การตรวจวิเคราะห์ cell-free fetal DNA จากเลือดแม่ หรือที่รู้จักในชื่อ NIPT (Non-Invasive Prenatal Testing) เป็นวิธีคัดกรองความผิดปกติทางพันธุกรรมของทารกในครรภ์ที่มีความแม่นยำสูงและปลอดภัย cell-free fetal DNA คือชิ้นส่วนสารพันธุกรรมของทารกที่หลุดลอยอยู่ในกระแสเลือดของมารดา ซึ่งสามารถนำมาตรวจวิเคราะห์หาความผิดปกติของโครโมโซมได้โดยไม่ต้องเจาะน้ำคร่ำ

 

NIPT เป็นการตรวจหาชิ้นส่วน DNA ของทารกและเนื้อรกที่หลุดออกมาปะปนอยู่ในกระแสเลือดของมารดา ซึ่งเรียกว่า cell-free DNA (cffDNA) โดยในเลือดของมารดาตั้งครรภ์จะมี cffDNA อยู่ประมาณ 10% ของ cell-free DNA ทั้งหมดอีก 90% เป็น cell-free DNA จากแม่ การวิเคราะห์ปริมาณและลักษณะของ cffDNA นี้สามารถบ่งชี้ถึงความผิดปกติของโครโมโซมของทารกได้

 

- มีความปลอดภัยสูง เนื่องจากใช้เพียงตัวอย่างเลือดของมารดา ไม่ต้องเก็บตัวอย่างจากรกโดยตรง จึงไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อทารกในครรภ์

- มีความแม่นยำสูงถึง 99% ในการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมที่สำคัญ

- สามารถทำได้ตั้งแต่อายุครรภ์ 10 สัปดาห์ขึ้นไป ทำให้ทราบผลได้เร็วกว่าวิธีอื่น

- ใช้เวลาในการรายงานผลประมาณ 5-14 วัน ขึ้นอยู่กับผู้ให้บริการ

 

NIPT สามารถตรวจคัดกรองความผิดปกติทางโครโมโซมที่สำคัญ ได้แก่:

- กลุ่มอาการดาวน์ (Down Syndrome) - โครโมโซมคู่ที่ 21 เกินมา 1 แท่ง

- กลุ่มอาการเอ็ดเวิร์ด (Edwards Syndrome) - โครโมโซมคู่ที่ 18 เกินมา 1 แท่ง

- กลุ่มอาการพาทัว (Patau Syndrome) - โครโมโซมคู่ที่ 13 เกินมา 1 แท่ง

นอกจากนี้ ยังสามารถตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมเพศและรายงานเพศของทารกได้อีกด้วย

 

**ล่าสุดมีการนำเทคโนโลยี Digital PCR (dPCR) มาประยุกต์ใช้ในการตรวจ NIPT หรือการคัดกรองทารกในครรภ์ก่อนคลอดจากเลือดมารดาโดยไม่ต้องเจาะน้ำคร่ำมาตรวจ ด้วยข้อได้เปรียบหลายประการเหนือกว่าการตรวจทางชีวเคมีในซีรัมแบบดั้งเดิม และมีความแม่นยำ ความไวและความจำเพาะใกล้เคียงกับการตรวจ NIPT ด้วยวิธีมาตรฐาน (gold standard) โดยใช้เทคนิค NGS

สำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ dPCR สำหรับ NIPT ได้แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดด โดยเฉพาะในประเทศจีน และมีแนวโน้มเติบโตอย่างต่อเนื่องในประเทศไทย โดยจุดเด่นสำคัญของทั้ง dPCR-NIPT และ NGS-based NIPT พบว่ามีอัตราการเกิดผลบวกลวงและผลลบลวงที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับ “การตรวจทางชีวเคมีในซีรัม” อย่างมีนัยสำคัญ

