¿Qué es la técnica de hibridación in situ fluorescente?
La hibridación fluorescente in situ, también conocida como hibridación fluorescente in situ, se conoce más comúnmente como FISH. Es una técnica que implica el uso de una hebra corta de ADN marcada con un tinte fluorescente para detectar anomalías genéticas. FISH permite a los investigadores visualizar cromosomas, partes de cromosomas o genes específicos de forma rápida y precisa. Esto a menudo se usa para determinar el pronóstico y el tratamiento de ciertas enfermedades, particularmente los cánceres.
FISH se usa para determinar si los cromosomas tienen anormalidades. Esto puede incluir deleciones cromosómicas, reordenamientos o translocaciones, en las que dos cromosomas tienen segmentos cambiados. FISH también permite a los investigadores visualizar genes específicos. Puede determinar si cierto gen está presente, dónde se encuentra en los cromosomas y si hay múltiples copias. Esto se llama mapeo de genes.
La composición genética de una persona está contenida en su ADN, que se encuentra en el núcleo de todas sus células. El ADN tiene dos cadenas que se complementan entre sí. En otras palabras, tienen moléculas llamadas pares de bases que coinciden exactamente. Los genes son segmentos de ADN que tienen una secuencia particular de pares de bases y se encuentran en áreas específicas de los cromosomas. Los genes se heredan y determinan cómo funcionan las células, pero también pueden mutar si cambia la secuencia de pares de bases de ADN.
La técnica de hibridación fluorescente in situ aprovecha la naturaleza complementaria de las cadenas de ADN. Los investigadores primero crean una sonda. Esta es una cadena corta y única de ADN que es complementaria a la secuencia genética que el investigador está buscando. La sonda se marca o se une a un tinte fluorescente.
Las células del tejido enfermo, como una biopsia tumoral, generalmente forman la muestra para ser examinada por FISH. La muestra se calienta para desnaturalizar el ADN en los núcleos de las células. Esto significa que las cadenas dobles de ADN en las células de muestra se rompen para formar cadenas simples. Luego se hibrida una sonda FISH específica con la muestra. En otras palabras, se introduce la hebra única de la sonda y se fusiona con su hebra única complementaria en las células de muestra desnaturalizadas.
Usando un microscopio fluorescente especial, el investigador observa la muestra. Si el gen o cromosoma específico está presente en las células de la muestra, aparecerá como una luz fluorescente contra un fondo más oscuro. Los investigadores pueden ver fácilmente si el gen está presente o no, y si es así, cuántas copias del gen hay en cada célula. Si el investigador está buscando la ubicación de un gen, puede ver en qué parte del cromosoma se encuentra. No se puede usar un microscopio óptico normal con FISH, porque el tinte fluorescente emite un nivel muy bajo de luz.
El uso de la hibridación de ADN con sondas se realizó por primera vez en la década de 1960; sin embargo, las sondas fueron etiquetadas con sustancias radiactivas en lugar de fluorescentes. Esto tuvo varios problemas. Las sustancias radiactivas son inherentemente inestables, peligrosas y requieren protocolos especiales para su eliminación. También lleva mucho tiempo medir la señal radiactiva emitida por la sonda hibridada. La técnica de hibridación fluorescente in situ supera la mayoría de estos obstáculos.
Si los investigadores saben qué gen están buscando, FISH es rápido y preciso para encontrarlo. FISH también se puede realizar incluso si las células no se dividen activamente, y proporciona información más específica sobre anormalidades en los cromosomas. Las técnicas más convencionales, como el karotipado, simplemente le dicen a los investigadores el número y el tamaño de los cromosomas dentro de una célula.
La hibridación fluorescente in situ tiene desventajas. Dado que la clave para FISH es conocer la secuencia de pares de bases y / o la ubicación de un gen, no puede usarse como una herramienta de detección general. También es más costoso que otras técnicas menos específicas y puede no estar disponible en todos los laboratorios u hospitales.
Las ventajas y desventajas de la hibridación fluorescente in situ se describen mejor con un ejemplo. FISH se usa habitualmente en el diagnóstico de cáncer de seno para determinar si una paciente tiene múltiples copias de un gen llamado HER2. Esto generalmente indica una forma más agresiva de cáncer de seno y que la paciente debe recibir ciertos medicamentos como parte de su tratamiento. FISH puede usarse para esto porque se conoce la secuencia de pares de bases y la ubicación cromosómica del gen HER2. En contraste, FISH no puede usarse para determinar qué gen o genes desconocidos han causado el cáncer de seno, o para detectar el cáncer de seno en general.