Этапы метода флуоресцентной гибридизации in situ fish. Флюоресцентная гибридизация in situ. Для чего используется исследование

Поскольку FISH-тест позволяет выявить генетические отклонения, вызывающие рак, он является эффективным методом диагностики некоторых видов рака. Тест также используется для подтверждения поставленного диагноза и позволяет получить дополнительную информацию о возможном исходе болезни и целесообразности применения химиотерапии.

Например, у пациентов с раком молочной железы FISH-тест ткани, взятой при биопсии, помогает определить наличие в клетках копий HER2-гена.

Клетки с копиями HER2-гена имеют большее количество HER2-рецепторов, которые получают сигналы, стимулирующие рост раковых клеток в молочной железе. Поэтому для пациентов с копиями HER2-гена целесообразно применение герцептина (трастузумаба) - средства, угнетающего способность HER2-рецепторов принимать сигналы.

Из-за высокой стоимости и относительной недоступности FISH-теста чаще применяют другой тест на выявление рака молочной железы - иммуногистохомию (ИГХ).

Во врачебных кругах ведутся споры относительно высокой эффективности FISH-теста по сравнению со стандартными тестами. Однако благодаря техническому прогрессу FISH-тест становится все дешевле и доступнее в разнообразных клинических условиях.

Как работает FISH-тест

При проведении FISH-теста на образце ткани пациента используются флуоресцентные метки, которые связываются только с определенными участками хромосом. Затем с помощью флуоресцентного микроскопа определяют участки хромосом, с которыми связались флуоресцентные зонды, и наличие возможных отклонений, провоцирующих развитие рака.

В раковых клетках могут обнаруживаться следующие отклонения:

транслокация - перенос участка хромосомы в новое положение на той же или другой хромосоме;
инверсия - разворот участка хромосомы на 180 градусов при сохранении соединения с самой хромосомой;
делеция - утрата части хромосомы;
дупликация - удвоение участка хромосомы, приводящее к избыточному содержанию копий гена в клетке.

Транслокации помогают диагностировать некоторые виды лейкемии, лимфомы и саркомы. Наличие дупликации в раковых клетках молочной железы помогает врачу подобрать оптимальное лечение.

Преимущество FISH-теста перед стандартными цитогенетическими тестами (исследующими генетический состав клеток) состоит в том, что он позволяет определить даже самые небольшие генетические изменения, которые нельзя рассмотреть при помощи обычного микроскопа.

Другим важным отличием FISH-теста является возможность его проведения на клетках, которые еще не начали активно развиваться. Другие тесты выполняются на клетках только после их роста в лабораторных условиях в течение двух недель, поэтому весь процесс может занимать до трех недель, а результаты FISH-теста становятся известны уже через несколько дней.

Примеры FISH-теста для диагностики рака

Хотя FISH-тест чаще всего применяется для анализа генетических отклонений при раке молочной железы, он также помогает получить важную информацию о других видах рака.

Например, при диагностике рака мочевого пузыря FISH-тест клеток мочи дает более точные результаты, чем тесты на атипичные клетки. Кроме того, он позволяет определить рецидив рака мочевого пузыря на 3-6 месяцев раньше.

FISH-тест также помогает обнаружить отклонения в хромосомах при лейкозе, включая клетки, свидетельствующие об агрессивной форме хронического лимфолейкоза (ХЛЛ). Пациентам с агрессивной формой ХЛЛ может требоваться срочное лечение, в то время как при менее агрессивных формах может быть достаточно наблюдения.

Споры о FISH-тесте

Не все эксперты согласны с тем, что FISH-тест является наиболее точным анализом для диагностики видов рака, восприимчивых к герцептину.

В 2010 году ученые из института Mayo (Ирландия) заявили, что менее дорогостоящий ИГХ-тест почти настолько же эффективен для определения восприимчивости к герцептину, как и FISH-тест.

Другие эксперты критикуют FISH-тест за невозможность обнаружения малых мутаций, таких как небольшие делеции, вставки и точечные мутации, а также за игнорирование некоторых инверсий.