**การตรวจคัดกรองก่อนคลอดแบบไม่รุกล้ำ (NIPT) ที่ใช้เทคโนโลยีการหาลำดับเบสยุคใหม่ (NGS) เป็นวิธีการที่ล้ำสมัยในการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมในทารกในครรภ์ โดยอาศัยการวิเคราะห์ดีเอ็นเอของทารกที่ลอยอยู่ในกระแสเลือดของมารดา ซึ่งให้ผลที่แม่นยำและไม่ต้องเสี่ยงต่อการทำแท้งเหมือนกับวิธีการตรวจแบบรุกล้ำ เช่น การเจาะน้ำคร่ำ

เทคโนโลยี NGS ช่วยให้สามารถตรวจสอบดีเอ็นเอได้อย่างละเอียด ไม่ว่าจะเป็นการหาลำดับเบสของทั้งจีโนมหรือเฉพาะส่วนที่สนใจ ทำให้สามารถตรวจพบความผิดปกติของโครโมโซมได้อย่างแม่นยำ เช่น กลุ่มอาการดาวน์ (Trisomy 21) และอื่น ๆ การตรวจ NIPT นี้สามารถทำได้ตั้งแต่อายุครรภ์ 10 สัปดาห์ ซึ่งช่วยให้ผู้ปกครองสามารถวางแผนและตัดสินใจเกี่ยวกับสุขภาพของทารกได้ตั้งแต่เนิ่น ๆ โดยไม่ต้องเสี่ยงต่อสุขภาพของทารกในครรภ์

**การตรวจทางชีวเคมีในซีรัม หรือ Quadruple test เรียกสั้นๆว่า “Quad test” เป็นการตรวจเลือดมารดาตั้งครรภ์ในไตรมาสที่ 2 (15-20 สัปดาห์) เพื่อประเมินความเสี่ยงของทารกต่อความผิดปกติทางพันธุกรรม โดยเฉพาะกลุ่มอาการดาวน์ซินโดรมและความผิดปกติของท่อประสาท การตรวจนี้วัดสารชีวเคมี 4 ชนิดในเลือด ได้แก่ AFP, uE3, free β-hCG และ Dimeric Inhibin-A ผลการตรวจรายงานเป็นความเสี่ยง โดยแบ่งเป็นกลุ่มความเสี่ยงสูง (≥1:200) และต่ำ (<1:200) Quad test มีความแม่นยำประมาณร้อยละ 86 แต่อาจเกิดผลบวกลวงและผลลบลวงได้สูง หากผลตรวจผิดปกติ อาจต้องตรวจเพิ่มเติม เช่น อัลตราซาวด์หรือเจาะน้ำคร่ำ เพื่อยืนยันผล

"ผลบวกลวง" คือ ผลที่รายงานว่าทารกมีความผิดปกติ แต่แท้จริงแล้วทารกปกติ ส่งผลให้มารดาเกิดความวิตกกังวลโดยไม่จำเป็น และอาจต้องเข้ารับการตรวจเพิ่มเติมด้วยวิธีที่มีความเสี่ยง เช่น การเจาะน้ำคร่ำ

"ผลลบลวง" คือ ผลที่รายงานว่าทารกปกติ แต่แท้จริงแล้วทารกมีความผิดปกติ ส่งผลให้พลาดโอกาสในการวางแผนดูแลทารกที่มีความผิดปกติตั้งแต่อยู่ในครรภ์ หรือเตรียมการดูแลหลังคลอด

Quad Test ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการคัดกรองก่อนคลอด มีข้อจำกัดที่เป็นที่ทราบกันดีเกี่ยวกับ อัตราผลบวกลวงและผลลบลวงที่สูง จากการศึกษาพบว่า Quad Test อาจมีอัตราผลบวกลวงสูงถึง 5% และมีอัตราการตรวจพบ (ความไว) เพียง 50-80% สำหรับความผิดปกติของโครโมโซมทารกที่พบได้บ่อย ซึ่งหมายความว่าการตั้งครรภ์ที่ปกติจำนวนมากอาจถูกระบุว่ามีความเสี่ยงสูงโดยไม่จำเป็น นำไปสู่การเจาะน้ำคร่ำมาตรวจ ในขณะที่การตั้งครรภ์ที่มีความผิดปกติบางรายอาจไม่ได้รับการตรวจพบ

