Читатель, видимо, обратил внимание на необычность названий многих наследственных заболеваний, и можно быть уверенным, что большинство из них он не знал раньше.
Это не удивительно. Благодаря прогрессу в области химии появились реальные возможности проводить сложные, порой уникальные исследования и среди, казалось бы, уже хорошо известных заболеваний, выявлять новые, ранее неизвестные формы. В последние десятилетия почти каждый год обнаруживается около 10 новых форм наследственной патологии.
Хотелось, чтобы у читателя не создалось впечатления, что наследственные заболевания очень часто встречаются у человека. Нет! Каждая отдельная форма заболевания бывает относительно редкой. Взгляните на цифры: частота болезни Дауна — 1:1000 новорожденных; ФКУ — 1:10 000; гомоцистинурии — 1:27 000; гистидинемии — 1:12 000; галактсеземии — от 1:18 000 до 1:230 000, болезнь с запахом кленового сиропа мочи — 1:200 000 и т. д.
Таким образом, каждое отдельное заболевание встречается редко, но в целом они могут составлять значительный процент патологии.
Очень важно не впадать в крайности. У некоторых людей, даже врачей, нередко имеется представление, что наследственные заболевания — это грубые пороки развития и уродства. Да, в ряде случаев пороки развития могут быть связаны с аномалией хромосом. Однако наследственные дефекты могут проявляться и в таких безобидных формах, как шестипалость, сросшиеся пальцевые фаланги, седая прядь волос, кожные депигментации, и в других, не приводящих к нарушениям состояния здоровья.
Очень существенно, что при большинстве наследственных нарушений обмена тяжелые повреждения нервной системы, костей скелета, глаз и других органов происходит вторично, т. е. ребенок приобретает их постепенно в процессе первых месяцев или лет жизни. Следовательно, ранняя диагностика этих заболеваний обмена должна быть залогом успешного лечения и предупреждения тяжелых последствий болезни. Да, эго так. Однако на пути раннего выявления наследственных болезней обмена имеются препятствия. Они заключаются в том, что наследственные заболевания обмена очень коварны и часто как бы не имеют своего лица, они маскируются под хорошо известную врачам ненаследственную патологию. В связи с чем возникает реальная предпосылка для неправильной или поздней диагностики. Так, например, уже известная читателю фенилкетонурия маскируется под умственную отсталость другого генеза или последствие родовой травмы, и истинный диагноз может быть поставлен только после специального лабораторного обследования ребенка и обнаружения высокой концентрации фенилаланина и появления фенилпировиноградной кислоты. Однако теперь, когда многие врачи смогли наблюдать и лечить детей с этим заболеванием, они знают, что дети с ФКУ имеют и свои внешние особенности: блондины с белой, слабо пигментированной кожей и голубыми глазами.
Тонко маскируется под хроническое воспаление легких наследственное заболевание, получившее название кистофнброз поджелудочной железы, или муковисцидоз. В этом случае диагноз основывается только на результатах специальных лабораторных исследований — изучении электролитов в поте и др.
Все хорошо знают о проявлениях рахита у детей, связанного с недостаточностью витамина Д. В нашей стране всем детям проводится профилактический курс лечения витамином Д для предупреждения этого заболевания. Однако далеко не всем известно, что бывают такие случаи, когда обнаруженных врачом у ребенка рахит не поддается обычному лечению витамином Д. У таких детей происходят грубые искривления конечностей и другие расстройства. Здесь может идти речь не о рахите, а маскирующихся под рахит наследственных заболеваниях, получивших название рахитоподобных. Их выявление — дело сложное и требует специального и трудоемкого обследования.
Перед учеными была поставлена задача — разработать методы ранней диагностики наследственных заболеваний. При решении этой задачи были оговорены и определенные требования, соблюдение которых было обязательным.
Какие же это требования?
Прежде всего, методы диагностики должны быть рассчитаны на новорожденных и детей раннего возраста, т. е. диагноз наследственной болезни должен быть поставлен в первые дни жизни ребенка.
Методы должны обладать достаточно высокой степенью точности и обнаруживать даже негрубые нарушения обмена веществ.
Методы должны быть просты в своем применении и нацелены на массовые обследования.