Совершенствование FISH-теста

Несмотря на то что технология FISH-теста позволяет анализировать пока не все участки хромосом, она постоянно развивается в этом направлении.

Например, в 2007 году канадские ученые объявили о разработке чипа размером с предметное стекло микроскопа, который позволит проводить FISH-тест при помощи устройства, помещающегося в ладони.

Этот усовершенствованный тест, получивший название «FISH-тест на чипе», позволит получить результаты в течение одного дня и будет стоить дешевле других тестов

Традиционная цитогенетика при изучении кариотипа всегда была ограничена бэндовым уровнем разрешения. Даже при использовании высокоразрешающих методов дифференциального окрашивания хромосом мы всего лишь выявляли большее количество бэндов на хромосоме, но не были уверены, что добираемся до молекулярного уровня разрешения. Последние достижения ДНК-технологий и цитогенетики сделали возможным использование методов FISH для анализа изменений хромосомной ДНК на молекулярном уровне. Молекулярная цитогенетика обеспечила революционный прорыв в цитогенетике, позволив:

Осуществлять анализ структуры ДНК хромосом в диапазоне 10-100 килобаз;
проводить диагностику неделящихся интерфазных клеток, что оказало огромное влияние на пренатальную диагностику и преимплантационную генетическую диагностику (ПГД).

Технология FISH использует ДНК-зонд, который связывается или ренатурирует специфические последовательности ДНК внутри хромосомы. Денатурированный зонд инкубируется с нативной ДНК клетки, также денатурированной до одноцепочечного состояния. Зонд замещает биотин-дезоксиуридинтрифосфат или дигоксигенин-уридинтрифосфат на тимидин. После ренатурации зондом нативной ДНК комплекс «зонд-ДНК» можно обнаружить при добавлении меченного флюорохромом авидина, связывающегося с биотином, или меченного флюорохромом антидигоксигенина. Дополнительное усиление сигнала можно получить, добавив антиавидин и изучив получившийся комплекс с помощью флюоресцентной микроскопии. Пометив несколькими различными флюорохромами разные ДНК-зонды, можно одновременно визуализировать несколько хромосом или хромосомных сегментов внутри одной клетки в виде разноцветных сигналов.

Возможность определения специфических генных сегментов , имеющихся или отсутствующих на хромосомах, позволила диагностировать синдромы генных последовательностей на уровне ДНК, как, впрочем, и транслокации в интерфазных ядрах, зачастую - в отдельных клетках.

Материалом для FISH могут служить или метафазные хромосомы, полученные из делящихся клеток, или интерфазные ядра из клеток, не находящихся в стадии деления. Срезы предварительно обрабатывают РНКазой и протеиназой для удаления РНК, которая может вступать в перекрестную гибридизацию с зондом и хроматином. Затем их нагревают в формамиде, чтобы денатурировать ДНК, и фиксируют ледяным спиртом. Затем зонд подготавливают к гибридизации путем нагревания. После этого зонд и хромосомный препарат смешивают и герметизируют покровным стеклом при 37 °С для гибридизации. Изменяя температуру инкубации или солевой состав раствора для гибридизации, можно повысить специфичность связывания и уменьшить фоновую маркировку.

Применение флюоресцентной гибридизации in situ - технологии FISH

Эффективность технологии FISH впервые была продемонстрирована при локализации генов на . С внедрением метода флюоресцентного мечения, гибридизация in situ оказалась незаменимой для диагностики хромосомных аномалий, не выявляемых традиционными методами бэндинга. FISH также сыграла ключевую роль в совершении одного из самых необычных открытий современной генетики - геномного импринтинга.