ในทางกลับกัน dPCR-NIPT และ NGS-based NIPT ให้ความแม่นยำที่เหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด NGS-based NIPT ได้แสดงอัตราการตรวจพบสูงกว่า 99% สำหรับไตรโซมี 21 (กลุ่มอาการดาวน์) โดยมีอัตราผลบวกลวงต่ำกว่า 0.1% ในทำนองเดียวกัน dPCR-NIPT ได้แสดงให้เห็นถึงความไวและความจำเพาะที่น่าประทับใจ ดังเช่นการศึกษาที่ดำเนินการที่โรงพยาบาลสังกัดมหาวิทยาลัยแห่งแรกของเจิ้งโจวในมณฑลเหอหนานโดยใช้การทดสอบ dPCR-NIPT ซึ่งแสดงความไวในการตรวจจับ 100% และความจำเพาะ 95-99% สำหรับไตรโซมี 21, 18 และ 13

อัตราผลบวกลวงและผลลบลวงที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญของ dPCR-NIPT และ NGS-based NIPT เมื่อเทียบกับ Quad Test ก่อให้เกิดผลกระทบที่สำคัญดังนี้:

1. ลดการตรวจวินิจฉัยแบบรุกล้ำ (invasive diagnostic procedures) ที่ไม่จำเป็น: ด้วยอัตราผลบวกลวงที่ต่ำลง จำนวนสตรีที่ต้องเข้ารับการตรวจวินิจฉัยแบบรุกล้ำที่ไม่จำเป็น เช่น การเจาะน้ำคร่ำหรือการเก็บตัวอย่างเนื้อรก ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการแท้งบุตรแม้จะเป็นความเสี่ยงเพียงเล็กน้อย จึงลดลงอย่างมาก

2. เพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจพบการตั้งครรภ์ที่มีความผิดปกติ: ด้วยความไวที่สูงขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่าโอกาสที่การตั้งครรภ์ที่มีความผิดปกติจะถูกมองข้ามมีน้อยลง ส่งผลให้ผู้ที่จะเป็นพ่อแม่สามารถเตรียมตัวหรือตัดสินใจได้อย่างรอบคอบและมีข้อมูลประกอบที่ครบถ้วน

3. บรรเทาความวิตกกังวล: ผลการตรวจที่แม่นยำยิ่งขึ้นช่วยลดความเครียดและความกังวลทางจิตใจที่เกิดจากผลบวกลวงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. ความคุ้มค่าในระยะยาว: แม้ว่าค่าใช้จ่ายเริ่มต้นของ dPCR-NIPT จะต่ำกว่า NGS-NIPT ประมาณ 1-2 เท่าแต่ยังสูงกว่า Quad Test อยู่บ้าง แต่ด้วยความแม่นยำที่สูงกว่าทำให้ลดการตรวจติดตามที่ไม่จำเป็น ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายโดยรวมในระบบสาธารณสุขได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ โรงพยาบาลรามาธิบดี ได้มีความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยและภาคเอกชนในเซี่ยงไฮ้ ประเทศจีน พัฒนาการตรวจ dPCR-NIPT ซึ่งสามารถตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมคู่ที่ 21, 18 และ 13 ได้พร้อมกันในการตรวจเพียงครั้งเดียว การพัฒนานี้มุ่งหวังให้ได้วิธีตรวจที่มีความแม่นยำสูงกว่า Quad Test และมีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการตรวจ NGS-NIPT อย่างมาก ความสำเร็จของโครงการนี้อาจเปลี่ยนแปลงวงการตรวจคัดกรองทารกในครรภ์ของทั้งสองประเทศอย่างมีนัยสำคัญ

