Биохимические методы применяются в лабораторной диагностике наследственных болезней с начала XX века. Биохимические показатели отражают сущность бо-лечни более адекватно, чем клинические симптомы, не только в диагностическом, но и в генетическом аспекте. Биохимические методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Фенотип оценивается на рзных уровнях: от первичного продукта гена (полипептидной цепи) до конечных метаболитов в моче и поте. Значимость этих методов повышалась по мере описания наследственных болезней и совершенствования методов (электрофорез, хроматография. спектроскопия и др.). Исходная схема обследования строится на клинической картине болезни, генеалогических сведениях и биохимической стратегии, которые позволяют определить дальнейший ход обследования на основе поэтапного исключения определенных классов болезней (просеивающий метод). Биохимические методы многоступенчаты, для их проведения требуется аппаратура разных классов Объектами биохимической диагностики могут быть моча. пот. плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты. лимфоциты) При использовании просеивающего метода выделяют два уровня: первичный и уточняющий. Основная цель первичной диагностики - выявить здоровых индивидов и отобрать индивидов для последующего уточнения диагноза. В качестве объектов в таких программах используются моча и небольшое количество крови. Программы первичной биохимической диагностики могут быть массовыми и селективными.
Селективные программы предусматривают проверку биохимических аномалий обмена (моча, кровь) у пациентов, у которых подозреваются генные наследственные болезни. В таких программах используются простые качественные реакции (например, тест с хлоридом железа для выявления фенилкетонурии) или более точные методы, позволяющие обнаруживать большие группы отклонений. С помощью тонкослойной хроматографии можно диагностировать наследственные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов. гликозаминогликанов (мукополиса-харидов). Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатий. Для углубления биохимического анализа иногда требуется не только количественное определение метаболита, но и определение активности фермента (использование нативных тканей или культивированных клеток), например, с помощью флюорометрических методик. Многие этапы биохимической диагностики осуществляются автоматическими приборами, в частности, аминоаналюаторами. Программа селективного скринияга на наследственные болезни обмена веществ с острым течением и ранним летальным исходом разработают в Медико-генетическом научном центре РАМН. Она состоит из двух этапов. Первый этап включает качественные и количественные тесты с мочой и кровью на белок, кетокислоты, цистин. гомоцистин. креатинин и др. Второй этап
основан на методах тонкослойной хроматографии мочи и крови для выявления аминокислот, фенольных кислот, моно- и дисахаридов и др. Показания для биохимических методов:
наличие у новорожденных судорог, комы, рвоты, гипотонии, желтухи.
специфический запах мочи и пота у ребенка.
ацидоз, нарушение кислотно-основного состояния.
остановка роста.
у детей во всех случаях подозрения на наследственные болезни обмена (задержка умственного и физического развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо наследственной болезни клиническая картина).
- диагностика у взрослых наследственных болезней и гетерозиготных состояний (недостаточность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы. гепато-церебральная дистрофия и др.).
Массовые просеивающие программы
В основе программы лежит концепция доклинической диагностики и возможности нормокопирования фенотипа. Для нескольких болезней разработаны не только теоретические основы диагностики (до развития клинической картины), но и методы профилактического лечения. Эти программы называются скрининговыми (просеивающими). Идея просеивания родилась в США в начале XX века. Общими характеристиками скрининга являются:
1)массовый и безотборный характер обследования:
2)профилактическая направленность.
3) двухэтапность диагностики.
Просеивание - это идентификация нераспознанных болезней с помощью быстро осуществляемых проверок (тестов). Такой подход обеспечивает отбор лиц с вероятным заболеванием из тех. у которых это заболевание клинически отсутствует. Группа лиц с высокой вероятностью заболевания должна быть повторно обследована с применением уточняющих диагностических методов, позволяющих либо исключить предполагаемый диагноз, либо подтвердить его у конкретного лица.
Массовому просеиванию подлежат наследственные болечни, которые отвечают следующим критериям.
1. Без своевременного профилактического лечения болезнь существенно снижает жизнеспособность, приводит к инвалидности. Больной нуждается в специальной помощи.
2. Имеются биохимические или молекулярно-генетические методы для точной диагностики заболевания на доклинической стадии.
3. Для выявляемой болезни необходимо иметь эффективные методы лечения.
4. Частота выявляемой болезни должна быть в пределах 1:10000 и выше.
Диагностические методы массового просеивания должны отвечать следующим критериям.
1. Экономичность. Методы должны быть технически простыми и дешевыми для массовых исследований.
2. Диагностическая значимость.
3. Надежность или воспроизводимость. Результаты обследования должны одинаково воспроизводиться в работе разных исследователей.
4. Доступность биологического материала. Метод должен быть приспособлен к анализу биологического материала, легко получаемого в малом количестве, хорошо сохраняемого и приемлемого для пересылки в централизованную лабораторию.
Основная цель программ массового просеивания новорожденных на наследственные болезни - раннее выявление заболевания на доклинической стадии и организация лечения.
Программа включает следующие этапы:
1. Взятие биологического материла у всех новорожденных и его доставка в лабораторию.
2. Лабораторная просеивающая диагностика.
3. Уточняющая диагностика всех случаев с положительными результатами.
4. Лечение больных и их диспансеризация с контролем за ходом лечения.
5. Медико-генетическое консультирование семьи.
В России проводится неонатальный скрининг двух наследственных болезней -фенилкетонурии (ФКУ) и врожденного гипотиреоза (ВГ).
Биологическим материалом для просеивающей диагностики ФКУ являются высушенные на хроматографической бумаге (или фильтровальной бумаге) пятна капиллярной крови новорожденных. Определяется концентрация фенилаланина чаще всего флюориметрическим количественным методом.
При ВГ в образцах крови новорожденных определяют концентрацию тироксина (Т4) и тиреотропного гормона (ТТГ) с помощью радиоиммл'ного или иммуно-ферментног метода.
За рубежом в числе скринируемых заболеваний:
- муковисцидоз.
- гистидинемия.
- галактоземия.
- лейциноз.
- тирозинсмия.
- недостаточность альфа- 1-антитрипсина.
- аргинин-янтарная ацидурия и др.
Пренатальная диагностика
Пренатальная (дородовая) диагностика (ПД) — это диагностика состояния эмбриона и плода, основанная на элементах искусственного внутриутробного отбора генетически дефектных эмбрионов и плодов с помощью диагностики у них или-генной, или хромосомной мутации, либо врожденных аномалий развития. Она позволяет прогнозировать здоровье ребенка в семьях с отягощенной наследственностью и принять своевременные меры по прерыванию беременности с аномальным плодом. Целесообразность проведения ПД определяется, если:
- имеется вероятность рождения ребенка с тяжелым генным или хромосомным заболеванием, комплексом БАР:
- риск рождения больного ребенка выше риска осложнений ПД:
- в распоряжении врача имеются тесты и необходимое оборудование. Методы ПД разнообразны и их применение зависит от срока беременности. Выделяют три группы методов ПД:
1. просеивающие.
2. неинвазивные.
3. инвазиные.