Fluorescencinė in situ hibridizacija, taip pat žinoma kaip fluorescencinė in situ hibridizacija, dažniau vadinama FISH. Tai metodas, kai genetiniams sutrikimams aptikti naudojama trumpa DNR grandinė, pažymėta fluorescenciniais dažais. FISH leidžia tyrėjams greitai ir tiksliai vizualizuoti chromosomas, chromosomų dalis ar specifinius genus. Tai dažnai naudojama tam tikrų ligų, ypač vėžio, prognozei ir gydymui nustatyti.
FISH yra naudojamas norint nustatyti, ar chromosomose yra anomalijų. Tai gali apimti chromosomų delecijas, pertvarkymus arba translokacijas, kai dvi chromosomos turi perjungtus segmentus. FISH taip pat leidžia tyrėjams vizualizuoti konkrečius genus. Jis gali nustatyti, ar yra tam tikras genas, kur jis yra chromosomose ir ar yra kelios kopijos. Tai vadinama genų kartografavimu.
Žmogaus genetinė sandara yra jo DNR, kuri yra visų jo ląstelių branduoliuose. DNR turi dvi grandines, kurios yra viena kitą papildančios. Kitaip tariant, jie turi molekules, vadinamas bazių poromis, kurios tiksliai sutampa. Genai yra DNR segmentai, turintys tam tikrą bazių porų seką ir išsidėstę tam tikrose chromosomų srityse. Genai yra paveldimi ir lemia, kaip ląstelės funkcionuoja, tačiau jie taip pat gali mutuoti, jei pasikeičia DNR bazių porų seka.
Fluorescencinė in situ hibridizacijos technika pasinaudoja DNR grandžių papildomu pobūdžiu. Tyrėjai pirmiausia sukuria zondą. Tai trumpa viena DNR grandinė, kuri papildo tyrėjo ieškomą genetinę seką. Tada zondas paženklinamas arba pritvirtinamas prie fluorescencinių dažų.
Ląstelės iš sergančio audinio, pavyzdžiui, naviko biopsija, paprastai sudaro mėginį, kurį reikia ištirti FISH. Mėginys kaitinamas, kad denatūruotų DNR ląstelių branduoliuose. Tai reiškia, kad mėginio ląstelėse esančios dvigubos DNR grandinės suyra ir susidaro atskiros grandinės. Tada specifinis FISH zondas hibridizuojamas su mėginiu. Kitaip tariant, denatūruotose mėginio ląstelėse įvedama viena zondo grandinė ir ji susilieja su papildoma viena grandine.
Specialiu fluorescenciniu mikroskopu tyrėjas apžiūri mėginį. Jei konkretus genas arba chromosoma yra mėginio ląstelėse, ji atrodys kaip fluorescencinė šviesa tamsesniame fone. Tyrėjai gali nesunkiai pamatyti, ar genas yra, ar ne, o jei yra, kiek geno kopijų yra kiekvienoje ląstelėje. Jei tyrėjas ieško geno vietos, jis gali pamatyti, kurioje chromosomos vietoje jis yra. Įprasto šviesos mikroskopo negalima naudoti su FISH, nes fluorescenciniai dažai skleidžia labai mažai šviesos.
DNR hibridizacija su zondais pirmą kartą buvo panaudota septintajame dešimtmetyje; tačiau zondai buvo paženklinti radioaktyviosiomis medžiagomis, o ne fluorescencinėmis. Tai turėjo keletą problemų. Radioaktyviosios medžiagos iš prigimties yra nestabilios, pavojingos ir joms šalinti reikia specialių protokolų. Taip pat daug laiko reikia išmatuoti hibridizuoto zondo skleidžiamą radioaktyvųjį signalą. Fluorescencinė in situ hibridizacijos technika įveikia daugumą šių kliūčių.
Jei tyrėjai žino, kokio geno jie ieško, FISH greitai ir tiksliai jį suranda. FISH taip pat gali būti atlikta net tada, kai ląstelės aktyviai nesidalija, ir suteikia konkretesnės informacijos apie chromosomų anomalijas. Įprastesni metodai, tokie kaip karotipų nustatymas, tiesiog nurodo tyrėjams chromosomų skaičių ir dydį ląstelėje.
Fluorescencinė in situ hibridizacija turi trūkumų. Kadangi FISH raktas yra žinoti bazinės poros seką ir (arba) geno vietą, ji negali būti naudojama kaip bendra atrankos priemonė. Jis taip pat yra brangesnis nei kiti, mažiau specifiniai metodai ir gali būti prieinami ne visose laboratorijose ar ligoninėse.
Fluorescencinės in situ hibridizacijos pranašumai ir trūkumai geriausiai aprašyti pavyzdžiu. FISH yra įprastai naudojamas krūties vėžio diagnozei nustatyti, ar pacientas turi kelias geno, vadinamo HER2, kopijas. Paprastai tai rodo agresyvesnę krūties vėžio formą ir kad pacientė turi gauti tam tikrų vaistų kaip gydymo dalį. Tam galima naudoti FISH, nes yra žinoma HER2 geno bazinių porų seka ir chromosomų vieta. Priešingai, FISH negalima naudoti norint nustatyti, koks nežinomas genas ar genai sukėlė krūties vėžį, arba apskritai tirti krūties vėžį.