โรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม เมแทบอลิซึมคือชุดของกระบวนการทางชีวเคมีที่เชื่อมโยงถึงกันในร่างกาย ทุกปฏิกิริยาทางชีวเคมีในร่างกาย และการเพิ่มประสิทธิภาพของวิธีการวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมทางชีวเคมีและอณูพันธุศาสตร์
ห้องปฏิบัติการโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมถูกสร้างขึ้นในพันธุศาสตร์การแพทย์ ศูนย์วิทยาศาสตร์กว่า 30 ปีที่แล้ว งานแรกในห้องปฏิบัติการเกี่ยวข้องกับการพัฒนาการทดสอบเพื่อตรวจหาฟีนิลคีโตนูเรียและโปรแกรมคัดกรองแบบคัดเลือก โรคทางพันธุกรรมเมแทบอลิซึม (NBO) ห้องปฏิบัติการค่อยๆ เปลี่ยนมาใช้วิธีทางชีวเคมีและอณูพันธุศาสตร์ที่ซับซ้อนเพื่อวินิจฉัยโรคทางพันธุกรรมได้อย่างแม่นยำ ที่นี่ภายใต้การนำของศาสตราจารย์ Ksenia Dmitrievna Krasnopolskaya ได้มีการพัฒนาแนวทางการวินิจฉัยทางชีวเคมีของโรคของออร์แกเนลล์ในเซลล์ วันนี้เป็นห้องปฏิบัติการแห่งเดียวในรัสเซียที่ทำการวินิจฉัยโรคส่วนใหญ่ในกลุ่มนี้หลังคลอดและก่อนคลอด
หนึ่งใน ทิศทางทางวิทยาศาสตร์งานของหน่วยนี้คือการค้นหาเครื่องหมายทางชีวเคมีใหม่สำหรับโรคทางพันธุกรรมการพัฒนาวิธีการใหม่สำหรับการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพ
วิธีทางชีวเคมีที่ใช้ในห้องปฏิบัติการมีความหลากหลายมาก และรวมถึง: อิเล็กโตรโฟรีซิสของไกลโคซามิโนไกลแคนในปัสสาวะ, การโฟกัสแบบไอโซอิเล็กทริกของทรานสเฟอร์ริน, โครมาโตกราฟี-แมสสเปกโตรเมทรี, โครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง, การวิเคราะห์กิจกรรมของเอนไซม์ไลโซโซมอลและไมโตคอนเดรียโดยใช้สารตั้งต้นที่เป็นโครโมจีนิกและฟลูออโรจีนิก , ออกซิเดชัน. NBO บางรูปแบบซึ่งก่อนหน้านี้ตรวจไม่พบในประเทศของเรา ได้รับการวินิจฉัยในห้องปฏิบัติการเป็นครั้งแรก
ความก้าวหน้าที่สำคัญในการวินิจฉัย NBO คือการแนะนำวิธีการตีคู่แมสสเปกโตรเมตรีซึ่งทำให้สามารถระบุโรคทางพันธุกรรมได้ประมาณ 30 รูปแบบจากกลุ่มของ NBO ที่พบบ่อยที่สุดในปริมาณจุลภาคของวัสดุชีวภาพ (จุดเลือดแห้งหรือ พลาสมา): อะมิโนอะซิโดพาธี, กรดอินทรีย์ และข้อบกพร่องในการเกิดออกซิเดชันของไมโตคอนเดรีย
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการทางอณูพันธุศาสตร์ได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันในห้องปฏิบัติการ สำหรับโรคบางชนิดจากกลุ่ม NBO ระเบียบวิธีการวินิจฉัย DNA ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อลดเวลาในการวินิจฉัย และหลีกเลี่ยงการใช้วิธีการทางชีวเคมีที่ต้องใช้แรงงานเข้มข้นและรุกราน ตั้งแต่ปี 2015 ห้องปฏิบัติการได้ใช้การจัดลำดับยุคถัดไปเพื่อวิเคราะห์ยีนหลายตัวพร้อมกัน แผงดังกล่าวได้รับการพัฒนาสำหรับโรคไมโตคอนเดรีย โรคทางพันธุกรรมที่มีความเสียหายของตับเป็นส่วนใหญ่ โรคเม็ดเลือดขาว/โรคเม็ดเลือดขาว
ปัจจุบัน วิธีทางชีวเคมีและอณูพันธุศาสตร์ที่ใช้ทำให้สามารถวินิจฉัยโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมที่แตกต่างกันได้มากกว่า 200 รูปแบบ
ห้องปฏิบัติการกำลังทำงานเพื่อระบุลักษณะสเปกตรัมและความถี่ของการกลายพันธุ์ในเมือกโพลีแซ็กคาริโดสทางพันธุกรรม สฟิงโกลิพิโดส ไลโปฟัสซิโนสซีรอยด์ของเซลล์ประสาท และการพัฒนาอัลกอริธึมสำหรับการวินิจฉัยโรคที่เกิดขึ้นพร้อมกับความเสียหายต่อสารสีขาวในสมอง รวมถึงความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมอื่นๆ
คำอธิบาย
การตระเตรียม
ข้อบ่งชี้
การตีความผลลัพธ์
เอกสารที่ต้องกรอก
คำอธิบาย
วิธีการกำหนด
แมสสเปกโตรเมตรีควบคู่ด้วยอิเล็กโตรสเปรย์อิออไนเซชัน
วัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษา เลือดฝอยเก็บอยู่บนบัตรกรองพิเศษหมายเลข 903
การวิเคราะห์สเปกตรัมของกรดอะมิโนและอะซิลคาร์นิทีนโดยใช้ Tandem Mass Spectrometry (TMS)
ความผิดปกติของการเผาผลาญคืออะไร? ความผิดปกติของการเผาผลาญทางพันธุกรรมหรืออีกนัยหนึ่งคือการเผาผลาญเป็นโรคต่าง ๆ ประมาณ 500 โรคที่เกิดจากการหยุดชะงักของการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมีพิเศษ - เอนไซม์ เอนไซม์จัดให้มีกระบวนการสลายกรดอะมิโน กรดอินทรีย์, กรดไขมันและชีวโมเลกุลอื่นๆ หลายคนเข้าใจผิดว่าเนื่องจากโรคในกลุ่มนี้พบได้น้อยมาก จึงควรตัดออกเป็นทางเลือกสุดท้าย อย่างไรก็ตาม ตามวรรณกรรม* พบว่าทารกแรกเกิดหนึ่งใน 3,000 คนต้องทนทุกข์ทรมานจากความผิดปกติของระบบเผาผลาญทางพันธุกรรม!
