For more than five decades, all newborns in Germany have been offered a screening examination for the early detection of congenital treatable diseases. Since its inception, about 35 million children have been screened in this way.Originally, screening exams only included early detection of phenylketonuria, which, without timely treatment, would lead to mental retardation that could no longer be corrected. The bacteriological Guthrie test allowed the detection of elevated concentrations of phenylalanine. The methods used today are the result of decades of development. They have been expanded to include tests to determine enzyme activities, immunoassays for the early detection of important hormonal disorders such as congenital hypothyroidism, and high-pressure liquid chromatography for the diagnosis of pathologic hemoglobins. The very sophisticated tandem mass spectrometry enables the simultaneous detection of amino acid and fatty acid compounds. Steroids can also be identified. The specificity can be further increased by combining tandem mass spectrometry with chromatographic pre-separation. In recent years, chemical-analytical analyses have been supplemented by genetic diagnostic methods such as quantitative or qualitative polymerase chain reaction (PCR).The current state of laboratory technology is by no means final. Both classical analytics and especially genetic methods are facing further rapid development. Although the expansion of screening is also a consequence of technical development, the inclusion of further congenital diseases is fundamentally dependent on the given therapy. But it is precisely here that many innovations are currently being investigated. Gene therapy is at the forefront of interest.
Seit mehr als 5 Jahrzehnten wird allen Neugeborenen in Deutschland eine Vorsorgeuntersuchung zur Früherkennung angeborener behandelbarer Krankheiten angeboten. Seit Beginn sind so etwa 35 Mio. Kinder untersucht worden.Anfangs ging es nur um die Früherkennung der Phenylketonurie, die ohne frühzeitige Behandlung zu nicht mehr korrigierbarer geistiger Behinderung führt. Der bakteriologische Guthrie-Test erlaubte den Nachweis erhöhter Konzentrationen von Phenylalanin. Die heute eingesetzten Methoden sind das Ergebnis einer über Jahrzehnte verlaufenden Entwicklung. Hinzugekommen sind Tests zur Bestimmung von Enzymaktivitäten, Immunoassays zur Früherkennung wichtiger hormoneller Störungen wie der angeborenen Schilddrüsenunterfunktion sowie Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatografie zur Identifizierung pathologischer Hämoglobine. Die sehr anspruchsvolle Tandem-Massenspektrometrie ermöglicht die gleichzeitige Erfassung von Aminosäuren und Derivaten organischer Säuren und Fettsäuren. Auch Steroide können damit identifiziert werden. Die Spezifität lässt sich durch Kombination mit chromatografischer Vortrennung noch erhöhen. In den letzten Jahren wurden die chemisch-analytischen Untersuchungen ergänzt durch gendiagnostische Verfahren, wie beispielsweise quantitative oder qualitative Polymerasekettenreaktion (PCR).Der Stand der Labortechnik ist keineswegs endgültig. Sowohl die klassische Analytik als auch besonders die genetischen Verfahren stehen vor einer weiteren rasanten Entwicklung. Während die Ausweitung des Screenings auch eine Folge der technischen Entwicklung ist, hängt die Einbeziehung weiterer angeborener Erkrankungen grundsätzlich von einer jeweiligen Therapie ab. Aber gerade hier werden gegenwärtig viele Neuerungen erprobt. Im Vordergrund des Interesses steht dabei die Gentherapie.
Keywords: Genetic diagnostics; Guthrie test; Healthcare screening; Inborn errors of metabolism; Tandem mass spectrometry.
© 2023. The Author(s).