W zależności od momentu wystąpienia objawów chorobę Pompego możemy podzielić na trzy typy:
„Złotym Standardem” w renomowanych laboratoriach, w których diagnozuje się pacjentów z podejrzeniem choroby Pompego, są test kwaśnej alfa-glukozydazy (GAA) wykonywany na fibroblastach skóry oraz biopsja mięśni. W połączeniu z podstawowymi badaniami klinicznymi, laboratoryjnymi oraz badaniem histologicznym mięśni, dają ostateczną diagnozę tego schorzenia.
Diagnozę kliniczną choroby Pompego potwierdza się przez wirtualny brak (wczesny początek) lub znacznie zmniejszoną (późny początek) aktywność GAA w tkankach takich jak hodowane fibroblasty z biopsji skóry lub mięśni, oczyszczone limfocyty, komórki jednojądrzaste i linia komórek limfoidalnych. Najbardziej wiarygodny jednak jest pomiar enzymu GAA w hodowanych fibroblastach lub mięśniach. Daje on możliwość alternatywnych aktywności izoenzymów (np. maltazy-glukoamylazy, jak omówiono poniżej) maskujących chorobę w testach białych krwinek.
GAA ma optymalną aktywność przy pH 3,7 do 4,5, hydrolizuje on wiązania alfa 1–4 i alfa 1–6 w polimerach glukozy. W typowym teście aktywność GAA mierzy się przy kwaśnym pH (3,7 lub 4,5) i porównuje z aktywnością obojętnej glukozydazy przy pH 7,0, używając maltozy i glikogenu lub syntetycznego analogu fluorescencyjnego maltozy, 4-metyloumbeliferylo-alfa-D-glukozydu (4-MUG) jako substraty.
Pomiar aktywności GAA w fibroblastach skóry jest obecnie tak zwanym „złotym standardem”. Hodowane fibroblasty uzyskuje się z biopsji skóry, której tkanki następnie hoduje się do zlewności przed oznaczeniem enzymatycznym. Może to potrwać do 4–6 tygodni, a zatem znacznie opóźnia rozpoznanie. Biopsja tkanki mięśniowej, chociaż bardziej inwazyjna, umożliwia bezpośrednie i szybkie oznaczenie aktywności kwasu mięśniowego, alfa-glukozydazy i zawartości glikogenu. Uzyskany w ten sposób materiał diagnostyczny może być również wykorzystany do badań histologicznych, w celu oceny lokalizacji i ilości gromadzenia się glikogenu w tkance.
Podczas badań materiału diagnostycznego wymagana jest duża ostrożność przy kontakcie z próbką. Należy uważać, aby nie wypłukać glikogenu i nie zmienić patologii komórek i tkanek. W późnej chorobie Pompego wybór miejsca biopsji mięśnia może wpływać na wyniki, ze względu na zmienność akumulacji glikogenu zarówno między mięśniami, jak poszczególnymi typami ich włókien. W przypadku dziecięcej choroby Pompego istnieje też ryzyko powikłań znieczulenia wykonywanego w celu przeprowadzenia tzw. otwartej biopsji. Dlatego trzeba rozważyć, czy warto do nich dopuścić, szczególnie jeśli u pacjenta stwierdzono występowanie ciężkiej kardiomiopatii i miopatii układu kostnego.
Biopsja mięśni w chorobie Pompego wskazuje na obecność wakuoli, które pozytywnie zabarwiają się na glikogen. W zaawansowanych stadiach choroby akumulacja glikogenu jest widoczna zarówno w lizosomach, jak i rozproszona w cytozolu. W niemowlęcej postaci choroby Pompego ilościowa zawartość glikogenu w mięśniach jest dziesięciokrotnie większa od normy, u pacjentów z późnym początkiem choroby w mniejszym stopniu.
Opracowano nowe metody oznaczania aktywności GAA w ekstraktach z wysuszonych plam krwi (zwane DBS). W celu usunięcia zakłócającej aktywności MGA zastosowano izolację GAA z ekstraktów DBS przez immunokapturę lub konkurencyjne hamowanie aktywności MGA przy użyciu maltozy lub akarbozy. DBS polega na pobraniu krwi metodą z pięty lub palca, którą następnie wysyła się do centrum analitycznego.
