Epigenetic modifications have proven to play a significant role in cancer development, as well as fetal development. Taking advantage of the knowledge acquired during the last decade, great interest has been shown worldwide in deciphering the fetal epigenome towards the development of methylation-based non-invasive prenatal tests (NIPT). In this review, we highlight the different approaches implemented, such as sodium bisulfite conversion, restriction enzyme digestion and methylated DNA immunoprecipitation, for the identification of differentially methylated regions (DMRs) between free fetal DNA found in maternal blood and DNA from maternal blood cells. Furthermore, we evaluate the use of selected DMRs identified towards the development of NIPT for fetal chromosomal aneuploidies. In addition, we perform a comparison analysis, evaluate the performance of each assay and provide a comprehensive discussion on the potential use of different methylation-based technologies in retrieving the fetal methylome, with the aim of further expanding the development of NIPT assays

چکیده

تغییرات اپی ژنتیکی اثبات شده است که نقش مهمی در گسترش سرطان و نیز نمو جنین ایفا می کند. با به کارگیری دانش به دست آمده در سال های اخیر، در سطح جهانی علاقه و توجه زیادی به منظور درک اپی ژنوم جنین و گسترش آزمایشات غیرتهاجمی قبل از تولد بر مبنای متیلاسیون (NIPT) نشان داده شده است. دراین مقاله، ما روش های مختلف اجرا شده نظیر تبدیل سدیم بی سولفات، برش با آنزیم محدودکننده و ایمنورسوب DNA متیله را برای شناسایی نواحی دارای متیلاسیون متمایز (DMRs) بین DNA جنینی آزاد یافت شده در خون مادر و DNA حاصل از سلول های خونی مادری را مورد تأکید قرار می دهیم. مضاف بر این، ما کاربرد شناسایی DMRهای انتخابی را به منظور گسترش روش های NIPT در آنوپلوئیدی های کروموزمی جنینی را ارزیابی می کنیم. همچنین، ما یک آنالیز مقایسه ای را اجرا می کنیم تا سطح کارائی هرسنجش را ارزیابی کرده و اطلاعات جامعی در ارتباط با پتانسیل کاربرد تکنولوژی های بر مبنای متیلاسیون مختلف در بازیابی متیلوم جنینی فراهم گردد و از این طریق روش های سنجش NIPT گسترش داده شود.

1-مقدمه

شناسایی DNA آزاد جنینی در گردش خون مادر تحولی در جهت گسترش سنجش های تشخیصی غیرتهاجمی قبل از تولد بود که پیشرفت های مهمی را پس از آن به دست آورده است. این تحول در سال 1997 با تعیین نسبت جنینی آغاز شد که درطی مراحل اولیه بارداری تقریباً 3% ارزیابی می گردد. در سال های بعدی، تکنولوژی های پیشرفته تری (همانند PCR دیجیتال) در بازارزیابی کسر جنینی استفاده شد که درحال حاضر 10%-20% تخمین زده می شود...