ขณะนี้จีนสามารถผลิตทั้งเครื่องตรวจและน้ำยาตรวจ dPCR-NIPT ทั้งหมดได้ภายในประเทศ ทำให้มีราคาต้นทุนที่ต่ำกว่าผลิตภัณฑ์จากชาติตะวันตกอย่างมีนัยสำคัญ

ในระบบหลักประกันสุขภาพถ้วนหน้าของประเทศไทยและจีน ประชาชนสามารถรับบริการตรวจคัดกรองทารกในครรภ์ด้วยวิธี Quad Test ที่โรงพยาบาลฝากครรภ์โดยไม่มีค่าใช้จ่าย ปัจจุบันมีความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยของรัฐและเอกชนจีนกับศูนย์จีโนมทางการแพทย์ โรงพยาบาลรามาธิบดี ในการพัฒนาการตรวจ dPCR-NIPT เพื่อมาทดแทนการใช้ Quad Test ใน รพ. ของทั้งสองประเทศ เนื่องจากการใช้ dPCR-NIPT จะช่วยให้มีอัตราผลบวกลวงและผลลบลวงที่ต่ำกว่า Quad Test ซึ่งจะช่วยยกระดับคุณภาพการคัดกรองก่อนคลอด ลดการใช้ทรัพยากรสาธารณสุขและการตรวจวินิจฉัยแบบเจาะน้ำคร่ำที่ไม่จำเป็น รวมทั้งให้ข้อมูลที่น่าเชื่อถือแก่ผู้ที่กำลังจะเป็นพ่อแม่ของทั้งสองประเทศ

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีนี้และการเข้าถึงที่ง่ายขึ้น เทคโนโลยีดังกล่าวมีศักยภาพที่จะมอบทางเลือกในการตรวจก่อนคลอดที่แม่นยำ คุ้มค่า และเข้าถึงได้อย่างทั่วถึงสำหรับมารดาตั้งครรภ์

ในปี 2023 ประเทศไทยมีจำนวนการเกิดประมาณ 517,940 ราย ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวประมาณจำนวนการตั้งครรภ์ได้ แม้ว่าจำนวนการตั้งครรภ์จริงจะสูงกว่านี้เนื่องจากการแท้งหรือยุติการตั้งครรภ์ สำหรับการตรวจ Quad test ซึ่งเป็นการตรวจคัดกรองความเสี่ยงของกลุ่มอาการดาวน์ มีรายงานว่ามีการตรวจประมาณ 42,769 ราย

คาดว่า dPCR-NIPT สามารถยกระดับประสิทธิภาพบริการดูแลก่อนคลอดที่นำเสนอภายใต้การครอบคลุมหลักประกันสุขภาพถ้วนหน้าของประเทศได้อย่างมีนัยสำคัญ เชื่อมช่องว่างระหว่าง NGS-NIPT ที่มีประสิทธิภาพสูงแต่มีค่าใช้จ่ายสูง และ Quad Test ที่มีราคาไม่แพงแต่แม่นยำน้อยกว่า ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การพัฒนาผลลัพธ์ด้านสุขภาพของมารดาและทารกทั่วประเทศ

รายละเอียดเกี่ยวกับ dPCR-NIPT, NGS-NIPT และ Quad Test มีดังนี้:

Digital PCR (dPCR) ถูกเรียกว่า "ดิจิทัล" เพราะมันทำการวัดปริมาณกรดนิวคลีอิกในลักษณะไบนารี ซึ่งคล้ายกับสัญญาณดิจิทัลในคอมพิวเตอร์ที่ใช้รหัสไบนารี (0 และ 1) วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการแบ่งตัวอย่าง DNA ออกเป็นหยดเล็ก ๆ หรือไมโครรีแอคชันจำนวนมาก ซึ่งแต่ละหยดจะมี DNA เป้าหมายเพียงหนึ่งโมเลกุลหรือไม่มีเลย ในระหว่างกระบวนการ PCR หยดเหล่านี้จะถูกขยายจำนวนและการมีอยู่ของ DNA เป้าหมายจะถูกตรวจจับผ่านการเรืองแสง หากหยดใดมี DNA เป้าหมาย มันจะปล่อยสัญญาณเรืองแสง (เปิด) และถ้าไม่มีก็จะยังคงมืด (ปิด)

