Екінші кезеңде аналитикалық Биохимияның басқа да күрделі әдістері қолданылады: электрофорез, жұқа қабатты хроматография, газ және сұйық хроматография, масс-спектрометрия, магниттік резонанстық спектроскопия, жылдам нейрондармен бомбалау. Мысалы, 19 жұқа қабатты зәр мен қан хроматографиясы арқылы аминқышқылдары, олигосахаридтер және гликозаминогликандар (мукополисахаридтер) алмасуының тұқым қуалайтын бұзылыстарын анықтауға болады. Газ хроматографиясы органикалық қышқылдар алмасуының тұқым қуалайтын ауруларын анықтау үшін қолданылады. Гемоглобин электрофорезінің көмегімен гемоглобинопатиялардың бүкіл тобы диагноз қойылады.
Қазіргі медицина ғылымында тұқым қуалайтын метаболикалық ауруларды тез және дәл диагностикалау міндетін орындау үшін оны аурудың дамуының әртүрлі деңгейлерінде жүргізуге мүмкіндік беретін көптеген әдістер бар. Оларды келесі топтарға бөлуге болады:
1. Клиникалық кезең. Бірінші кезеңде диагностиканы клиникалық ақпаратты алғашқы жинау кезінде жалпы педиатрлар жүзеге асырады. Болашақта пациенттерді белгілі бір органдар мен жүйелердің басым зақымдалуына байланысты педиатр мамандар тексереді, ал соңғы клиникалық диагнозды клиникалық генетика дәрігері қоюы керек. Айта кету керек, тұқым қуалайтын метаболикалық аурулар, бір жағынан, клиникалық көріністердің өте өзгергіштігімен, ал екінші жағынан, метаболикалық бұзылулардың әртүрлі кластарына жататын нозологиялық формалардың клиникалық ұқсастығымен сипатталады. Сондықтан диагноздың клиникалық кезеңі маңызды, бірақ көбінесе нақты диагнозды қалыптастыру үшін алдын-ала болып табылады. Диагностиканың келесі кезеңі – зертханалық маңызды.
2. Зертханалық кезең. Зертханалық әдістермен тұқым қуалайтын метаболикалық аурулардың диагностикасы Гаррод тұжырымдаған молекулалық биологияның негізгі догмасын мүмкіндігінше дәл көрсетеді: "бір ген – бір фермент".
Тұқым қуалайтын метаболикалық аурулар-бұл ген патологиясы мен осы генмен кодталған ферменттің өзгерістері арасындағы байланыс айқын көрінетін патология. Тиісінше, бұл аурулардың зертханалық диагностикасы белгілі бір патологияның әртүрлі молекулалық деңгейлерінде жүргізілуі мүмкін. Осы аурулардың белгілі бір патогенетикалық деңгейлерінде тұқым қуалайтын метаболикалық қателіктерді диагностикалау үшін қолданылатын әдістер кестеде көрсетілген.
Зат алмасудың бұзылуынан болатын тұқым қуалайтын ауруларды зертханалық тексеру деңгейлері мен әдістері
|
Зертханалық тексеру деңгейлері
|
Диагностика әдістері
|
Не зерттеледі
|
1. Молекулалық-генетикалық деңгей (гендегі өзгеріс)
|
1. электрофорезбен детекциялау арқылы ПТР
2. Real-time ПТР
3. Тікелей секвенирлеу
4. Капиллялық
электрофорез
|
Фермент тер мен қосымша ақуыздарды кодтайтын гендегі мутациялар мен полиморфизмдер
|
2. Биохимиялық деңгей (ферменттегі өзгеріс)
А) Біріншілік деңгей (ферменттер немесе фермаенттер кешенінің қызметінің бұзылуы)
Б) Екінші деңгей (метаболикалық жолдың жұмысының бұзылуы, жанама – патологиялық-метаболикалық жолдардың қосылуы)
|
1. Тандемдік масс-спектрометрия
2. Иммуноферменттік әдіс
3. ЖТСХ (жоғарғы тиімділікті сұйықтық хромотография)
4. ГХ-МС (газдық хроматография-масс-спектрометрия)
1.ЖТСХ
2. Тандемдік масс-спектрометрия
3. ПМР (Протонды-магниттік резонанс)
|
1. Ферменттер немесе ферменттер кешініндегі өзгерістер
2. Әр түрлі биологиялық ортадағы ферменттің және/немесе оның кофакторларының концентрациясын анықтау
3. Биологиялық ортадағы маркер метаболиттерінің концентрация спектрін анықтау
|
Бұл әдістер тұқым қуалайтын метаболикалық ауруларды диагностикалаудың жылдамдығы мен дәлдігін бірнеше есе арттыруға мүмкіндік береді. Айта кету керек, белгілі бір аурудың патогенезінің әртүрлі деңгейлеріндегі зертханалық диагностиканы алдын ала клиникалық диагнозды растау үшін ғана емес, сонымен қатар белгілі бір балалар популяцияларында, яғни диагноздың клиникаға дейінгі кезеңінде тұқым қуалайтын метаболикалық патологияны скрининг үшін де қолдануға болады. Осылайша, әртүрлі комбинациядағы диагностиканың тізімделген деңгейлері барабар патогенетикалық терапияны мүмкіндігінше ертерек тағайындау үшін маңызды болып табылатын жылдам және дәл диагностика үшін пайдаланылуы мүмкін.
Хроматография Органикалық заттардың, соның ішінде Ұшпа көмірсутектер мен дене сұйықтықтарының сапалық және сандық құрамын анықтауға мүмкіндік береді.
