ciblé d’une villosité choriale », a déclaré le Dr Costa. Il nécessitera un affinement de calcul statistique pour chaque chromosome. « Ce test nécessite toutefois un contrôle car il peut parfois y avoir des discordances génétiques entre le placenta et l’embryon », a-t-il ajouté.

Le Pr Benachi a déploré que « les autorités ne se soient pas encore penchées sur le remboursement de ce test ». Elle craint que celles-ci n’attendent les résultats d’une autre étude (SAFE1) qui sera menée à l’Hôpital Necker sur 2000 patientes à partir de janvier 2014, pour statuer. « Ce test existe déjà en France, nous ne pouvons pas nous permettre d’attendre encore deux ans avant d’agir », a-t-elle conclu.