La hibridación fluorescente in situ, también conocida como hibridación fluorescente in situ, se denomina más comúnmente 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 se usa a menudo para determinar el pronóstico y el tratamiento de ciertas enfermedades, particularmente cánceres.
FISH se utiliza para determinar si los cromosomas tienen anomalías. Esto puede incluir deleciones, reordenamientos o translocaciones cromosómicas, en las que dos cromosomas tienen segmentos intercambiados. FISH también permite a los investigadores visualizar genes específicos. Puede determinar si un determinado gen está presente, dónde se encuentra en los cromosomas y si hay múltiples copias. A esto se le 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 hebras 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 están ubicados 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 in situ fluorescente aprovecha la naturaleza complementaria de las cadenas de ADN. Los investigadores primero crean una sonda. Se trata de una hebra única y corta de ADN que complementa la secuencia genética que busca el investigador. Luego, la sonda se marca o se une a un tinte fluorescente.
Las células de tejido enfermo, como una biopsia de tumor, suelen constituir la muestra que se examinará mediante FISH. La muestra se calienta para desnaturalizar el ADN en los núcleos de las células. Esto significa que las hebras dobles de ADN en las células de la muestra se rompen para formar hebras simples. A continuación, se hibrida una sonda FISH específica con la muestra. En otras palabras, la hebra única de la sonda se introduce y se fusiona con su hebra única complementaria en las celdas de muestra desnaturalizadas.
Usando un microscopio fluorescente especial, el investigador mira la muestra. Si el gen o cromosoma específico está presente en las células de la muestra, aparecerá como una luz fluorescente sobre un fondo más oscuro. Los investigadores pueden ver fácilmente si el gen está presente o no, y si lo está, 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 utilizar un microscopio óptico normal con FISH porque el tinte fluorescente emite un nivel de luz muy bajo.
El uso de la hibridación de ADN con sondas se logró por primera vez en la década de 1960; sin embargo, las sondas se marcaron 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 in situ fluorescente supera la mayoría de estos obstáculos.
Si los investigadores saben qué gen están buscando, FISH es rápido y preciso para encontrarlo. La FISH también se puede realizar incluso si las células no se están dividiendo activamente y proporciona información más específica sobre las anomalías en los cromosomas. Las técnicas más convencionales, como el karotipado, simplemente le dicen a los investigadores el número y 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 del par de bases y / o la ubicación de un gen, no se puede utilizar como una herramienta de detección general. También es más cara que otras técnicas menos específicas y puede que no esté disponible en todos los laboratorios u hospitales.
Las ventajas y desventajas de la hibridación in situ fluorescente se describen mejor con un ejemplo. FISH se usa de forma rutinaria en el diagnóstico de cáncer de mama para determinar si un paciente tiene múltiples copias de un gen llamado HER2. Esto generalmente indica una forma más agresiva de cáncer de mama y que la paciente debe recibir ciertos medicamentos como parte de su tratamiento. FISH se puede utilizar para esto porque se conocen la secuencia de pares de bases y la ubicación cromosómica del gen HER2. Por el contrario, FISH no se puede utilizar para determinar qué gen o genes desconocidos han causado el cáncer de mama, o para detectar el cáncer de mama en general.