Методы должны быть дешевыми и быстро выполнимыми.
Эти требования показывают, что исследователь сразу же был поставлен в жесткие рамки будущей генетической программы, при которой экономическая сторона дела имела немаловажное значение. Ведь речь шла о создании системы массового обследования детского населения, большая часть которого здорова, а генетические нарушения составляют лишь малую часть. Только такое решение можно было считать экономически выгодным и целесообразным.
Кто же мог решить такую сложную задачу? Естественно, речь шла о специалистах в области медицинской биохимии.
Было известно, что при различных нарушениях обмена в организме человека происходит увеличение концентрации тех или иных веществ (продуктов обмена). Обычно их увеличенное содержание обнаруживается в крови. И только при очень высоких концентрациях, когда почки не справляются с работой по обратному всасыванию этих веществ, они выделяются с мочой, т. е. в моче человека появляются не свойственные для нормального состояния химические вещества. Иногда присутствие этих веществ придает моче своеобразный запах. Так, например, при наследственном заболевании обмена аминокислоты фенилаланина моча пахнет плесенью, а при другом наследственном заболевании — лейцинозе — кленовым сиропом или свежеиспеченным ржаным хлебом.
Исходя из этого, исследователи пришли к выводу, что наиболее простым и удобным объектом изучения для выявления больных с наследственными нарушениями обмена может быть моча больного.
Далее была предложена система биохимических проб для обнаружения в моче тех или иных химических веществ. В последующем она получила название скрининг-программы (от английского слова «скрининг» — просеивание). Практически эго выглядело так. В биохимической лаборатории имелся специально приготовленный набор реактивов, которые в виде капель добавлялись в серию пробирок с мочой больного. Если ребенок или взрослый человек не имел нарушений обмена, добавление того или иного реактива не изменяло обычного цвета мочи. Но в тех случаях, когда речь шла об изменениях обмена, капля реактива меняла цвет, и жидкость становилась белой и мутной, слабо или ярко-зеленой, темно-синей или красной. Изменение цвета говорило о том, что в моче присутствует определенное химическое вещество.
Предложенная методика была настолько проста и удобна в исполнении, что вскоре ею стали широко пользоваться. Для новорожденных был даже предложен простой и оригинальный метод, не требующий трудоемкой работы по сбору мочи. На мокрую пеленку новорожденного наносилось несколько капель реактива PeCl3 и по появлению зеленого пятна ставили диагноз фенилкетонурии. Такая система широко применялась в Англии.
Однако биохимики не успокоились на достигнутом и постоянно работали над модификацией этого метода. Вместо пузырьков с реактивами они вскоре предложили так называемые бумажные тесты. В мочу опускалась приготовленная фабричным способом узкая полоска бумаги, пропитанная теми же химическими реактивами, и по изменению цвета этой бумажки судили о присутствии в моче необычных химических веществ: сахара и кетоновых тел (что характерно для сахарного диабета), фенилпиро-виноградной кислоты (что характерно для ФКУ) и пр. Бумажные тесты стали изготовлять промышленным путем в Англии (фенистикс), в ГДР (биофан), в СССР и в других странах.
Казалось бы, задача, поставленная перед биохимиками, была успешно решена. При этом удалось выполнить все условия. Однако, когда прошли первые восторги, связанные с таким простым решением, и были подведены первые результаты исследований, стали очевидными и недостатки предложенной биохимической программы.
Прежде всего, обнаруживаемые нарушения обмена далеко не всегда были обусловлены генетическими дефектами. Значительно чаще речь шла о временных или хронических заболеваниях почек. Кроме того, некоторые биохимические тесты давали одинаковые реакции (изменение цвета) на присутствие разнообразных химических веществ.
Начались новые поиски, в основу которых был положен тот факт, что при наследственных нарушениях обмена веществ в первую очередь происходит повышение концентрации отдельных химических веществ в крови, следовательно, объектом исследования лучше всего выбрать кровь, так как при этом удается сразу же исключить болезни почек. Задача явно усложнилась, и, казалось, для се решения понадобится длительное время. Но интерес к клинической генетике был так велик, а необходимость открытий так неодолима, что вскоре появился метод, получивший широкое распространение и признание.