無創DNA產前檢測 ， 英文全稱Non-invasive Prenatal Testing ， 簡稱NIPT，是一種在新生兒出生前檢測其是否存在染色體異常的檢驗方法。這種檢測方式，無需羊水穿刺，只需採集孕婦外周血便能夠進行篩查，從而避免了產婦感染和流產的風險。
目前，NIPT 技術在臨床上的應用，主要基於兩種基本測序方法來分析cfDNA（即胎兒中的遊離DNA）： 隨機測序（全基因組測序，WGS）和靶向測序（僅對特定染色體的cfDNA進行測序）。目前基於NIPT分析的大多數計算方法只適用於低覆蓋率的全基因組測序(WGS)，並不適用於高覆蓋度的靶向等位基因計數的測序。
為了破解這一難題，提高產前檢測的精準性，來自赫爾辛基大學、塔爾圖大學和愛沙尼亞健康技術能力中心（CCHT）的研究人員們開發了一項基於高覆蓋率序列的NIPT新型計算方法，包括三個步驟： （1）模擬懷孕的cfDNA樣本與胎兒的整倍性，母系或父系遺傳的三體性; （2）使用基於隱馬爾可夫模型（HMM）的讀數（RC），等位基因比率（AR）和組合（RCAR）模型對樣本進行基因分類; （3）使用HMM模式，決策樹（DT）或支持向量機（SVM ）對基因座分類結果進行染色體分類。
研究結果發現，基於讀數計數的HMM在檢測胎兒整倍性和模擬數據集三體性方面達到了0.89的最佳總體分類準確度。此外，通過在HMM分類結果上使用DT和SVM，可以將最終的三體分類準確度分別提高到0.98和0.99。這意味著，這一新型算法框架可以在更高覆蓋率的測序數據中實現更準確的檢測，可以顯著改善了三體性檢測的精準性。特別是，在臨界情況下（例如，非常低的胎兒分數）甚至在懷孕10週之前執行NIPT也同樣合適。
研究負責人Kaarel Krjutškov博士指出，： 「對cfDNA測序是NIPT測定的核心技術。 測序本身是分析DNA鏈含量和數量的極其有效的方法。 現在，應用這種新穎的計算方法，我們可以開發更便宜的靶向測定，以便從研究樣本的測序數據中讀出更多信息，增加cfDNA測序的有效性，並在不久的將來提高與妊娠相關的醫療保健質素。」
Source : PlosOne
Text by Medical Inspire
