Die Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) ist eine von mehreren Techniken, die zum Durchsuchen der DNA Ihrer Zellen verwendet wird, um nach dem Vorhandensein oder Fehlen bestimmter Gene oder Genabschnitte zu suchen.
Viele verschiedene Krebsarten sind mit bekannten genetischen Anomalien verbunden. Und wenn wir von genetisch sprechen, sprechen wir nicht nur von Vererbung. Im Laufe eines Lebens können Zellen Fehler machen, wenn sie sich teilen und wachsen. Mutationen in der DNA, die mit Krebs in Verbindung gebracht werden, können sich in diesen Zellen anhäufen.
Wie das funktioniert
FISH ist eine Technik, bei der fluoreszierende Sonden verwendet werden, um bestimmte Gene oder Teile von Genen (DNA-Sequenzen) nachzuweisen. Das Laborpersonal und die Onkologen des medizinischen Zentrums verwenden FISH zur Beurteilung von Patienten, die möglicherweise Krebs haben, und manchmal auch zur Überwachung eines Patienten, bei dem bereits Krebs diagnostiziert und behandelt wurde.
FISH kann mit verschiedenen Arten von Proben durchgeführt werden, je nach Ort und Art des Krebsverdachts: Tumorzellen, die aus peripherem Blut, aus einer Knochenmark-Biopsie oder einer Lymphknoten-Biopsie gewonnen werden, und formalinfixiertes, paraffineingebettetes Gewebe (dies bezieht sich auf eine Gewebeprobe, die im Labor verarbeitet und in eine Art Wachs eingebettet wird, wodurch sie steifer wird, so dass sie in dünne Schnitte geschnitten und zur Betrachtung unter dem Mikroskop angebracht werden kann).
Was die Buchstaben bedeuten
Das „H“ in FISH bezieht sich auf die Hybridisierung. Bei der molekularen Hybridisierung wird eine markierte DNA- oder RNA-Sequenz als Sonde verwendet, um einen roten Lego-Stein zu visualisieren, wenn Sie so wollen. Die Sonde wird verwendet, um ein Gegenstück zu einem Lego-Stein oder einer DNA-Sequenz in einer biologischen Probe zu finden.
Die DNA in Ihrer Probe ist wie ein Haufen Legosteine, und die meisten Steine in diesen Haufen werden nicht mit unserer roten Sonde übereinstimmen. Und alle Ihre Steine sind ordentlich in 23 Paare von Bausteinstapeln organisiert – jeder Stapel ist mehr oder weniger eines Ihrer homologen Chromosomenpaare. Im Gegensatz zu Lego-Steinen ist unsere rote Lego-Sonde wie ein starker Magnet und findet ihre Entsprechung, ohne die Stapel sortieren zu müssen.
Das „F“ steht für Fluoreszenz. Unsere rote Sonde könnte sich in den Stapeln von Bausteinen verlieren, deshalb wird sie mit einem farbigen Fluoreszenzfarbstoff markiert, damit sie leuchtet. Wenn sie ihre Übereinstimmung unter den 23 gepaarten Stapeln findet, verrät eine fluoreszierende Markierung ihre Position. Jetzt können Sie also sehen, wie Forscher und Kliniker FISH verwenden könnten, um zu ermitteln, wo (welcher Stapel oder welches Chromosom) ein bestimmtes Gen für eine bestimmte Person liegt.
Das „I“ und das „S“ stehen für in situ. Dies bezieht sich auf die Tatsache, dass unser roter Legostein innerhalb der von Ihnen angegebenen Probe nach seiner Übereinstimmung sucht.
FISH und spezifische Blutkrebsarten
FISH und andere In-situ-Hybridisierungsverfahren werden eingesetzt, um eine Vielzahl von Chromosomenanomalien zu diagnostizieren – Veränderungen im genetischen Material, Veränderungen der Chromosomen, darunter die folgenden:
- Deletion: ein Teil eines Chromosoms ist verschwunden
- Translokation: ein Teil eines Chromosoms bricht ab und klebt an einem anderen Chromosom
- Inversion: ein Teil eines Chromosoms bricht ab und setzt sich wieder ein, jedoch in umgekehrter Reihenfolge
- Duplikation: ein Teil eines Chromosoms ist in zu vielen Kopien innerhalb der Zelle vorhanden
Jede Krebsart kann ihren eigenen Satz an chromosomalen Veränderungen und relevanten Sonden haben. FISH hilft nicht nur bei der Identifizierung der ersten genetischen Veränderungen in einem Krankheitsprozess wie Krebs, sondern kann auch zur Überwachung des Ansprechens auf die Therapie und der Remission der Krankheit verwendet werden.