Свое развитие технология FISH получила в трех формах. Центромерные, или альфа-сателлитные, зонды характеризуются относительной хромосомной специфичностью, их использовали чаще всего в генетике интерфазных клеток. Эти зонды генерируют в некоторой степени диффузные сигналы адекватной силы в области центромеры, но не вступают в перекрестную гибридизацию с хромосомами, имеющими аналогичные центромерные последовательности. В настоящее время разработаны однокопийные зонды, дающие дискретный сигнал от специфического бэнда хромосомы и позволяющие избежать феномена перекрестной гибридизации. Эти зонды также можно использовать для определения копийности и специфичных регионов хромосомы, предположительно связанных с тем или иным синдромом. Однокопийные и центромерные зонды, разработанные для хромосом 13, 18, 21, X и Y, используют для пренатальной диагностики.

Возможно также «окрашивание» целых хромосом с помощью FISH . Благодаря технологии спектрального кариотипирования, при которой используют смесь различных флюорохромов, теперь стало возможным создание уникального флюоресцентного паттерна для каждой отдельной хромосомы с 24 отдельными цветами. Эта технология позволяет определять сложные хромосомные перестройки, не видимые при использовании традиционных цитогенетических методик.

Метод FISH в пренатальной диагностике. Для женщин старшего репродуктивного возраста беременность может оказаться поводом не столько для радости, сколько для беспокойства. С возрастом женщины связан риск развития хромосомных аномалий плода. Амниоцентез, осуществляемый на 16-й неделе беременности, с последующим анализом кариотипа занимает 10-14 дней. Использование FISH в предварительном обследовании позволяет ускорить диагностику и уменьшить время ожидания. Большинство генетиков и лабораторий придерживаются мнения, что метод FISH не следует использовать изолированно для принятия решения о дальнейшем ведении беременности. Метод FISH обязательно следует дополнять кариотипическим анализом, и его результаты как минимум должны коррелировать с патологической картиной ультразвукового исследования (УЗИ) или биохимического скрининга по крови матери.

Синдромы генных последовательностей известны также под названием синдромов микроделеции, или сегментарной анеусомии. Это делеции смежных фрагментов хромосомы, вовлекающие, как правило, многие гены. Синдромы генных последовательностей были впервые описаны в 1986 г. с использованием классических методик цитогенетики. Теперь, благодаря FISH, возможна идентификация субмикроскопических делеции на уровне ДНК, что позволило выявлять наименьший делецированный регион, связанный с развитием того или иного синдрома, получивший название критического региона. После определения критического региона для синдрома зачастую становится возможным идентифицировать специфические гены, отсутствие которых признают ассоциированным с этим синдромом. В недавно вышедшем руководстве по синдромам генных последовательностей сообщают о 18 синдромах делеции и микроделеции, ассоциированных с 14 хромосомами. Некоторые наиболее часто встречающиеся синдромы генных последовательностей и их клинические проявления приведены в табл. 5-2.

Теломеры - образования, прикрывающие с концов длинные и короткие плечи хромосом. Они состоят из повторяющихся последовательностей TTAGGG и предотвращают слияние концевых участков хромосом между собой. Теломерные зонды играют важную роль в распознавании комплексных транслокаций, которые невозможно определить традиционными цитогенетическими методами. Кроме того, одним из открытий Проекта «Геном человека» был тот факт, что регионы хромосом, прилежащие к теломерам, богаты генами. В настоящее время показано, что субмикроскопические субтеломерные делеции ответственны за возникновение многих генетически обусловленных заболеваний.

Для лечения онкологических патологий ученные пока не разработали совершенных методов терапии, способствующих выздоровлению. Фиш-анализ при раке молочной железы дает надежду на ранее диагностирование заболевания. Метод позволит женщинам начать лечение на самых ранних этапах, что и повысит шансы на исцеление.

Что это такое?

Фиш-исследование при раке молочной железы является одним из прогрессивных и актуальных средств раннего диагностирования. В переводе с английского обозначает тест на внутриклеточную флуоресцентную гибридизацию. При помощи этого ген-теста онкологи анализируют происхождение опухолей. Также анализ указывает на положительное или отрицательное влияние гена, принимающего участие в патогенезе и прогрессировании рака агрессивного типа - HER2.

Постоянное развитие научных изысканий влияет на удешевление FISH-теста и делает его доступным все большему количеству женщин.

