Le diagnostic prénatal de certitude d'une aneuploïdie repose sur le caryotype foetal. Le dépistage consiste à cibler les patientes présentant un risque accru d'anomalie chromosomique pour lesquelles une amniocentèse sera proposée. Le principe du dépistage de la trisomie 21 foetale par les marqueurs sériques maternels repose sur le calcul d'un risque individuel de trisomie 21 obtenu en pondérant le risque lié à l'âge maternel par un facteur lié aux concentrations de marqueurs présents dans le sérum maternel. Quatre marqueurs sont utilisés au deuxième trimestre de la grossesse, AFP (alphafoetoprotéine), hCG (human chorionic gonadotropin ou β-hCG libre, et oestriol (uE3). En France ce dépistage est encadré par des dispositions réglementaires mises en place en 1997. Les résultats des 72 laboratoires agréés sont connus à l'échelon national : 80 % des femmes enceintes sont concernées, permettant de dépister 70 % des cas de trisomie 21 au prix de 6,5 % d'amniocentèses générées. Mais ce dépistage sérique succède le plus souvent au dépistage réalisé au premier trimestre par la mesure de la clarté nucale. La combinaison des deux méthodes permettrait de limiter le nombre d'amniocentèses. Les marqueurs biochimiques du premier trimestre (β-hCG libre et PAPP-A [pregnancy-associated plasma proteine A]) ne sont pas utilisés en routine. L'avenir repose sur l'utilisation combinée des marqueurs sériques du premier ou du deuxième trimestre avec la mesure de la clarté nucale.