Die durch FISH festgestellten genetischen Veränderungen bieten manchmal zusätzliche Informationen darüber, wie sich der Krebs einer Person wahrscheinlich verhalten wird, basierend auf den Beobachtungen, die in der Vergangenheit bei Menschen mit derselben Krebsart und ähnlichen genetischen Veränderungen gemacht wurden. Manchmal wird FISH erst nach der Diagnose eingesetzt, um zusätzliche Informationen zu sammeln, die helfen können, das Ergebnis eines Patienten oder die beste Behandlung vorherzusagen.
FISH kann Chromosomenanomalien bei Leukämien, einschliesslich bei der chronischen lymphatischen Leukämie (CLL), identifizieren. Bei chronischer lymphatischer Leukämie/kleinem lymphatischem Lymphom ermöglicht FISH den Patienten, ihre prognostische Kategorie zu bestimmen: gut, mittelmäßig oder schlecht. Bei der akuten lymphoblastischen Leukämie (ALL) kann die Genetik der leukämischen Zellen Aufschluss über das Krebsrisiko geben und helfen, therapeutische Entscheidungen zu treffen.
FISH-Panels gibt es auch für Lymphome, das Multiple Myelom, proliferative Störungen der Plasmazellen und das myelodysplastische Syndrom. Im Falle des Mantelzell-Lymphoms zum Beispiel gibt es eine Translokation, die mit FISH nachgewiesen werden kann und die als GH/CCND1 t (11;14) bezeichnet wird und häufig mit diesem Lymphom assoziiert ist.
Warum FISH?
Ein Vorteil der FISH ist, dass sie nicht an Zellen durchgeführt werden muss, die sich aktiv teilen. Zytogenetische Tests dauern in der Regel etwa drei Wochen, da die Krebszellen etwa zwei Wochen lang in Laborschalen wachsen müssen, bevor sie getestet werden können. Im Gegensatz dazu liegen die FISH-Ergebnisse in der Regel innerhalb weniger Tage im Labor vor.
Artikel-Quellen (einige auf Englisch)
- Nationales Institut für Humangenomforschung. Faktenblatt zur Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung. Aktualisiert am 9. Juli 2015.
- Novello S, Barlesi F, Califano R, et al. Metastasierender nicht-kleinzelliger Lungenkrebs: ESMO Clinical Practice Guidelines für Diagnose, Behandlung und Nachsorge. Ann Oncol. 2016;27(suppl 5):v1-v27. doi:10.1093/annonc/mdw326
- U.S. Nationalbibliothek für Medizin, Genetics Home Reference. Können Veränderungen in der Struktur von Chromosomen Gesundheit und Entwicklung beeinflussen? Aktualisiert am 21. Januar 2020.
- Gulley ML, Shea TC, Fedoriw Y. Genetische Tests zur Beurteilung der Prognose und Vorhersage des therapeutischen Ansprechens bei akuter myeloischer Leukämie. J Mol-Diagn. 2010;12(1):3-16. doi:10.2353/jmoldx.2010.090054
- Stevens-Kroef MJ, van den Berg E, Olde Weghuis D. Identifizierung prognostisch relevanter Chromosomenanomalien bei chronischer lymphatischer Leukämie mittels Microarray-basierter genomischer Profilerstellung. Mol-Zytogenet. 2014;7(1):3-21. doi:10.1186/1755-8166-7-3
- Zentrum für Gesundheitswissenschaften der Universität von Texas in San Antonio, Labor für klinische und molekulare Zytogenetik. FISH-Gremien.
- Amerikanische Krebsgesellschaft. Tests an Biopsie- und Zytologieproben zur Krebsdiagnose. Aktualisiert am 30. Juli 2015.
Zusätzliche Lektüre
- Krebszytogenetische Tests CPT-Codes.