สถานที่พิเศษในบรรดาโรคเหล่านี้ถูกครอบครองโดยโรคที่เริ่มต้นในช่วงต้น วัยเด็ก. โรคเหล่านี้มักรวมกับพยาธิสภาพของทารกแรกเกิดขั้นรุนแรง และ/หรือเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่ปกติ เช่น ภาวะติดเชื้อในกระแสเลือด แผลปริกำเนิด ระบบประสาท, การติดเชื้อในมดลูก การตรวจพบโรคในกลุ่มนี้ช้าอาจนำไปสู่ความพิการขั้นรุนแรงหรือแม้กระทั่ง ผลลัพธ์ร้ายแรง. มีการพิสูจน์แล้วว่า 5%** ของทุกกรณีของ “กลุ่มอาการ” เสียชีวิตอย่างกะทันหันทารก" เป็นผลมาจากความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม อย่างไรก็ตาม โรคเหล่านี้บางชนิดสามารถรักษาได้อย่างมีประสิทธิภาพหากได้รับการวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ หนึ่งในวิธีการสมัยใหม่ในการวินิจฉัยความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมคือ Tandem Mass Spectrometry (TMS) วิธีนี้ช่วยให้คุณระบุวัสดุทางชีวภาพจำนวนเล็กน้อย (เลือดแห้งหยดหนึ่ง) ซึ่งช่วยให้คุณสงสัยว่าเป็นโรคทางพันธุกรรมได้อย่างน่าจะเป็นไปได้ ในบางประเทศ วิธีการนี้จะคัดกรองทารกแรกเกิดทั้งหมดเพื่อหาความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม 10-30 รายการ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทารกแรกเกิดทุกคนต้องได้รับการศึกษาทางชีวเคมีพิเศษที่เรียกว่าการตรวจคัดกรอง * บีลารินโญ่ แอล, โรชา เอช, ซูซา ซี, มาร์เกา เอ, ฟอนเซก้า เอช, โบกัส เอ็ม, โอโซริโอ อาร์วี สี่ปีของการขยายการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดในโปรตุเกสโดยใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ J สืบทอด Metab Dis 23 ก.พ. 2553 ** Olpin SE การตรวจสอบการเผาผลาญของการเสียชีวิตอย่างกะทันหันของทารก Ann Clin Biochem, 2004, 41 ก.ค. (Pt4), 282-293 **Opdal SH, Rognum TO ยีนกลุ่มอาการการเสียชีวิตของทารกกะทันหัน: มันมีอยู่จริงหรือไม่? กุมารเวชศาสตร์, 2004, V.114, N.4, หน้า. e506-e512 การคัดกรองคืออะไร? การคัดกรอง (จากภาษาอังกฤษ Screening - sifting) เป็นการตรวจมวลผู้ป่วยเพื่อระบุโรคต่างๆ การวินิจฉัยเบื้องต้นซึ่งช่วยป้องกันการเกิดโรคแทรกซ้อนและความพิการที่รุนแรง การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดจำเป็นต้องดำเนินการในประเทศของเราสำหรับโรคใดบ้าง? ในรัสเซีย มีโครงการของรัฐที่รวมการตรวจทารกแรกเกิดทั้งหมดสำหรับโรคทางพันธุกรรมเพียง 5 โรค ได้แก่ โรคฟีนิลคีโตนูเรีย (PKU) โรคซิสติกไฟโบรซิส กาแลคโตซีเมีย กลุ่มอาการต่อมหมวกไต และภาวะต่อมไทรอยด์ทำงานเกินแต่กำเนิด
เราขอดึงความสนใจของคุณไปยังข้อเท็จจริงที่ว่าจากรายการนี้ การศึกษาเรื่อง “HEEL” ครอบคลุมเฉพาะการตรวจคัดกรองภาวะฟีนิลคีโตนูเรียเท่านั้น (สำหรับรายการโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมทั้งหมดที่ตรวจพบโดยใช้การตรวจคัดกรอง “HEEL” ดูด้านล่างในข้อความ)
เด็กสามารถตรวจโรคอะไรเพิ่มเติมได้บ้าง? การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดที่มุ่งวินิจฉัยความผิดปกติของระบบเมตาบอลิซึมโดยใช้ TMS ยังไม่ได้ดำเนินการในรัสเซีย ในรัสเซียการศึกษานี้ยังคงดำเนินการตามที่แพทย์กำหนดหากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับโรคเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมแม้ว่าโรคในกลุ่มนี้จะไม่ปรากฏให้เห็นทันทีหลังคลอด แต่มีอยู่ในทารกแรกเกิดแล้ว อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้วิธี Tandem Mass Spectrometry (TMS) ที่กล่าวมาก่อนหน้านี้ เป็นไปได้ที่จะตรวจสอบทารกแรกเกิดเพิ่มเติมเพื่อแยกโรคทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน 37 โรค ซึ่งเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของการเผาผลาญของกรดอะมิโน กรดอินทรีย์ และข้อบกพร่องในการออกซิเดชันของออกไซด์ของ กรดไขมัน. Aminoacidopathy Aminoacidopathy เกิดจากการขาดเอนไซม์จำเพาะที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญกรดอะมิโน สิ่งนี้นำไปสู่ความผิดปกติ ระดับสูงกรดอะมิโนและอนุพันธ์ในเลือดและปัสสาวะซึ่งมีผลเป็นพิษต่อเซลล์และเนื้อเยื่อของร่างกาย อาการหลัก: พัฒนาการล่าช้า, ชัก, โคม่า, อาเจียน, ท้องร่วง, กลิ่นปัสสาวะผิดปกติ, ความบกพร่องทางการมองเห็นและการได้ยิน การรักษาประกอบด้วยการสั่งจ่ายยา อาหารพิเศษและวิตามิน ประสิทธิผลของการรักษาขึ้นอยู่กับว่าการวินิจฉัยทำได้เร็วและแม่นยำเพียงใด น่าเสียดายที่โรคบางโรคในกลุ่มนี้ไม่สามารถรักษาได้ ภาวะกรดในปัสสาวะ/ความเป็นกรดอินทรีย์ ภาวะกรดในปัสสาวะ/ความเป็นกรดอินทรีย์ เป็นผลมาจากการสลายทางเคมีของกรดอะมิโนที่บกพร่องเนื่องจากการทำงานของเอนไซม์ไม่เพียงพอ ของพวกเขา อาการทางคลินิกคล้ายกับอาการของ aminoacidopathy การรักษาประกอบด้วยการสั่งอาหารพิเศษและ/หรือวิตามิน น่าเสียดายที่โรคบางโรคในกลุ่มนี้ไม่สามารถรักษาได้ ข้อบกพร่องใน ß-ออกซิเดชันของกรดไขมัน ß-ออกซิเดชันของกรดไขมันเป็นกระบวนการหลายขั้นตอนของการสลาย ซึ่งเป็นผลมาจากพลังงานที่จำเป็นสำหรับชีวิตของเซลล์ถูกสร้างขึ้น แต่ละขั้นตอนของกระบวนการออกซิเดชั่นจะดำเนินการโดยเอนไซม์เฉพาะ หากไม่มีเอนไซม์ตัวใดตัวหนึ่ง กระบวนการก็จะหยุดชะงัก อาการ: ง่วงซึม, โคม่า, อาเจียน, ระดับต่ำน้ำตาลในเลือด ทำลายตับ หัวใจ กล้ามเนื้อ การรักษาประกอบด้วยการสั่งอาหารไขมันต่ำโดยให้นมบ่อยๆ และแยกอาหาร และอื่นๆ เฉพาะทาง ผลิตภัณฑ์อาหารเช่นเดียวกับเลโวคาร์นิทีน รายชื่อโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมที่ระบุทั้งหมด