ข้อดีของวิธีการแบบดิจิทัลนี้คือสามารถวัดปริมาณ DNA ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้กราฟมาตรฐาน ซึ่งมักจำเป็นใน qPCR แบบดั้งเดิม ทำให้ dPCR มีความแม่นยำและความไวสูง สามารถตรวจจับปริมาณ DNA เป้าหมายที่น้อยมากหรือการกลายพันธุ์ที่หายากในตัวอย่างได้ ในบริบทของการทดสอบก่อนคลอดแบบไม่รุกราน (NIPT) dPCR สามารถตรวจคัดกรองความผิดปกติของโครโมโซมทารกในครรภ์ เช่น ไตรโซมี 21, 18 และ 13 ได้อย่างแม่นยำ โดยวิเคราะห์ DNA ของทารกที่ลอยอยู่ในเลือดของมารดา ความไวและความจำเพาะสูงของ dPCR ทำให้มันเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานดังกล่าว นอกจากนี้ยังมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า NGS-NIPT แต่ให้ความแม่นยำที่เหนือกว่า Quad Test

NGS-NIPT (Next-Generation Sequencing-based Non-Invasive Prenatal Testing) ใช้เทคโนโลยี next-generation sequencing ในการวิเคราะห์ DNA ทารกในกระแสเลือดมารดา สามารถตรวจความผิดปกติของโครโมโซมได้ครอบคลุมทั้งจีโนม มีความแม่นยำสูงอย่างยิ่ง แต่มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง NGS-NIPT ถือเป็นวิธีมาตรฐานในปัจจุบัน แม้จะมีข้อจำกัดด้านค่าใช้จ่ายและความซับซ้อนในการวิเคราะห์ข้อมูล

Quad Test หรือ Quadruple Marker Test (Serum Biochemical Test)

Quad Test หรือการตรวจคัดกรองทางชีวเคมีในซีรั่ม เป็นวิธีการตรวจคัดกรองแบบดั้งเดิมที่ใช้วัดระดับสารชีวเคมีต่าง ๆ ในกระแสเลือดของมารดา เช่น Alphafetoprotein (AFP), human chorionic gonadotropin (HCG), Unconjugated estriol (eU3) และ Inhibin-A ซึ่งมีข้อดีคือมีต้นทุนต่ำและสามารถดำเนินการได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของ Quad Test นั้นด้อยกว่าการตรวจคัดกรองแบบ dPCR-NIPT และ NGS-NIPT อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะเมื่อพิจารณาถึงอัตราผลบวกลวงและผลลบลวงที่สูง ซึ่งอาจนำไปสู่การส่งตรวจเพิ่มเติมโดยไม่จำเป็นในหลายกรณี

ถึงแม้ว่า Quad Test จะมีข้อจำกัดด้านความแม่นยำ แต่ก็ยังคงได้รับการใช้เป็นวิธีการคัดกรองเบื้องต้นในหลายประเทศ เนื่องจากค่าใช้จ่ายที่ไม่สูงเมื่อเทียบกับวิธีการที่ทันสมัยกว่า เช่น dPCR-NIPT หรือ NGS-NIPT ซึ่งมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าแต่ให้ความแม่นยำในการตรวจหาความผิดปกติของโครโมโซมได้มากกว่า

โดยสรุป dPCR-NIPT เป็นเทคโนโลยีนวัตกรรมที่มีศักยภาพอันสูงยิ่งในการก้าวขึ้นมาทดแทน Quad Test ในฐานะการคัดกรองหลัก ด้วยความแม่นยำที่เหนือกว่าและต้นทุนที่ต่ำกว่า NGS-NIPT อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะนำไปสู่การยกระดับคุณภาพการคัดกรองก่อนคลอดได้อย่างก้าวกระโดด