בדיקת Fluorescence In situ hybridization - FISH

הדפס

בדיקת FISH
Fluorescence In Situ Hybridization
יוצר הערך	פרופ' מוטי שוחט

לערכים נוספים הקשורים לנושא זה, ראו את דף הפירושים – בדיקות גנטיות

בדיקת FISH‏ (Fluorescence In Situ Hybridization) היא שיטה המשלבת בדיקה ציטוגנטית (Cytogenetic) [בדיקת הכרומוזומים (Chromosomes) שבגרעין התא] עם בדיקות ביוכימיות מולקולריות (Molecular biochemical). הבדיקה מבוצעת על משטח זכוכית שעל גביו מונחים תאים של הנבדק. תאי הנבדק מכילים גרעינים שבהם יש 46 כרומוזומים (23 זוגות - ראו ב-"Genopedia": 'כרומוזומים ובעיות כרומוזומליות').

בבדיקה הרגילה, ניתן לראות את הכרומוזומים בצורה ברורה כשהם מכווצים, וזה קורה רק בשלב חלוקת התא. בבדיקת FISH מניחים על המשטח הציטוגנטי (משטח הזכוכית) סמן סגולי לאתר ספציפי או לכרומוזום מסוים. סמן סגולי זה מסומן בחומר פלורוסצנטי (Fluorescent) והוא מתחבר רק לאתר שאליו הוא מכוון. כשהוא מתחבר לאותו אתר מתקבלת זריחה אופיינית. ניתן לצבוע את הסמן בצבעים פלורוסצנטים שונים. כלומר, אם מעוניינים לספור את מספר העותקים של כרומוזום 21 בתא משתמשים בסמן סגולי לכרומוזום 21. ניתן להשתמש בסמן סגולי רק לגן (Gene)/אתר אחד ואז מתקבלת זריחה נקודתית רק מאותו גן/אתר.

יתרונות הבדיקה ושימושיה

לבדיקה מספר יתרונות על פני בדיקת הכרומוזומים הרגילה

• הבדיקה מאפשרת תשובה מתא בודד גם אם אינו שלב החלוקה. כיוון שהסיגנל (Signal) זורח באופן פלורוסצנטי, הסיגנל נראה מגרעין של כל תא - גם אם הוא לא בחלוקה. לכך מספר יתרונות:
  1. אין צורך להמתין לגדילת התאים בתרבית: שלב התרבית הנחוץ לבדיקה הכרומוזומלית הסטנדרטית מעכב את בחינת הכרומוזומים זמן רב - בבדיקת מי שפיר נדרש לשלב זה 14 ימים, בדם 4-3 ימים, בתאי עור 30 יום וכדומה. באמצעות שיטת FISH ניתן לקבוע במדויק, תוך 6 שעות את מספר העותקים של כרומוזום מסוים בדגימה מדם או ממי שפיר. כך ניתן לראות את מספר העותקים של הכרומוזום הנבדק או הגן הנבחן בתא בודד. לשם כך דרוש חשד קליני לתסמונת כרומוזומלית מסוימת וזו נבחנת על-ידי הסמן הסגולי לאותה בעיה קלינית חשודה. לדוגמה, כשנולד יילוד עם חשד לתסמונת טריזומיה (Trisomy)‏ 18 (3 עותקים של כרומוזום מספר 18 במקום 2 עותקים באופן רגיל) ניתן לקבוע את האבחנה תוך 6 שעות בעזרת סמן סגולי לכרומוזום 18 בשיטת FISH. בדיקה זו ארכה כ-5-4 ימים בשיטה הרגילה ועיכבה החלטות חשובות לגבי הטיפול או אי טיפול ביילוד
  2. ניתן להיעזר בו-זמנית במספר סמנים לבחינת מספר כרומוזומים או אתרים גנטיים שונים, כל סמן מסומן בצבע פלורוסצנטי שונה. וכך על-ידי בדיקה אחת לקבל בו-זמנית מידע על מספר שאלות קליניות. הדבר בא לידי ביטוי בבדיקת מספר הכרומוזומים הנוטים להיות מעורבים בבעיות כרומוזומליות: 21, 13, 18, X ו- Y. ישנו קיט (Kit) מסחרי מכוון לכרומוזומים אלו ובבדיקה אחת ניתן לקבוע את מספר העותקים של כרומוזומים אלו ובכך לשלול את רוב (98 אחוזים) הבעיות הכרומוזומליות השכיחות. בדיקה זו מוצעת היום לנשים המבצעות דיקורי מי שפיר בשלבי היריון מתקדמים ולא יכולות להמתין שלושה שבועות עד לתשובה. אמנם הבדיקה לא שוללת את הבעיות הכרומוזומליות הנדירות (אלו ישללו רק לכשתושלם הבדיקה של תאי מי השפיר) אך היא מספקת ביטחון הולם שלפחות הבעיות השכיחות (תסמונת דאון וכדומה) נשללו
  3. האפשרות לקבלת המידע גם מתא שאינו בחלוקה מאפשר לקבוע אבחנה מגרעין תא כל שהוא ומספיק תא אחד. רק תודות לשיטת FISH התאפשר פיתוח האבחון הגנטי הטרום השרשתי (PGD‏, Preimplantation Genetic Diagnosis) שנערך במסגרת הפריה חוץ גופית (ראו בהמשך). באותו אופן מקווים לבדוק את הכרומוזומים של העובר בדגימת דם של האישה ההרה בשבוע 7-6 להיריון - בשלב זה עוברים תאי העובר דרך השליה לדם האם. אז ניתן לזהותם ולדגום אותם לבדיקת הבעיות הכרומוזומליות השכיחות באופן שתואר לעיל
     