Увеличение лимфатических узлов в подмышках может сигнализировать про развитие заболевания.

увеличение лимфатических узлов в подмышках;
уплотнения в зоне груди;
боль при нажатии на сосок;
ассиметричность молочных желез;
дискомфорт и боль в одной из грудей;
выделения из сосков;
морщинистая кожа на молочной железе;
втянутый сосок.

Подготовка и сдача анализа

Никакой особой подготовки для прохождения на фиш-тест не требуется. Нельзя только употреблять спиртные напитки, как и перед сдачей любых анализов и употреблять жирную, мясную и тяжелую пищу. Еда должна быть легкой, лучше, если это будут овощные блюда и соки. Fish-тест при раке молочной железы - безвредная и безопасная процедура, которая проходит в два этапа:

Гистологический. Под местным воздействием наркоза проводится биопсия биоматериала из груди. Полученный материал обрабатывается специальным красящим веществом с флуоресцентными маркерами. По своим химическим качествам эти маркеры связываются исключительно с обозначенными хромосомами и их наборами в клетках. В результате исследований видны наиболее окрашенные маркером хромосомные наборы, что и указывает на степень изменений в геноме по онкологической принадлежности.
Фиш-анализ. В вену проводят инфузию компонента ДНК - дезоксирибонуклеиновую кислоту, окрашенную специфическими маркерами. Метки-маркеры встраиваются в геномы на клеточном уровне. Исследование проводится в присутствии пациентки, а итоги анализа предоставляются сразу.

Что показывают результаты?

Гистология молочной железы дает возможность установить разновидность опухоли и причины ее появления.

Fish-анализ при раке молочной железы показывает такие итоги:

Гистологическое исследование. Результаты выставляются по насыщенности маркеров на участках хромосомных наборов. Число 1 и менее означает, что опасности нет. Цифра обозначает пограничное состояние, требующее дополнительных анализов. Числом 3 обозначают развитие онкологического процесса.
Фиш-реакция при раке молочной железы. Отрицательный результат реакции означает, что молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты не принимают участия в патогенезе атипичных клеток. При развитии злокачественного образования ген HER2 не влияет на раковую клетку. При положительной реакции в два раза повышается скорость деления генов, участвующих в патогенезе онкологических молекул.

Предлагает клиника Ассута. Флуоресцентная гибридизация, иначе именуемая ФИШ (FISH) – генетический тест, дающий представление о природе опухоли. Изучая новообразование методом ФИШ, врач узнает, является ли рак положительным или отрицательным по отношению к гену HER2. Присутствующие в клетках организма копии гена стимулируют рост атипичных раковых клеток. После пройденной диагностики, врач сможет составить наиболее детальный план лечения.

Современный лабораторный комплекс клиники Ассута проводит ФИШ (FISH) анализ для оценки раковых патологий груди:

Уникальное тестирование дает точное представление о характере опухоли, ее особенностях.
Частный госпиталь располагает мощными ресурсами для достижения результата.
У нас работают лучшие врачи Израиля, диагностика и терапия проводятся по индивидуальным схемам.

Позвоните, чтобы узнать, как оформиться на лечение. Восстановите здоровье в крупнейшем госпитале на территории Ближнего Востока.

Записаться на консультацию

Фиш тест при раке молочной железы – механизм развития онкологии

Рецепторы гена HER2 отвечают за выработку HER2 белков, которые являются рецепторами, присутствующими в злокачественных клетках. При активизации рецепторов в раковые клетки поступает сигнал о необходимости деления и размножения. В норме HER 2 рецепторы регулируют рост клеток молочной железы, поддерживая баланс здоровья в тканях.

Однако доказано, что ген HER 2 избыточно вырабатывается в одном из пяти случаев онкологии. Это означает, что вместо одной копии гена у человека присутствует ген от каждого родителя. Это объясняет избыток HER рецепторов в организме, вызывая бесконтрольный и агрессивный рост опухоли.