Nowatorskie metody DBS są nie tylko odpowiednie do badań przesiewowych noworodków w kierunku choroby Pompego, ale oferują również szybką, nieinwazyjną diagnostykę pierwszego stopnia. Krew pobiera się bezpośrednio na bibułę filtracyjną. W sytuacjach, gdy dostęp do filtrów jest niedostępny, można przesłać do laboratorium diagnostycznego probówkę zawierającą krew pełną pacjenta. Należy podkreślić, że powyższe testy kliniczne przeprowadzają lekarze specjaliści, którzy mają doświadczenie w diagnostyce chorób rzadkich.
U pacjentów z chorobą Pompego stwierdzono podwyższenie stężenia Glc4 w moczu. Jego badanie ma blisko 100% czułość w identyfikacji pacjentów z niemowlęcą chorobą Pompego. Wykazano, że jako biomarker dobrze koreluje ono z odpowiedzią kliniczną na ERT. Warto podkreślić, że analiza glc4 w moczu jest metodą nieinwazyjną. Została ona również zweryfikowana dla wysuszonego moczu na bibule filtracyjnej, co ułatwia zbieranie i wysyłkę z miejscowości oddalonych od centrum analitycznego.
Jak już zostało wspomniane, aczkolwiek należy to podkreślić raz jeszcze, w przypadku niemowlęcej postaci choroby Pompego, w połączeniu z wyżej wymienionym testem enzymatycznym GAA w DBS (głęboka stymulacja mózgu), czułość diagnostyczna powinna być bliska 100%. Równie ważne jest, aby pamiętać, że negatywne wyniki obu testów prawie na pewno wykluczyłyby rozpoznanie dziecięcej choroby Pompego i wyeliminowałyby potrzebę wykonywania bardziej inwazyjnych lub czasochłonnych procedur, takich jak biopsja skóry lub mięśni. Ponieważ testy te są wykonywane tylko w wyspecjalizowanych laboratoriach, nie są one powszechnie dostępne poza klinicznymi badaniami naukowymi.
Chociaż analiza aktywności enzymatycznej pozostaje testem diagnostycznym z wyboru, ważną rolę odgrywa również badanie mutacji. Jest ono szczególnie przydatne w identyfikacji nosicieli, gdy w rodzinie takowa wystąpiła. Istnieją również pewne typowe mutacje z przydatnymi korelacjami genotyp-fenotyp, chociaż wiele z nich jest mniej specyficznych lub występuje tak rzadko, że są mniej przydatne podczas diagnostyki.
W celu potwierdzenia diagnozy w późnym stadium choroby Pompego, ze względu na potencjalne nakładanie się resztkowej aktywności enzymu GAA z heterozygotami, może być wymagana analiza molekularna genu GAA. Jest to równie istotne, jak pojawienie się ERT i innych opracowywanych terapii choroby Pompego. Ponad 100 mutacji i liczne warianty genu GAA zostały zidentyfikowane i skatalogowane przez Centrum Medyczne Uniwersytetu Erasmusa w Rotterdamie w Holandii.
Wśród powtarzających się mutacji w przypadkach wczesnego początku obecna jest delecja pojedynczej pary zasad Δ525T, którą obserwuje się u 9% pacjentów w Stanach Zjednoczonych oraz 34% w Holandii. Nieszczelna mutacja IVS1 (-13T-> G) stanowi zaś około 50% przypadków późnego początku. Istnieją populacje, w których poszczególne mutacje są bardziej powszechne z powodu efektów założycielskich, podczas gdy heterogeniczność alleli może być znacząca w populacjach z tak zwaną domieszką. Dużą ilość mutacji R854X zaobserwowano u mieszkańców Afryki oraz Afroamerykanów, D645E w postaci dziecięcej u Chińczyków, 2741AG-> CAGG dominuje w Turcji, a G925A występuje głównie w Europie.
