Quelle est la technique d'hybridation fluorescente in situ?
L'hybridation in situ par fluorescence, également appelée hybridation in situ par fluorescence, est plus communément appelée FISH. C'est une technique qui consiste à utiliser un brin court d'ADN marqué avec un colorant fluorescent pour détecter les anomalies génétiques. FISH permet aux chercheurs de visualiser rapidement et avec précision des chromosomes, des parties de chromosomes ou des gènes spécifiques. Ceci est souvent utilisé pour déterminer le pronostic et le traitement de certaines maladies, en particulier des cancers.
FISH est utilisé pour déterminer si les chromosomes présentent des anomalies. Cela peut inclure des délétions, des réarrangements ou des translocations chromosomiques, dans lesquels deux chromosomes ont des segments commutés. FISH permet également aux chercheurs de visualiser des gènes spécifiques. Il peut déterminer si un gène est présent, s'il se trouve sur les chromosomes et s'il existe plusieurs copies. C'est ce qu'on appelle la cartographie des gènes.
La constitution génétique d'une personne est contenue dans son ADN, situé dans le noyau de toutes ses cellules. L'ADN a deux volets complémentaires. En d'autres termes, ils ont des molécules appelées paires de bases qui correspondent parfaitement. Les gènes sont des segments d'ADN qui ont une séquence particulière de paires de bases et sont situés sur des zones spécifiques des chromosomes. Les gènes sont hérités et déterminent le fonctionnement des cellules, mais ils peuvent également devenir mutés si la séquence de paires de bases d'ADN change.
La technique d'hybridation fluorescente in situ tire parti de la nature complémentaire des brins d'ADN. Les enquêteurs créent d'abord une sonde. Il s'agit d'un petit brin d'ADN complémentaire à la séquence génétique recherchée par l'investigateur. La sonde est ensuite marquée ou fixée à un colorant fluorescent.
Les cellules provenant de tissus malades, telles qu'une biopsie tumorale, constituent généralement l'échantillon à examiner par FISH. L'échantillon est chauffé pour dénaturer l'ADN dans les noyaux des cellules. Cela signifie que les doubles brins d'ADN dans les cellules de l'échantillon se séparent pour former des simples brins. Une sonde FISH spécifique est ensuite hybridée avec l'échantillon. En d'autres termes, le simple brin de la sonde est introduit et fusionne avec son simple brin complémentaire dans les cellules de l'échantillon dénaturé.
À l'aide d'un microscope à fluorescence spécial, le chercheur examine l'échantillon. Si le gène ou le chromosome spécifique est présent dans les cellules de l'échantillon, il apparaîtra comme une lumière fluorescente sur un fond plus sombre. Les chercheurs peuvent facilement voir si le gène est présent ou non et, le cas échéant, combien de copies du gène se trouvent dans chaque cellule. Si le chercheur recherche l'emplacement d'un gène, il peut voir où il se trouve sur le chromosome. Un microscope optique ordinaire ne peut pas être utilisé avec FISH, car le colorant fluorescent émet une lumière très faible.
L'utilisation de l'hybridation de l'ADN avec des sondes a été réalisée pour la première fois dans les années 1960; cependant, les sondes étaient marquées avec des substances radioactives plutôt que des substances fluorescentes. Cela a eu plusieurs problèmes. Les substances radioactives sont intrinsèquement instables, dangereuses et nécessitent des protocoles spéciaux pour leur élimination. Il faut aussi beaucoup de temps pour mesurer le signal radioactif émis par la sonde hybridée. La technique d'hybridation fluorescente in situ surmonte la plupart de ces obstacles.
Si les enquêteurs savent quel gène ils recherchent, FISH le détecte rapidement et avec précision. La méthode FISH peut également être effectuée même si les cellules ne se divisent pas activement et fournit des informations plus spécifiques sur les anomalies des chromosomes. Des techniques plus classiques, telles que le karotypage, indiquent simplement aux chercheurs le nombre et la taille des chromosomes dans une cellule.
L'hybridation in situ fluorescente présente des inconvénients. Comme la clé de FISH consiste à connaître la séquence de la paire de bases et / ou l'emplacement d'un gène, il ne peut pas être utilisé comme outil de dépistage général. Elle est également plus coûteuse que d’autres techniques moins spécifiques et peut ne pas être disponible dans tous les laboratoires ou hôpitaux.
Les avantages et les inconvénients de l'hybridation fluorescente in situ sont décrits au mieux à titre d'exemple. FISH est couramment utilisé dans le diagnostic du cancer du sein pour déterminer si une patiente possède plusieurs copies d'un gène appelé HER2. Cela indique généralement une forme plus agressive de cancer du sein et indique que la patiente devrait recevoir certains médicaments dans le cadre de son traitement. FISH peut être utilisé à cet effet car la séquence de paires de bases et la localisation chromosomique du gène HER2 sont connues. En revanche, FISH ne peut pas être utilisé pour déterminer le ou les gènes inconnus ayant provoqué le cancer du sein ou pour dépister le cancer du sein en général.