- โรคปัสสาวะมีกลิ่นน้ำเชื่อมเมเปิ้ล (leucinosis)
- Citrulinemia ประเภท 1, citrulinemia ของทารกแรกเกิด
- ภาวะกรดอาร์จิโนซัคซินิกในปัสสาวะ (ASA)/ภาวะขาดอาร์จินิโนซัคซิเนตไลเอสไลเอส
- การขาดออร์นิทีนทรานส์คาร์บาไมเลส
- การขาดคาร์บามิลฟอสเฟตซินเทส
- การขาด N-acetylglutamate synthase
- ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงที่ไม่ใช่คีโตติค
- ไทโรซิเนเมียประเภท 1
- ไทโรซิเนเมียประเภท 2
- การขาด Homocystinuria / cystathionine beta synthetase
- ฟีนิลคีโตนูเรีย
- การขาดอาร์จินีเมีย / อาร์จิเนส
- ภาวะเลือดเป็นกรดโพรพิโอนิก (การขาด propionyl CoA carboxylase)
- ภาวะเลือดเป็นกรดเมธิลมาโลนิก
- ภาวะเลือดเป็นกรด Isovaleric (การขาด isovaleryl CoA dehydrogenase)
- การขาด 2-methylbutyryl CoA dehydrogenase
- การขาดไอโซบิวทีริล โคเอ ดีไฮโดรจีเนส
- ภาวะเลือดเป็นกรดกลูตาริกประเภท 1 (การขาดกลูตาริลโคเอดีไฮโดรจีเนสประเภท 1)
- การขาด 3-methylcrotonyl CoA carboxylase
- การขาดคาร์บอกซิเลสหลายชนิด
- การขาดไบโอตินิเดส
- ภาวะเลือดเป็นกรด Malonic (การขาด malonyl CoA decarboxylase)
- การขาดไมโตคอนเดรีย acetoacetyl CoA thiolase
- การขาด 2-methyl-3-hydroxybutyryl CoA dehydrogenase
- การขาด 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA lyase
- การขาด 3-methylglutaconyl CoA hydratase
- การขาดอะซิล-โคเอดีไฮโดรจีเนสสายโซ่ขนาดกลาง
- การขาดเอนไซม์ acyl-CoA dehydrogenase สายโซ่ยาวมาก
- การขาด acyl-CoA dehydrogenase สายสั้น
- การขาดสารดีไฮโดรจีเนส 3-ไฮดรอกซีเอซิล-โคเอสายโซ่ยาว (ข้อบกพร่องของโปรตีนไตรฟังก์ชัน)
- ภาวะเลือดเป็นกรดกลูตาริกประเภท II (การขาดกลูตาริลโคเอดีไฮโดรจีเนสประเภทที่ 2), การขาดเอนไซม์อะซิล-โคเอดีไฮโดรจีเนสหลายชนิด
- การขนส่งคาร์นิทีนบกพร่อง
- ภาวะพร่องคาร์นิทีน ปาลมิโตอิล ทรานสเฟอเรส ประเภทที่ 1
- ภาวะพร่องคาร์นิทีน ปาลมิโตอิล ทรานสเฟอเรส ประเภท II
- การขาดคาร์นิทีน / อะซิลคาร์นิทีนทรานสโลเคส
- การขาดสาร 2,4-dienoyl CoA reductase
- การขาดไทโอเลส 3-ketoacyl-CoA สายโซ่ขนาดกลาง
- การขาดอะซิล-โคเอดีไฮโดรจีเนสสายโซ่สั้น/ปานกลาง
วัสดุสำหรับการวิจัย: เลือดฝอยรวบรวมไว้ในบัตรกรองพิเศษหมายเลข 903
วรรณกรรม
- Chace D.H., Kalas T.A., Naylor E.W. การประยุกต์ใช้เครื่องแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ในการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดเพื่อหาความผิดปกติที่สืบทอดมาจากกระบวนการเมแทบอลิซึมตัวกลาง Annu Rev Genomics Hum Genet 2545; ฉบับที่ 3; พี 17-45.
- Leonard J.V., Dezateux C. การคัดกรองโรคเมตาบอลิซึมที่สืบทอดมาในทารกแรกเกิดโดยใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ บีเอ็มเจ. 2545; ฉบับที่ 324(7328); พี 4-5.
- Millington D. , Kodo N. , Terada N. , Roe D. , Chace D. การวิเคราะห์เครื่องหมายวินิจฉัยความผิดปกติทางพันธุกรรมในเลือดและปัสสาวะของมนุษย์โดยใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ด้วยสเปกโตรมิเตอร์มวลไอออนทุติยภูมิที่เป็นของเหลว พ.ศ. 2534 Int.J.Mass Spectr .กระบวนการไอออน 111:211-28.
- Chace D.H. แมสสเปกโตรมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการทางคลินิก อาจารย์วิชาเคมี 2001 ก.พ.;101(2):445-77.
- ดูรัน เอ็ม., เคททิง ดี., ดอร์แลนด์ แอล., วัดแมน เอส.เค. การจำแนกอะซิลคาร์นิทีนโดยการสลายสเปกโตรมิเตอร์มวลไอออไนเซชันทางเคมี J สืบทอด Metab Dis 1985;8 สนับสนุน 2:143-4.
- มิลลิงตัน ดี.เอส., โคโด เอ็น., นอร์วูด ดี.แอล., โร ซี.อาร์. แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่: วิธีการใหม่ในการทำโปรไฟล์อะซิลคาร์นิทีนที่มีศักยภาพในการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดเพื่อหาข้อผิดพลาดในการเผาผลาญโดยกำเนิด J สืบทอด Metab Dis 1990;13(3):321-4.
- Chace D.H., DiPerna J.C., Mitchell B.L., Sgroi B., Hofman L.F., Naylor E.W.. สเปรย์ด้วยไฟฟ้าควบคู่มวลสเปกโตรมิเตอร์สำหรับการวิเคราะห์อะซิลคาร์นิทีนในตัวอย่างเลือดหลังชันสูตรแห้งที่รวบรวมจากการชันสูตรศพจากทารกที่มีสาเหตุการเสียชีวิตไม่ได้อธิบาย คลินเคม. 2001;47(7):1166-82.
- Rashed M.S., Bucknall M.P., Little D., Awad A., Jacob M., Alamoudi M., Alwattar M., Ozand P.T. การคัดกรองจุดเลือดเพื่อหาข้อผิดพลาดแต่กำเนิดของเมแทบอลิซึมโดยการใช้สเปรย์ฉีดด้วยไฟฟ้าควบคู่กับแมสสเปกโตรเมทรีด้วยกระบวนการแบทช์ไมโครเพลทและอัลกอริธึมคอมพิวเตอร์สำหรับการตั้งค่าสถานะโปรไฟล์ที่ผิดปกติโดยอัตโนมัติ คลินเคม. กรกฎาคม 2540; 43(7):1129-41.
