Разнообразные биохимические методы используют для диагностики моногенных болезней с выявленным биохимическим дефектом из группы наследственных болезней обмена. Биохимическая диагностика имеет тем большую ценность, чем меньше возможностей для точной и дифференциальной диагностики только с помощью клинических и генеалогических данных, чем меньше клинических проявлений в ранних стадиях болезни, чем надежнее диагностические возможности гетерозиготного носительства, чем меньше стоимость этих исследований по сравнению с молекулярно-генетическими, иммуногенетическими и др. Биохимические методы являются уникальными при массовом скрининге для ранней диагностики наследственных болезней у новорожденных. В этих случаях обследуют безвыборочные контингенты, и единственным показанием является сам факт появления ребенка на свет. Критериями для включения патологии в программу массового биохимического скрининга новорожденных являются следующие:
• высокая частота встречаемости в популяции (не менее 1:20 000);
• тяжесть поражения с необратимыми последствиями в виде инвалидизации или ранней смерти;
• возможность простой, надежной (чувствительной, специфичной, без ложноотрицательных результатов) и экономически оправданной диагностики в доклинической стадии заболевания;
• возможность патогенетической или иной эффективной коррекции выявленного нарушения.
Для целей массового скрининга чаще всего используют капиллярную кровь, которую берут из пятки новорожденного на 3-4-й день жизни и пропитывают ею с двух сторон отпечатанные на фильтровальной бумаге (специальные тест-полоски) кружочки в количестве, соответствующем числу диагностируемой патологии. Образец с высушенной кровью отправляется по почте в специализированные генетические диагностические центры, где обеспечивается экспрессдиагностика. При выписке из роддома мать получает на руки документ, в котором, наряду с данными о течении родов и параметрах новорожденного, указывается информация о том, на какие НБО у ребенка взяли анализы и дата забора биологического материала (крови). Семью извещают о результатах обследования только при выявлении патологии для проведения второго этапа — уточняющей диагностики и скорейшего назначения лечения. О результатах без патологий не сообщается. В условиях массового скрининга ребенок может быть не обследован в случае планированных домашних родов, при тяжелой перинатальной патологии, требующей интенсивной терапии или хирургического вмешательства. С середины 80-х годов прошлого века на всей территории Советского Союза проводился массовый скрининг на ФКУ и ГТ, а с 2006 г. — в Москве и Московской области еще на галактоземию, АГС и МВ. Существует Государственная программа по обеспечению не только массовой диагностики, но и лечения выявленных контингентов больных. В отличие от массового, для селективного биохимического скрининга необходимы определенные показания (см. НБО), которые устанавливает врач-генетик (в том числе диагностика гетерозиготного носительства).
К генетическим биохимическим методам диагностики относят качественные, полуколичественные и количественные. Кроме крови, ее плазмы, сыворотки и форменных элементов, для биохимических исследований могут использоваться моча, пот, культуры клеток (фибробластов, лимфоцитов), меконий.
Качественные тесты дешевы, просты, чувствительны, позволяют выявить избыточные концентрации субстратов или их производных при ферментных блоках реакций, в которых они участвуют. Для качественных тестов обычно используют мочу. Качественные реакции делятся на универсальные, определяющие группу заболеваний с ведущим биохимическим дефектом (например, ЦПХ-тест при мукополисахаридозах, проба Бенедикта на редуцирующие вещества и др.), и специфические (тест на гомогентизиновую кислоту при алкаптонурии, тест на медь при болезни Вильсона-Коновалова и др.).
Полуколичественные и количественные методы биохимической диагностики проводятся и с мочой, и с кровью. С их помощью можно разделить метаболиты, принадлежащие к одному классу химических веществ, и определить концентрации определенного вещества. К этим методам относятся бумажная, тонкослойная (одно- и двумерная) и другие виды хроматографии, электрофорез, хроматомассспектрометрия, спектрофотометрия, флуориметрия, высокоэффективная жидкостная хроматография, тандемная масс-спектрометрия (позволяет количественно определить до 3000 метаболических маркеров). Эти методы сложные, но высокоточные и требуют использования дорогостоящего оборудования.
В этом разделе целесообразно рассмотреть используемый для целей массового скрининга микробиологический тест Гатри, простой, дешевый и универсальный, в основе которого выращивание на минимальной питательной среде микроорганизмов, чувствительных к определяемому метаболиту (на поверхность прозрачной агаровой среды наносятся диски фильтровальной бумаги, равномерно пропитанные капиллярной кровью). По интенсивности микробного роста можно судить о концентрации этого метаболита. Этот тест имеет особую диагностическую значимость в тех регионах, где нет медико-генетических центров и специализированных генетических биохимических лабораторий с дорогостоящим оборудованием и подготовленными кадрами.