In situ hibridizáció

A in situ hibridizáció egy módszer kromoszóma-rendellenességek kimutatására. Bizonyos kromoszómákat fluoreszcens festékekkel jelölünk és DNS-szondához kötjük. Ezt a technikát alkalmazzák a génmutációk prenatális diagnosztizálására.

Mi az in situ hibridizáció?

In situ hibridizáció vagy a Fluoreszcencia in situ hibridizáció Az RNS-ből vagy a DNS-ből származó nukleinsavakat molekuláris genetikai módszerekkel detektálhatjuk bizonyos szövetekben vagy sejtekben. Az ilyen típusú diagnózist általában a terhesség alatt a strukturális vagy numerikus kromoszóma rendellenességek kimutatására használják.

Erre a célra egy mesterségesen előállított próbát használunk, amely maga nukleinsavból áll. Ezután bázispárosodással kötődik a szervezetben lévő nukleinsavakhoz. Ezt a kötést a hibridizáció alatt értjük. A bizonyítékok a beteg élő struktúráján alapulnak, ezért megfelelnek az in situ bizonyítékoknak. Ezt meg kell különböztetni az in vitro módszerektől, amelyekben a detektálás a kémcsőben zajlik. A módszert a 20. században Joe Gall és Mary Lou Pardue tudósok fejlesztették ki.

A technológia azóta fejlődött. Miközben akkoriban radioaktív próbákat alkalmaztak, ma például a fluoreszcenciával jelölt próbákat, amelyek kovalens kötődést mutatnak a markermolekulákhoz, ma használjuk.

Funkció, hatás és célok

Az in situ hibridizációt általában a kromoszóma-rendellenességek, azaz olyan kromoszóma-rendellenességek kimutatására használják, amelyeket a kariogramban nem lehet kimutatni. Ez azt jelenti, hogy a módszert mindig alkalmazzák, ha terhesség alatt meg kell határozni az örökletes betegségeket.

Mivel a kromoszóma-rendellenességek olyan probléma, amelyet manapság nem szabad alábecsülni, a módszer használata az idő múlásával megnőtt. A hibridizációra az anya amniotikus folyadékából származó natív sejtek felhasználásával kerül sor. A technológia alapja a színnel jelölt szonda DNS-részekhez történő kötődése. A kötésnek köszönhetően a példányszám később mikroszkóppal megbecsülhető, mivel az egyes példányok fényjelet bocsátanak ki, és így a mikroszkóp alatt láthatóvá válnak. Különböző eljárások vannak. Az elemzést akár közvetlenül a kötés után is elvégezzük.

Ebben az esetben fluoreszcens festéket, például biotint használunk, amelyet közvetlenül a DNS-szondához kötünk. Az in situ hibridizáció közvetett módszerével az értékelés nem történhet közvetlenül a hibridizáció után, mivel a fluoreszcens anyagok csak a hibridizáció után kötődhetnek a próbahoz. Ezt a közvetett módszert gyakrabban használják, mint a közvetlen módszert, mert úgy gondolják, hogy érzékenyebb. A kromoszómspecifikus centrométer DNS-próbák mellett vannak lokusz-specifikus DNS-próbák, kromoszómspecifikus DNS-könyvtár-próbák és összehasonlító genom hibridizációk.

A kromoszóma-specifikus centrométer DNS-próbák felhasználhatók kromoszómálisan numerikus rendellenességek kimutatására. Ez azt jelenti, hogy ezeket elsősorban akkor használják, ha fennáll a duplikált vagy törölt kromoszómák gyanúja. A helyspecifikus DNS-szondák különösen alkalmasak a minimális mutációk kimutatására, amelyeket a kariogramban nem lehet kimutatni. A kromoszómspecifikus DNS-könyvtár próbát különösen az inszerciók és transzlokációk kimutatására használjuk.

Az összehasonlító genom hibridizáció viszont a kromoszómális anyag veszteségeinek és nyereségeinek átfogó elemzése. Manapság az in situ hibridizáció nagyon fontos a különféle kromoszóma mutációk diagnosztizálásában.A Down-szindróma diagnosztizálásánál a próbák például a 21. kromoszómához kötődnek. Erre a célra általában kromoszómaspecifikus próbákat alkalmaznak, amelyeket fel lehet használni, ha ez a betegség gyanúja merül fel.

Gyakran gyanú merül fel például akkor, ha a szülők korábban már gyermeket szültek a betegséggel, és az ultrahangkép rendellenes. Ha kettős kötés helyett hármas van, és így hármas színjelet ad ki, akkor a diagnózist megerősítettnek tekintik.

Kockázatok, mellékhatások és veszélyek

Például a PCR-rel szemben az in situ hibridizáció szignifikánsan kevésbé érzékeny a szennyeződésre. Ezenkívül a folyamathoz szükséges idő rendkívül kevesebb. Mivel azonban az embriók különösen kromoszóma mintákat alkotnak, a kromoszómális megoszlás fennmaradó részét és így más sejtek genetikai állapotát nem lehet következtetni egy adott mintából.

A színes jelek átfedhetnek vagy láthatatlanok maradhatnak más okok miatt is. Ennek eredményeként az in situ hibridizáció mint diagnosztikai eszköz viszonylag hajlamos a terhesség alatt fellépő hibákra. Téves diagnózisok merülhetnek fel, és a szülők dönthetnek az egészséges embrió ellen. Az in situ hibridizáció hibára való hajlamának csökkentése érdekében legalább két embrionális sejtet kell egyszerre megvizsgálni. Két sejt párhuzamos vizsgálatával most már csak elhanyagolható a téves diagnózis kockázata.

Ebben az esetben a szülők teljes mértékben támaszkodhatnak a diagnózisra. Az in situ hibridizációt nem kínálják minden terhes nő, hanem csak egy kockázati csoportba tartozó nők. Ennek ellenére a terhes nőket nem kérik meg ilyen típusú diagnózis alapján. Rendellenes ultrahangvizsgálat vagy rendellenes szérum arra késztetheti az orvost, hogy felajánlja a diagnosztikai eljárást. Bár a kromoszóma-rendellenességek nagy részét, de semmiképpen sem lehet, in situ hibridizációval lehet diagnosztizálni.

Ezért az in situ hibridizációt soha nem szabad önmagában elvégezni, hanem mindig a hagyományos kromoszóma teszttel összefüggésben kell alkalmazni. A terhes nő gondozása nagy szerepet játszik ebben az eljárásban. Az elemzés előtt tehát a leendő anya mélyreható vitát folytat a diagnosztikai módszerről, amely megmagyarázza a technológia kockázatait, lehetőségeit és korlátait.