- มิลลิงตัน ดี.เอส., เทราดา เอ็น., เชซ ดี.เอช., เฉิน วาย.ที., ติง เจ.เอช., โคโด เอ็น., โรซี ซี.อาร์. บทบาทของแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ในการวินิจฉัยความผิดปกติของการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมัน Prog Clin Biol Res. 1992; 375:339-54.
- Rashed M.S., Ozan P.T., Harrison M.E., Watkins P.J.F., Evans S. 1994. Electrospray ตีคู่มวลสเปกโตรมิเตอร์ในการวิเคราะห์ภาวะความเป็นกรดอินทรีย์ ชุมชนอย่างรวดเร็ว สเปกตรัมมวล 8:122-33
- เวรเคน พี., ฟาน ลินท์ เอ.อี., บู๊ทส์มา เอ.เอช., โอเวอร์มาร์ส เอช., วันเดอร์ส อาร์.เจ., ฟาน เกนนิป เอ.เอช. การวินิจฉัยอย่างรวดเร็วของภาวะเลือดเป็นกรดอินทรีย์และข้อบกพร่องออกซิเดชันของกรดไขมันโดยการวิเคราะห์อะซิล-คาร์นิทีนด้วยอิเล็กโทรสเปรย์เชิงปริมาณควบคู่-MS ในพลาสมา Adv Exp Med Biol. 1999; 466:327-37.
- Griffiths W.J., Jonsson A..P., Liu S., Rai D.K., Wang Y. Electrospray และ tandem Mass Spectrometry ในชีวเคมี Biochem J. 2001 พฤษภาคม 1; 355(พอยท์ 3):545-61.
- ดูลีย์ เค.ซี. แมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่ในห้องปฏิบัติการเคมีคลินิก คลิน ไบโอเคม. 2546 ก.ย.; 36(6):471-81.
- Mikhailova S.V., Ilyina E.S., Zakharova E.Yu., Baidakova G.V., Bembeeva R.Ts., Shekhter O.V., Zakharov S.F. “การขาดคาร์บอกซิเลสหลายชนิดที่เกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนไบโอตินิเดส // พันธุศาสตร์ทางการแพทย์ - 2548. - ครั้งที่ 2. - หน้า 633-638.
- Baidakova G.V., Bukina A.M., Goncharov V.M., Shekhter O.V., Bukina T.M., Pokrovskaya A.Ya., Zakharova E.Yu., Mikhailova S.V., Fedonyuk I L.D., Kolpakchi L.M., Semykina L.I., Ilyina E.S. การวินิจฉัยโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมโดยอาศัยการผสมผสานระหว่างวิธีวิเคราะห์มวลสารควบคู่และวิธีการวินิจฉัยเอนไซม์ พันธุศาสตร์การแพทย์, 2548, เล่ม 4, หมายเลข 1, หน้า 28-33.
- Zakharova E.Yu., Ilyina E.S., Bukina A.M., Bukina T.M., Zakharov S.F., Mikhailova S.F., Fedonyuk I.D., Baydakova G.V., Semykina L.I., Kolpakchi L.M., Zaitseva M.N. “ผลการคัดเลือกคัดกรองโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมในผู้ป่วยแผนกประสาทจิตเวช” สภาคองเกรส All-Russian ครั้งที่สอง " เทคโนโลยีสมัยใหม่ในกุมารเวชศาสตร์และศัลยกรรมเด็ก” Proceedings of the Congress, หน้า 141-142
- Baidakova G.V., Boukina A.M., Boukina T.M., Shechter O.V., Michaylova S.V. I'lina E.S, Zakharova E.Yu การผสมผสานระหว่างมวลสารตีคู่และการวิเคราะห์เอนไซม์ไลโซโซม - เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจคัดกรอง IEM ในคลินิกระบบประสาท การประชุมสัมมนาประจำปี SSIEM ครั้งที่ 41, อัมสเตอร์ดัม, 31 สิงหาคม - 3 กันยายน 2547
- Mikhaylova S.V., Baydakova G.V., Zakharova E.Y., Il'ina E.S. กรณีแรกของการขาดไบโอตินิเดสในรัสเซีย วารสารพันธุศาสตร์มนุษย์แห่งยุโรป ฉบับที่ 13-ภาคผนวก 1-พฤษภาคม 2548 หน้า 386.
- Baidakova G.V., Zakharova E.Yu., Zinchenko R.A. การขาดกรดไขมันสายโซ่ปานกลาง acyl-CoA dehydrogenase การดำเนินการของ V Congress ของสมาคมพันธุศาสตร์การแพทย์แห่งรัสเซีย, อูฟา, พฤษภาคม 2548, พันธุศาสตร์การแพทย์, เล่ม 4, หมายเลข 4, น. 153.
- Zakharova E.Yu., Baydakova G.V., Shekhter O.V., Ilyina E.S., มิคาอิโลวา S.V. Tandem Mass Spectrometry - วิธีการใหม่ในการวินิจฉัยความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม, กิจการของ V Congress ของสมาคมพันธุศาสตร์การแพทย์แห่งรัสเซีย, อูฟา, พฤษภาคม 2548, พันธุศาสตร์การแพทย์, เล่ม 4, ไม่ใช่ 4, หน้า 188
- Mikhaylova S.V. , Zakharova E.Y. , Baidakova G.V. , Shehter O.V. , Ilina E.S. ผลลัพธ์ทางคลินิกของกรดกลูตาริกประเภทที่ 1 ในรัสเซีย เจ.สืบทอด. Metab.Dis 2007, v. 30 น. 38 22. เบย์ดาโควา จีวี, ทซีแกนโควา พีจี. การวินิจฉัยข้อบกพร่องของไมโตคอนเดรีย β-ออกซิเดชันในรัสเซีย J สืบทอด Metab Dis (2008) 31 (Suppl 1) หน้า 39
การตระเตรียม
จะทำอย่างไรถ้าจำเป็นต้องตรวจเด็กว่ามีความผิดปกติทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม?
- ตามที่แพทย์สั่งหรือโดยหน่วยงานอิสระของสำนักงานการแพทย์ INVITRO คุณต้องซื้อชุดทดสอบล่วงหน้า ซึ่งประกอบด้วย:
การเตรียมตัวศึกษาและหลักเกณฑ์การรับเลือดจากทารกแรกเกิด
- การเก็บตัวอย่างเลือดจากทารกแรกเกิดจะดำเนินการในสถานคลอดบุตรโดยพนักงานที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษและในกรณีของทารกแรกเกิดก่อนกำหนด (ก่อน 4 วันของชีวิต) - โดยพยาบาลเยี่ยมที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นพิเศษ
- เมื่อตรวจทารกแรกเกิด ควรเก็บตัวอย่างเลือดไม่ช้ากว่า 4 วันในทารกครบกำหนด และ 7 วันในทารกที่คลอดก่อนกำหนด ในทารกแรกเกิดเลือดจะถูกพรากไปจากส้นเท้าในเด็กอายุมากกว่า 3 เดือน - จากนิ้ว
- ในทารกแรกเกิดตั้งแต่เริ่มให้นมแม่เต็มที่หรือ การให้อาหารเทียมจะต้องผ่านไปอย่างน้อย 4 วันก่อนที่จะเจาะเลือด ถ่ายเลือด 3 ชั่วโมงหลังให้อาหาร (ในทารกแรกเกิด - ก่อนให้อาหารครั้งต่อไป)
- ก่อนที่จะรับเลือดจากทารกแรกเกิด เท้าของเด็กจะต้องล้างด้วยสบู่ให้สะอาดเช็ดด้วยสำลีฆ่าเชื้อที่ชุบแอลกอฮอล์ 70% จากนั้นบริเวณที่ทำการรักษาควรซับด้วยผ้าแห้งปลอดเชื้อ!