ЖҚХ (жұқа қабатты хроматография) әдісі аминқышқылдарының тұқым қуалайтын метаболикалық бұзылыстарын диагностикалау үшін қолданылады, мысалы: тирозинемия, валинемия, лейциноз, глицинемия, аланинемия, гиперлизинемия, гистидинемия, гиперпролинемия, фенилкетонурия, метионинемия және т. б. әдіс қандағы бірқатар аминқышқылдарының жоғарылауын анықтауға мүмкіндік береді: серин, глицин, гистидин, глутамин, аргинин, пролин, глутамин қышқылы, тирозин, метионин, цистин, лизин, лейцин, таурин, фенилаланин. Зерттеу үшін кептірілген қан дақтары қолданылады. Қан алу локнар тамырынан жүзеге асырылады, содан кейін тест-бланкке қазылады. Қан аш қарынға алынады(соңғы тамақ қан алудан кемінде 3 сағат бұрын). Дәрілік терапияны зерттеуден 3 күн бұрын тоқтату керек (егер дәрі-дәрмектерді тоқтату мүмкін болмаса).
Тандемдік масс-спектрометрия (TMS) – әртүрлі ғылыми және практикалық мақсаттарда кеңінен қолданылатын қосылыстарды талдаудың заманауи әдістерінің бірі. Бұл әдіс биологиялық материалдың микро мөлшерінде бірнеше жүздеген қосылыстарды талдауға мүмкіндік береді. Дүниежүзілік денсаулық сақтау тәжірибесінде бұл әдіс жаңа туған нәрестелерді тұқым қуалайтын метаболикалық ауруларға жаппай скрининг жүргізу үшін қолданылады. Кептірілген қанның дақтарында аминқышқылдары (соның ішінде фенилаланин) мен ацилкарнитиндерді анықтауға болады. Бұл заттардың сандық анықтамасы НБО-ның әртүрлі кластарына жататын бірнеше ондаған тұқым қуалайтын ауруларды (аминқышқылдарының, органикалық қышқылдардың метаболизмінің бұзылуы және май қышқылдарының митохондриялық в-тотығу ақаулары) жоққа шығаруға мүмкіндік береді.
Бұрын бұл бұзылуларды диагностикалау үшін көп мөлшерде биологиялық материал қажет болды, бірнеше зерттеулер жүргізілді (аминқышқылдарын талдау, хроматомасса спектрометриясы, ацилкарнитин спектрін анықтау), бұл айтарлықтай уақыт пен материалдық шығындарды қажет етті. TMS бір талдау кезінде осы қосылыстардың барлығын сандық түрде анықтауға мүмкіндік береді! Аминқышқылдарының, органикалық қышқылдардың метаболизмінің тұқым қуалайтын бұзылыстары және май қышқылдарының митохондриялық бета-тотығу ақауларының 100-ге жуық нозологиялық формалары бар, олардың көпшілігі неонатальды кезеңде көрінеді. Олардың жиілігі 1: 5000 тірі жаңа туған нәрестеден асады. Көптеген дәрігерлер бұл топтың аурулары өте сирек кездеседі деп қателеседі, сондықтан оларды тек соңғы рет алып тастау керек, және көбінесе дұрыс диагноз кешірек қойылады немесе ауру мүлдем диагноз қойылмайды.
Қазіргі уақытта тірі организмде кездесетін барлық дерлік қосылыстарды сапалық және сандық түрде анықтауға мүмкіндік беретін жоғары тиімді сұйық хроматография (HPLC) әдістері әзірленді және денсаулық сақтау тәжірибесіне енгізілуде: төмен молекулалық салмақтан (витаминдер, қанттар, амин қышқылдары, нуклеотидтер, пептидтер және т. б.) биологиялық белсенді полимерлерге (белоктар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер, липопротеидтер және т. б.) дейін.). Хроматографияны биомедициналық қолданудың әртүрлі мақсаттары аппараттық құралдармен, негізгі бөлу механизмдерімен және анықтау принциптерімен ерекшеленетін көптеген нақты хроматографиялық жүйелердің болуына әкелді. Биологиялық сұйықтықтарды талдау сонымен қатар әртүрлі ұлпалар мен мүшелер арасында дәрілік заттардың таралуының кинетикасы мен селективтілігін зерттеу, дәрі-дәрмектердің емдік деңгейін және олардың ағзадан шығарылу жылдамдығын анықтау, метаболизм процестерін зерттеу үшін қажет. Жаңа дәрі-дәрмектерді табу және жасау, әсіресе комбинаторлық химия әдістерін қолдана отырып, енді хроматографиясыз мүмкін емес.
Клиникалық Зертханалық диагностика саласында хроматографиялық әдістерді қолдану мүмкіндіктері өте көп: метаболизмнің бұзылуын диагностикалау (тұқым қуалайтын және сатып алынған), токсикология, терапевтік дәрілік мониторинг және т. б. биохимиялық маркерлер мен метаболиттерді хроматографиялық бақылау қауіпті ауруларды скринингтеу және анықтау, ерекше ауруларды растау, терапияның тиімділігін бақылау немесе қарсы көрсеткіштердің пайда болуы, емдеу болжамын болжау, аурудың қайталануын анықтау үшін қолданылады.
Кейбір жағдайларда ауруды сенімді диагностикалау үшін бірнеше биохимиялық маркерлердің деңгейін бағалау жеткілікті, ал басқаларында көптеген компоненттердің метаболикалық профилі анықталады. Биологиялық маркерлер салыстырмалы түрде кішкентай молекулалар: катехоламиндер, амин қышқылдары (мысалы, гомоцистеин), индолдар, нуклеозидтер, порфириндер, қанттар, стероидтер, гормондар, дәрумендер, птериндер және липидтер. Маркерлер ретінде үлкен молекулалар да әрекет ете алады: жеке ферменттер, ақуыздар және нуклеин қышқылдары.
Достарыңызбен бөлісу: |