Пройти фиш анализ при раке молочной железы необходимо для того, чтобы узнать, насколько причина развития патологии в организме связана с аномальным продуцированием рецепторов. Вы должны знать, является ли тип рака HER2 положительным или отрицательным. Существуют методы лечения, специально разработанные для рецепторов HER 2 положительного рака груди. Анализ позволяет не терять время на поиск результативных методов воздействия.

Когда проводится fish реакция при раке молочной железы, врач использует профильные окрашивающие вещества для визуализации хромосомных нарушений. Нанесенный на изучаемые ткани раствор дает возможность увидеть аномалии. Преимуществом ФИШ анализа является то, что с его помощью можно обнаружить генетические отклонения, которые слишком малы для изучения под микроскопом альтернативными методами.

Еще одно достоинство тестирования - результаты пациент получает на руки спустя несколько дней в то время, как другие методы дают расклад лишь через несколько недель. Кроме определения злокачественной опухоли молочной железы фиш тест используется в диагностике раковой патологии мочевого пузыря , при определении лейкозов .

Виды анализов

Для выяснения положительной или отрицательной природы HER2 врачи клиники Ассута направляют пациента на тестирование в собственную лабораторию. Различают два типа тестов:

Иммуногистохимия – IHC выявляет большое количество белка. Во время испытания патолог изучает ткани под микроскопом, используя специальные окрашивающие вещества. Дальнейшие испытания не требуются при 1+ результате или 0 показателе. Результат 2+ считается неопределенным, при котором необходимо пройти дальнейшее тестирование. Результат 3+ подтверждает негативный сценарий.
МОГ тест (гибридизация) – следующий шаг при подозрении на онкологию. Важно, чтобы анализ проводил опытный патолог, что позволит исключить ошибки при расшифровке полученных результатов. Существует два основных типа теста – фиш исследование при раке молочной железы и метод светлого поля. Положительный фиш тест является окончательным методом диагностики .

Очень редко fish анализ бывает неопределенным или двусмысленным. При таком стечении обстоятельств требуется еще одна биопсия и новая фиш реакция при раке молочной железы для подтверждения диагноза.

Как проходит фиш тест при раке молочной железы – руководство для пациента

Для грамотной диагностики статуса HER 2 врач проводит биопсию, в процессе которой изымает образцы измененных патологией тканей. В большинстве случаев используется местная анестезия, чтобы нейтрализовать дискомфорт. В дальнейшем извлеченная ткань направляется на исследование в лабораторию, где с ней работает патолог. Очень важно, чтобы лаборатория являлась авторитетной в медицинской среде, потому что от правильности постановки диагноза напрямую зависит жизнь пациента. Доказано, что fish тест при раке молочной железы – безопасная процедура. Он не требует много времени, отдельных процедур кроме биопсии и дополнительной травматизации тканей.

Почему изначально проводится IHC тестирование? Это проще и доступнее. Однако, если анализы неубедительны, тестирование ФИШ обязательно к проведению. В редких случаях возможна повторная биопсия с забором проб. Но это, действительно, происходит крайне редко. Если анализ fish при раке молочной железы показал положительный HER2 результат, вам будет назначено эффективное лечение HER2 положительного рака. Несмотря на то, что это агрессивная форма патологии, перспективы для людей с таким диагнозом в последние годы значительно улучшились. Это связано с новыми и эффективными методами лечения рака груди в Израиле , нацеленными на HER 2 рецепторы.

Подать заявку на лечение

Метод гибридизации in situ* (на месте, лат.) основан на способности ДНК или РНК образовывать устойчивые гибридные молекулы с ДНК / РНК - зондами непосредственно на препаратах фиксированных хромосом и интерфазных ядер. С помощью этого метода можно определить точное местоположение практически любой последовательности ДНК или РНК непосредственно в клетке, клеточном ядре или на хромосомах.

Для проведения гибридизации in situ пригодны цитологические или гистологические препараты клеток любых тканей или органов, приготовленные по стандартным методикам. В условиях клинической цитогенетической лаборатории используют препараты культивированных лимфоцитов периферической крови, клеток цитотрофобласта хорионального эпителия, культивированных и некультивированных клеток амниотической жидкости, различных тканей из абортного материала, а также мазков клеток буккального эпителия и крови.