- การเจาะทำด้วยเครื่องขูดแบบฆ่าเชื้อแบบใช้แล้วทิ้งที่ความลึก 2.0 มม. (แสดงโซนการเจาะ) เลือดหยดแรกจะถูกเอาออกด้วยผ้าเช็ดแห้งที่ปราศจากเชื้อ
- การกดที่ส้นเท้าเบา ๆ ส่งเสริมการสะสมของเลือดหยดที่สอง โดยมีการใช้กระดาษกรองพิเศษในแนวตั้งฉากและเปียกจนหมด และผ่าน 5 โซนที่ร่างเป็นเส้นวงกลม คราบเลือดต้องมีขนาดไม่เล็กกว่าขนาดที่ระบุในแบบฟอร์ม และลักษณะของคราบต้องเหมือนกันทั้งสองด้าน อย่าใช้ด้านตรงข้ามของกระดาษกรองเพื่อเติมวงกลม
- หลังจากเจาะเลือดแล้ว ให้เช็ดบริเวณที่เจาะให้แห้งด้วยผ้าฆ่าเชื้อแล้วติดแผ่นป้องกันแบคทีเรียบริเวณที่เจาะ ความสนใจ! ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการศึกษาขึ้นอยู่กับคุณภาพการเก็บเลือด!
- กระดาษกรองพิเศษจะถูกทำให้แห้งเป็นเวลาอย่างน้อย 2 - 4 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง หลีกเลี่ยงแสงแดดโดยตรง! ในการดำเนินการนี้ ให้ถอดแผ่นพับด้านนอกของการ์ดออก และนำขอบไปไว้ใต้พื้นผิวด้านตรงข้ามของตัวกรอง (ในกรณีที่ไม่มีวงกลม) หลังจากที่หยดเลือดแห้งสนิทแล้ว ให้เลื่อนการ์ดวาล์วไปเหนือพื้นผิวของตัวกรอง ลงชื่อนามสกุลเด็กที่ด้านล่างของบัตร (ชื่อ) และระบุวันที่เจาะเลือด (วันที่) วางการ์ดลงในซองเล็กแล้วใส่ลงในซองใหญ่ที่ลงนามไว้ล่วงหน้า กรอกแบบฟอร์มการสั่งซื้อและใส่ลงในซองขนาดใหญ่
- มอบซองจดหมายขนาดใหญ่ให้กับสำนักงานการแพทย์ INVITRO ที่ใกล้ที่สุด (ไม่ได้ปิดผนึกซองจดหมาย) พนักงานของ INVITRO จะตรวจสอบเนื้อหาของซองจดหมายและความถูกต้องของการกรอกแบบฟอร์มคำสั่งซื้อต่อหน้าคุณ
การจัดเก็บและขนส่ง: ก่อนและหลังการเก็บเลือด เก็บชุดอุปกรณ์ไว้ที่อุณหภูมิห้องในที่แห้ง หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับระบบทำความร้อน หลีกเลี่ยงการถูกแสงแดดโดยตรง เมื่อขนส่ง ให้บรรจุชุดไว้ในถุงพลาสติกปิดผนึกอย่างแน่นหนา
บ่งชี้ในการใช้งาน
- กรณีที่คล้ายกันของโรคในครอบครัว
- กรณีมีบุตรเสียชีวิตกะทันหัน อายุยังน้อยในครอบครัว
- การเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงสภาพของเด็กหลังจากช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ของการพัฒนาตามปกติ (ระยะเวลาที่ไม่มีอาการอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่หลายชั่วโมงถึงหลายสัปดาห์)
- กลิ่นตัวและ/หรือปัสสาวะผิดปกติ (“หวาน”, “หนู”, “กะหล่ำปลีต้ม”, “เท้าเหงื่อออก” ฯลฯ)
- ความผิดปกติทางระบบประสาท- ความผิดปกติของสติ (ง่วง, โคม่า), หลากหลายชนิดการโจมตีแบบชัก, การเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อ (กล้ามเนื้อ hypotonia หรือ spastic tetraparesis)
- ความผิดปกติของจังหวะการหายใจ (bradypnea, tachypnea, apnea)
- ความผิดปกติของอวัยวะและระบบอื่น ๆ (ความเสียหายของตับ, ตับและม้ามโต, คาร์ดิโอไมโอแพที, จอประสาทตา)
- การเปลี่ยนแปลงค่าพารามิเตอร์ทางห้องปฏิบัติการของเลือดและปัสสาวะ - นิวโทรพีเนีย, โรคโลหิตจาง, ภาวะกรดในการเผาผลาญ / อัลคาโลซิส, ภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ / น้ำตาลในเลือดสูง, กิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเอนไซม์ตับและระดับครีเอทีนฟอสโฟไคเนส, คีโตนูเรีย
- การวินิจฉัยเพิ่มเติมโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม 37 โรค พร้อมด้วยโปรแกรมของรัฐบังคับในการระบุโรคทางพันธุกรรม 5 โรค: การตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด: “HEEL”
การตีความผลลัพธ์
การตีความผลการวิจัยประกอบด้วยข้อมูลของแพทย์ที่เข้ารับการรักษาและไม่ใช่การวินิจฉัย ข้อมูลในส่วนนี้ไม่ควรใช้เพื่อการวินิจฉัยตนเองหรือการรักษาตนเอง แพทย์ทำการวินิจฉัยที่แม่นยำโดยใช้ผลลัพธ์ แบบสำรวจนี้, ดังนั้น ข้อมูลที่จำเป็นจากแหล่งอื่น เช่น ประวัติการรักษา ผลการตรวจอื่นๆ เป็นต้น
หน่วยการวัดในห้องปฏิบัติการ INVITRO: µmol/ลิตร ค่าอ้างอิงสำหรับพารามิเตอร์ที่กำหนด (การตีความผลลัพธ์โดยละเอียด)
การตีความผลลัพธ์โดยทั่วไป
โรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม | การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารเมตาบอไลต์ |
โรคปัสสาวะจากน้ำเชื่อมเมเปิ้ล (leucinosis) | ลูซีน วาลีน |
Citrulinemia ประเภท 1, citrulinemia ของทารกแรกเกิด | ซิทรูลีน |