• הבדיקה מהירה והאנליזה (Analysis) פשוטה. יחסית די בקלות ניתן לבחון את הסיגנלים ממספר רב של תאים. מבחינה זו האנליזה הרבה יותר קלה ולכן זולה מאשר האנליזה של הכרומוזומים בצורה הסטנדרטית. לדוגמה, במקרים של מוזאיקה כרומוזומלית (Chromosomal mosaicism), שם נחוצה אנליזה של הרבה תאים בדגימה
• בדיקת תסמונות הנובעות מחסר כרומוזומלי מזערי (Microdeletion syndrome). כיוון שהסיגנל בולט מאוד, ניתן לבחון גם חסר של גן אחד שבעבר לא ניתן היה להיבדק. כך נמצאו מספר תסמונות גנטיות, הנובעות מחסר של מקטע כרומוזומלי קטן מאוד, שלא ניתן כלל לזיהוי תחת המיקרוסקופ בשיטה הציטוגנטית הסטנדרטית. תסמונות כמו DiGeorge ו-Velocardiofacial (נובעת מחסר כרומוזומלי מזערי בכרומוזום 22), תסמונת Williams (חסר בכרומוזום 7) תסמונת Prader-Willi ו-Engelmann (כרומוזום 15), תסמונת Miller–Dieker (כרומוזום 17) ואחרות נבדקות היום בשיטה זו. כיום, בכל מקרה שמתגלה מום לב בעובר מוצעת בדיקת מי שפיר - לבדיקה מוצעת תוספת של בדיקת FISH לשלילת תסמונת DiGeorge
• מאפשר לשלול ליקויים כרומוזומליים מיזעריים בעלי השלכות תורשתיות על-ידי שימוש בסמנים לקצוות הכרומוזומים (המכונים "Telomeres") ניתן לזהות במקרים שבהם יש החלפת מקום של מקטע כרומוזומלי קטן בין 2 כרומוזומים שונים (Translocation מזערית). מצב זה יכול להוות סיבה להפלות חוזרות לא מוסברות או להישנות של ילדים עם תסמונות דומות או שונות באותה משפחה. לכן במשפחות בהן יש תמונה קלינית כזו מומלצת בדיקת FISH ל-Telomeres. אם נמצא פגם כזה ניתן למנוע הישנות הבעיה בהריונות נוספים בעזרת אבחון גנטי טרום השרשתי או בעזרת בדיקת סיסי השליה/מי שפיר
• זיהוי טרנסלוקציות אופיניות לסרטנים ספציפיים. בילדים או במבוגרים עם סרטן הדם ניתן בעזרת בדיקת ה-FISH להגדיר באופן אמין ומדויק יותר את השינויים הגנטיים בתאי מח העצם של החולה, ובכך לאפשר הכוונה משכלת של הטיפול התרופתי. ישנם קיטים מסחריים לשינויים האופייניים לכל סוג של גידול, כמו לדוגמה קיט לטרנסלוקציה בין כרומוזום 9 ל-22, הנקרא Philadelphia chromosome, שלעתים איתורו קשה בשיטות הסטנדרטיות. הבדיקה גם מאפשרת לעקוב בצורה קלה ואמינה אחר החולה וההיענות לטיפול
• במקרה שיש מרקר (Marker) כרומוזום ניתן להגדירו בעזרת בדיקת FISH אם כי הגישה נודדת לבדיקת הצ'יפ (Chip) גנטי
• במחקר. שיטה זו יכולה לסייע למיפוי מדויק של סדר גנים על גבי הכרומוזום

מגבלות הבדיקה

1. יש צורך להגדיר את הבעיה הקלינית החשודה ורק אחר כך ניתן לבחון אותה. כלומר, אם יש חשד לתסמונת לא מוגדרת לא ניתן לכוון את הסמן הסגולי
2. לא בכל המצבים הבדיקה שוללת את התסמונת לחלוטין ויש לקבל מידע ספציפי לפי הסמן הנבדק וסוג המחלה הנבדקת. לדוגמה, בתסמונת Prader-Willi היעדר מציאת חסר מזערי עם הסמנים הקיימים לא שוללים כלל את התסמונת, שכן רק אחוז קטן מאוד מהמקרים יתגלו בשיטת FISH

ביבליוגרפיה

• Emery AE, Rimoin DL. Principles and Practice of Medical Genetics. Churchill Livingstone,

מקורות נוספים

אנציקלופדיה גנופדיה - למידע המיועד לציבור הרחב: אנציקלופדיה גנטית לייעוץ גנטי, מחלות גנטיות ובדיקות גנטיות בשפה העברית ובצורה המתאימה גם למידע עבור המשפחות

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' מוטי שוחט