Метод гибридизации in situ имеет особое значение для практической цитогенетики, благодаря разработке неизотопного варианта, основанного на использовании зондов, меченных нерадиоактивными модифицированными нуклеотидами. Неизотопные варианты гибридизации на препаратах (в особенности флюоресцентные) имеют ряд преимуществ по сравнению с изотопными: большую разрешающую способность, которая равна разрешающей способности микроскопа (0,1 - 0,2 мкм), отсутствие необходимости в статистической обработке результатов, быстроту и безопасность для здоровья исследователей

Кроме того, комбинация различно модифицированных проб, выявляемых с помощью разных систем детекции, позволяет одновременно определять местоположение двух и более последовательностей ДНК в одной клетке или на одной метафазной пластинке. А использование в качестве ДНК-зондов повторяющихся последовательностей, меченых флюорохромами, сокращает время проведения процедуры до 7 - 9 часов (классический неизотопный вариант гибридизации занимает два дня, изотопные варианты от недели до месяца), что особенно важно для пренатальной диагностики. Использование метода FISH в цитогенетической диагностике позволяет идентифицировать структурные хромосомные перестройки, устанавливать природу маркерных хромосом, проводить анализ численных нарушений хромосомного набора, как на метафазных хромосомах, так и в интерфазных ядрах.

Принцип FISH-метода

В основе FISH-метода лежит реакция гибридизации между искусственно созданным ДНК-зондом и комплементраной ему нуклеотидной последовательностью ядерной ДНК. Молекула ДНК представляет собой две спирально соединенные нуклеотидные цепи, а гибридизация возможна только в том случае, если цепи разойдутся. Чтобы разъединить нуклеотидные цепи ДНК прибегают к денатурации (для последующей гибридизации денатурированной должна быть как ДНК в ядрах исследуемого образца, так и сам ДНК-зонд). После денатурации ДНК-зонд гибридизуется с комплементарной ему нуклеотидной последовательностью и может быть обнаружен при помощи флуоресцентного микроскопа.

Таким образом, общий вид протокола для постановки FISH можно представить в следующем виде:

1. Подготовка гистологического или цитологического препарата.
Подготовка гистологического препарата осуществляется по стандартной схеме: вырезка, маркировка, проводка, заливка, микротомия, помещение среза на предметное стекло и депарафинизация. При подготовке цитологического препарата используются специальные осаждающие растворы и центрифугирование, что позволяет получить концентрированную суспензию клеток.

2. Предварительная обработка (если необходимо).
Препарат обрабатывается протеазами, чтобы исключить присутствие белков, которые затрудняют гибридизацию.

3. Нанесение ДНК-зонда на препарат и последующая денатурация.
Для того, чтобы денатурировать зонд и ДНК образца, их обрабатывают формамидом и нагревают до температуры около 85-90°С.

4. Гибридизация.
После денатурации препарат охлаждают до определенной температуры (37°С в случае клинических исследований) и инкубируют во влажной камере в течение нескольких часов (продолжительность инкубации указана в каждом конкретном протоколе). В настоящее время для денатурации и гибридизации используют автоматические гибридайзеры.

5. Промывка.
После того, как гибридизация завершена, необходимо отмыть несвязавшиеся зонды, которые, в противном случае, создадут фон, затрудняющий оценку результатов FISH-анализа. Для промывки обычно используют раствор, содержащий цитрат и хлорид натрия (SSC).

6. Контр-окрашивание.
При помощи флуоресцентных красителей (DAPI - 4,6-диамидин-2-фенилиндол; йодид пропидия) проводится окраска всей ядерной ДНК.

7. Анализ результатов при помощи флуоресцентного микроскопа. Выполнение рутинных операций (депарафинизация, предварительная обработка, промывка) может быть автоматизировано.

* - Материал подготовлен на основе информации открытых источников.