ภาวะกรดอาร์จิโนซัคซินิกในปัสสาวะ (ASA)/ภาวะขาดอาร์จินิโนซัคซิเนตไลเอสไลเอส | ซิทรูลีน |
การขาดออร์นิทีนทรานส์คาร์บาไมเลส | ซิทรูลีน |
การขาดคาร์บามิลฟอสเฟตซินเทส | ซิทรูลีน |
การขาด N-acetylglutamate synthase | ซิทรูลีน |
ภาวะน้ำตาลในเลือดสูงแบบ nonketotic | ไกลซีน |
ไทโรซิเนเมียประเภท 1 | ไทโรซีน |
ไทโรซิเนเมียประเภท 2 | ไทโรซีน |
การขาด Homocystinuria / cystathionine beta synthetase | เมไทโอนีน |
ฟีนิลคีโตนูเรีย | ฟีนิลอะลานีน |
การขาดอาร์จินีเมีย / อาร์จิเนส | อาร์จินีน |
ภาวะเลือดเป็นกรดโพรพิโอนิก (การขาดโพรพิโอนิลโคเอคาร์บอกซิเลส) | ค3 |
ภาวะเลือดเป็นกรดเมธิลมาโลนิก | C3 (C4DC) |
ภาวะเลือดเป็นกรด Isovaleric (การขาด isovaleryl CoA dehydrogenase) | C5 |
การขาด 2-methylbutyryl CoA dehydrogenase | C5 |
การขาดไอโซบิวทีริล โคเอ ดีไฮโดรจีเนส | ค4 |
ภาวะเลือดเป็นกรดกลูตาริกประเภท 1 (การขาดกลูตาริลโคเอดีไฮโดรจีเนสประเภท 1) | C5DC |
การขาดคาร์บอกซิเลส 3-methylcrotonyl CoA | C5OH |
การขาดคาร์บอกซิเลสหลายชนิด | C5OH C3 |
การขาดไบโอตินิเดส | C5OH |
ภาวะเลือดเป็นกรด Malonic (การขาด malonyl CoA decarboxylase) | С3DC |
การขาดไมโตคอนเดรีย acetoacetyl CoA thiolase | C5:1 C5OH |
การขาด 2-methyl-3-hydroxybutyryl CoA dehydrogenase | C5:1 C5OH |
การขาด 3-hydroxy-3-methylglutaryl CoA lyase | C5OH C6DC |
การขาด 3-methylglutaconyl CoA hydratase | C6DC |
การขาดอะซิล-โคเอดีไฮโดรจีเนสสายโซ่ขนาดกลาง | C6 C8 C10 C10:1 |
การขาดเอนไซม์ acyl-CoA dehydrogenase สายโซ่ยาวมาก | ค14 C14:1 C14:2 C16:1 |
การขาด acyl-CoA dehydrogenase สายสั้น | ค4 |
การขาดสารดีไฮโดรจีเนส 3-ไฮดรอกซีเอซิล-โคเอสายโซ่ยาว (ข้อบกพร่องโปรตีนไตรฟังก์ชัน) | C16OH C18OH C18:1OH C18:2OH |
ภาวะเลือดเป็นกรดกลูตาริกประเภท II (การขาดกลูตาริก CoA ดีไฮโดรจีเนสประเภท II), การขาดกรดอะซิล-CoA หลายครั้ง | C4 C5 C6 C8 C10 C12 C14 C16 C18 |
ความผิดปกติของการขนส่งคาร์นิทีน | C0 ↓ ลดลงในอะซิลคาร์นิทีนทั้งหมด |
ภาวะพร่องคาร์นิทีน ปาลมิโตอิล ทรานสเฟอเรส ประเภทที่ 1 | С0 С16 ↓ С18:1 ↓ С18:2 ↓ |
ภาวะพร่องคาร์นิทีน ปาลมิโตอิล ทรานสเฟอเรส ประเภท II | C0 ↓ C16 C18:1 C18:2 |
การขาดคาร์นิทีน / อะซิลคาร์นิทีนทรานสโลเคส | C0 ↓ C16 C18:1 C18:2 |
การขาดสาร 2,4-dienoyl CoA reductase | ส10:2 |
การขาดไทโอเลส 3-ketoacyl-CoA สายโซ่ขนาดกลาง | С6DC С8DC |
การขาด acyl-CoA dehydrogenase สายกลาง / สายสั้น | C4OH C6OH |
จะทำอย่างไรหากการศึกษาพบการเปลี่ยนแปลงตัวชี้วัด? มีความจำเป็นต้องเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงที่ระบุในระหว่าง TMS ไม่สามารถยืนยันโรคได้อย่างสมบูรณ์ และในบางกรณี จำเป็นต้องได้รับการทดสอบเพิ่มเติม (ดูรายการการทดสอบเพิ่มเติมและ) เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของความผิดปกติที่ระบุ ขอแนะนำให้ปรึกษานักพันธุศาสตร์และกุมารแพทย์เพื่อพัฒนากลยุทธ์ในการดำเนินการร่วมกัน วรรณกรรมที่ใช้ (ค่าอ้างอิง)
- Wiley V., Carpenter K., Wilcken B. การคัดกรองทารกแรกเกิดด้วยแมสสเปกโตรมิเตอร์แบบตีคู่: ประสบการณ์ 12 เดือนในรัฐนิวเซาท์เวลส์ ออสเตรเลีย แอกต้ากุมารติกา 1999; 88(เสริม):48-51.
- Rashed MS, Rahbeeni Z, Ozand PT การใช้สเปรย์ไฟฟ้าควบคู่แมสสเปกโตรเมตรีในการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิด เซมินปรินาทอล 2542; 23:183–93.
- ชูลเซ่ เอ., ลินด์เนอร์ เอ็ม., โคห์ลมุลเลอร์ ดี., โอลเกโมลเลอร์ เค., มายาเทเปก อี., ฮอฟฟ์มันน์ จี.เอฟ. ขยายการคัดกรองทารกแรกเกิดสำหรับข้อผิดพลาดแต่กำเนิดของการเผาผลาญโดยการใช้อิเล็กโทรสเปรย์ไอออไนเซชัน-Tandem Mass Spectrometry: ผลลัพธ์ ผลลัพธ์ และผลกระทบ กุมารเวชศาสตร์ 2003; 111; 1399-1406.
- Hoffman G., Litsheim T., Laessig R. การใช้แมสสเปกโตรเมตรีควบคู่ในโครงการคัดกรองทารกแรกเกิดของรัฐวิสคอนซิน MMWR Morb ตัวแทน MortalWkly 2544; 50 (RR-3): 26–7
- Lin W.D., Wu J.Y., Lai C.C., Tsai F.J., Tsai C.H., Lin S.P., Niu D.M. การศึกษานำร่องการตรวจคัดกรองทารกแรกเกิดด้วยเครื่องอิเล็กโทรสเปรย์ไอออไนเซชันควบคู่กับแมสสเปกโตรมิเตอร์ในไต้หวัน Acta Paediatr ไต้หวัน 2544; 42:224–30.
- Zytkovicz T.H., Fitzgerald E.F., Marsden D., Larson C.A., Shih V.E., Johnson D.M., และคณะ การวิเคราะห์มวลสเปกโตรมิเตอร์แบบควบคู่สำหรับความผิดปกติของกรดอะมิโน สารอินทรีย์ และกรดไขมันในจุดเลือดแห้งของทารกแรกเกิด: บทสรุปสองปีจากโครงการคัดกรองทารกแรกเกิดของนิวอิงแลนด์ คลิน เคม 2001;47:1945–55.
หลักการทั่วไปของการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรม
ในระดับทางคลินิก การวินิจฉัย NBO สามารถสงสัยได้เท่านั้น และการวินิจฉัยเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับการใช้สิ่งผิดปกติทั้งหมด หลากหลายวิธีทางชีวเคมีและอณูพันธุศาสตร์ ในกรณีส่วนใหญ่ การตีความผลลัพธ์ทั้งหมดรวมกันเท่านั้นที่ทำให้สามารถระบุรูปแบบของโรคได้อย่างแม่นยำ
กลยุทธ์สำหรับการวินิจฉัยที่เชื่อถือได้ของ NBO ประกอบด้วยหลายขั้นตอน: 1. การระบุจุดเชื่อมโยงที่มีข้อบกพร่องในวิถีทางเมแทบอลิซึมผ่านการวิเคราะห์ (เชิงปริมาณ กึ่งเชิงปริมาณ หรือเชิงคุณภาพ) ของสารเมตาบอไลท์ที่เกี่ยวข้อง 2. การตรวจหาความผิดปกติของโปรตีนโดยการประเมินปริมาณและ/หรือการทำงานของโปรตีน 3. ชี้แจงลักษณะของการกลายพันธุ์ ได้แก่ ลักษณะของอัลลีลกลายพันธุ์ในระดับยีน
กลยุทธ์นี้ไม่เพียงแต่ใช้เพื่อแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาเมแทบอลิซึมตามปกติ กลไกระดับโมเลกุลของการเกิดโรคของ NBO และการระบุความสัมพันธ์ระหว่างจีโน-ฟีโนไทป์เท่านั้น แต่ยังจำเป็นสำหรับการวินิจฉัยเชิงปฏิบัติของ NBO เป็นหลัก การตรวจสอบการวินิจฉัยในระดับโปรตีนและยีนกลายพันธุ์เป็นสิ่งจำเป็นทั้งสำหรับการวินิจฉัยก่อนคลอด การให้คำปรึกษาทางการแพทย์และทางพันธุกรรมของครอบครัวที่มีภาระหนัก และในบางกรณีสำหรับการสั่งจ่ายยารักษาอย่างเพียงพอ ตัวอย่างเช่น ในการขาดไดไฮโดรพเทอริดีน รีดักเตส ฟีโนไทป์ทางคลินิกและระดับฟีนิลอะลานีนจะไม่สามารถแยกแยะได้จากรูปแบบคลาสสิกของ PKU แต่วิธีการรักษาโรคเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วแตกต่างกัน ความสำคัญของการแยกตำแหน่งของ NBO สำหรับการให้คำปรึกษาทางพันธุกรรมทางการแพทย์สามารถแสดงให้เห็นได้จากตัวอย่างของ mucopolysaccharidosis type II (โรคฮันเตอร์) ขึ้นอยู่กับสเปกตรัมของ glycosaminoglycans ที่ถูกขับออกมา มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกความแตกต่างระหว่าง mucopolysaccharidoses ประเภท II, I และ VII แต่จากโรคเหล่านี้ มีเพียงโรคของ Hunter เท่านั้นที่สืบทอดมาในรูปแบบ X-linked recessive ซึ่งมีความสำคัญพื้นฐานสำหรับการพยากรณ์โรคของ ลูกหลานในครอบครัวที่ได้รับผลกระทบ ลำดับความสำคัญของวิธีการทางอณูพันธุศาสตร์นั้นไม่มีเงื่อนไขในการสร้างการขนส่งแบบเฮเทอโรไซกัส เช่นเดียวกับในการวินิจฉัยโรคก่อนคลอดซึ่งเอนไซม์กลายพันธุ์ไม่แสดงออกในเซลล์ chorionic villi
ขั้นตอนการวิจัยเมตาโบไลต์
การประเมินสารในของเหลวทางชีวภาพเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการวินิจฉัยโรคอะมิโนอะซิโดพาธี, กรดในปัสสาวะ, เยื่อเมือกโพลีแซคคาริโดซิส, โรคไมโตคอนเดรียและเปอร์รอกซิโซมอล, ข้อบกพร่องในการเผาผลาญพิวรีนและไพริมิดีน ฯลฯ การเล่นวิธีการวิเคราะห์โครมาโตกราฟี บทบาทที่สำคัญในการวินิจฉัยของ NBO นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าคลังแสงที่ทันสมัยของเทคโนโลยีโครมาโตกราฟีนั้นกว้างมากและทำให้สามารถแยกส่วนผสมหลายองค์ประกอบที่ซับซ้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและให้ข้อมูลซึ่งรวมถึงวัสดุทางชีวภาพด้วย สำหรับการคัดกรอง NBO แบบเลือกสรรนั้น การใช้โครมาโตกราฟีแบบชั้นบางถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จ ซึ่งช่วยให้ได้รับข้อมูลในระดับคุณภาพ วิธีโครมาโตกราฟีนี้ใช้ได้กับการแยกกรดอะมิโน พิวรีนและไพริมิดีน คาร์โบไฮเดรต และโอลิโกแซ็กคาไรด์ สำหรับ การวิเคราะห์เชิงปริมาณวิธีการโครมาโตกราฟี เช่น แก๊สและโครมาโตกราฟีของเหลวประสิทธิภาพสูง รวมถึงแก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโตรเมทรี (GC, HPLC และ CMS ตามลำดับ) ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการระบุเครื่องหมายเมตาบอไลต์ของ NBO GC และ HPLC เป็นวิธีการสากลสำหรับการแยกสารผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบ และมีคุณลักษณะพิเศษคือความไวสูงและความสามารถในการทำซ้ำ ในทั้งสองกรณี การแยกเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันของส่วนประกอบของผสมกับเฟสที่อยู่นิ่งและเคลื่อนที่ของคอลัมน์โครมาโตกราฟี สำหรับ GC เฟสเคลื่อนที่คือก๊าซตัวพา สำหรับ HPLC จะเป็นของเหลว (ตัวชะ) ผลลัพธ์ของสารประกอบแต่ละชนิดจะถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับของอุปกรณ์ ซึ่งสัญญาณจะถูกแปลงเป็นพีคบนโครมาโตแกรม แต่ละจุดสูงสุดมีลักษณะเฉพาะโดยเวลาและพื้นที่การเก็บรักษา ควรสังเกตว่า GC มักจะดำเนินการที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นข้อจำกัดในการใช้งานคือความไม่เสถียรทางความร้อนของสารประกอบ สำหรับ HPLC นั้นไม่มีข้อจำกัดดังกล่าวเพราะว่า ในกรณีนี้ การวิเคราะห์จะดำเนินการภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรง CMS คือระบบ GC หรือ HPLC ผสมผสานกับเครื่องตรวจจับแบบเลือกสรรมวล ซึ่งทำให้ไม่เพียงแต่ได้รับข้อมูลเชิงปริมาณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลเชิงคุณภาพด้วย เช่น โครงสร้างของสารประกอบในส่วนผสมที่วิเคราะห์จะถูกกำหนดเพิ่มเติม
แนวทางหนึ่งที่มีแนวโน้มในการพัฒนาโปรแกรมการวินิจฉัย NBO คือการใช้วิธีการที่ทำให้สามารถวัดปริมาณสารเมตาบอไลต์จำนวนมากที่เป็นเครื่องหมายได้ กลุ่มต่างๆเอ็นบีโอ. วิธีการเหล่านี้รวมถึงมวลสารตีคู่ (TMS) TMS ช่วยให้คุณสามารถระบุลักษณะโครงสร้าง น้ำหนักโมเลกุล และปริมาณสารประกอบ 3000 รายการได้พร้อมกัน ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมตัวอย่างที่ใช้เวลานานสำหรับการวิเคราะห์ (เช่น สำหรับ GC) และเวลาวิจัยจะใช้เวลาไม่กี่วินาที
ขั้นตอนการวิจัยโปรตีนกลายพันธุ์
การศึกษาโปรตีนกลายพันธุ์สามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ:
- การกำหนดกิจกรรมของเอนไซม์โดยใช้สารตั้งต้นตามธรรมชาติ
- การกำหนดกิจกรรมของเอนไซม์โดยใช้สารตั้งต้นเทียม
- การโหลดไฟโบรบลาสต์ที่เพาะเลี้ยงโดยมีสารตั้งต้นสะสม
- การวัดความเข้มข้นของโปรตีนโดยใช้วิธีอิมมูโนเคมี
วัสดุสำหรับการวัดการทำงานของเอนไซม์ใน NBO คือเม็ดเลือดขาวในเลือดส่วนปลายเป็นหลัก: ในโรคที่เกิดจากการเก็บรักษาไลโซโซมเกือบทั้งหมด ภาวะกรดในเมทิลมาโลนิกในปัสสาวะ และไกลโคจีโนสบางชนิด ในการวินิจฉัย GM2 gangliosidosis และการขาด biotinidase จะใช้พลาสมาหรือซีรั่ม ในบางกรณี วัตถุประสงค์ของการศึกษาคือกล้ามเนื้อหรือเนื้อเยื่อตับ: เอนไซม์ของห่วงโซ่ระบบทางเดินหายใจของไมโตคอนเดรีย, ไกลโคจีโนซิส การเพาะเลี้ยงไฟโบรบลาสต์ของผิวหนังยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัย
ขั้นตอนการวิจัยยีนกลายพันธุ์
การพัฒนาวิธีการทางอณูชีววิทยาถือเป็นการปฏิวัติที่แท้จริงในสาขาชีวเคมีคลินิก การพัฒนาโปรโตคอลมาตรฐานสำหรับการศึกษาระดับโมเลกุลและระบบอัตโนมัติของวิธีการที่ใช้ในปัจจุบันเป็นชุดวิธีการวินิจฉัยที่สมบูรณ์และกำลังกลายเป็นไปพร้อมกับ วิธีทางชีวเคมีขั้นตอนประจำใน ห้องปฏิบัติการทางคลินิก. การพัฒนาอย่างรวดเร็วของการวิจัยในสาขาการถอดรหัสจีโนมมนุษย์และการกำหนดลำดับดีเอ็นเอของยีนทำให้การวินิจฉัย DNA ของโรคทางพันธุกรรมต่างๆ เป็นไปได้ วิธีการวินิจฉัย DNA และการวิเคราะห์โครงสร้างของยีนปกติและการกลายพันธุ์ที่คล้ายคลึงกันในโรคทางเมตาบอลิซึมทางพันธุกรรมเริ่มถูกนำมาใช้ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา
สำหรับการวินิจฉัย DNA ของโรคทางพันธุกรรม มีการใช้วิธีหลักสองวิธี - การวินิจฉัย DNA โดยตรงและโดยอ้อม การวินิจฉัย DNA โดยตรงคือการศึกษาโครงสร้างหลักของยีนที่เสียหายและการระบุการกลายพันธุ์ที่นำไปสู่โรค ในการตรวจจับความเสียหายระดับโมเลกุลในยีนที่ทำให้เกิดโรคทางพันธุกรรม มีการใช้คลังแสงมาตรฐานของวิธีอณูชีววิทยา ขึ้นอยู่กับลักษณะและประเภทของการกลายพันธุ์ ความถี่ของการเกิดอาจแตกต่างกัน โรคทางพันธุกรรมวิธีการบางอย่างเป็นวิธีที่นิยมใช้มากที่สุด
สำหรับการวินิจฉัย NBO ในกรณีที่ทราบข้อบกพร่องทางชีวเคมีอย่างแม่นยำ และระบุได้ง่ายและเชื่อถือได้โดยใช้เทคนิคทางชีวเคมี วิธี DNA ไม่น่าจะมีความสำคัญ ในกรณีเหล่านี้ การใช้การวิเคราะห์ DNA ถือเป็นแนวทางการวิจัยมากกว่าการวินิจฉัย อย่างไรก็ตาม หลังจากการวินิจฉัยที่ถูกต้องแม่นยำแล้ว วิธีการวิเคราะห์ DNA จะมีประโยชน์สำหรับการวินิจฉัยก่อนคลอดในภายหลัง การระบุพาหะเฮเทอโรไซกัสในครอบครัว และการพยากรณ์โรคในโฮโมไซโกต เช่นเดียวกับการเลือกผู้ป่วยเพื่อวัตถุประสงค์ของการบำบัดแบบไม่เป็นทางการใน อนาคต (การทดแทนเอนไซม์และยีนบำบัด) นอกจากนี้ ในกรณีที่ไม่ทราบข้อบกพร่องทางชีวเคมีอย่างแม่นยำ การวินิจฉัยทางชีวเคมีเป็นเรื่องยาก ไม่น่าเชื่อถือเพียงพอ หรือต้องใช้วิธีการวิจัยแบบรุกราน วิธีการวินิจฉัย DNA เป็นวิธีเดียวและขาดไม่ได้สำหรับการวินิจฉัยที่แม่นยำ
ใน ปริทัศน์กลยุทธ์ในการวินิจฉัย NBO ในแต่ละกรณีควรได้รับการวางแผนร่วมกับนักชีวเคมีและนักพันธุศาสตร์ เงื่อนไขที่จำเป็นประสบความสำเร็จและ การวินิจฉัยอย่างรวดเร็วคือความเข้าใจสาเหตุ กลไกการเกิดโรค ความรู้เกี่ยวกับเครื่องหมายทางชีวเคมีเฉพาะ