El empleo de la técnica FISH en los laboratorios tanto de diagnóstico como de investigación ha ido introduciéndose de manera rutinaria por tratarse de una técnica más sensible y específica que otras técnicas de citogenética convencionales. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el FISH no permite el estudio de todo el genoma, no es una técnica de “sceening”, sino que se trata de una técnica que permite realizar un estudio dirigido en función del tipo de alteración que se requiera estudiar.

Diagnóstico de síndromes por microdeleción

En el ámbito de la genética constitucional, las técnicas de citogenética convencional como el bandeo cromosómico son de utilidad en la detección de deleciones cromosómicas de un tamaño >5Mb. Sin embargo, la técnica de FISH ha permitido identificar entidades clínicas causadas por deleciones cromosómicas muy pequeñas, conocidas como microdeleciones. Algunos síndromes causados por microdeleciones son los de Prader-Will (deleción 15q11-13), William (deleción 7q11.2) y DiGeorgede (deleción 22q11.2). La detección de una microdeleción debe realizarse mediante FISH utilizando una sonda específica para la región implicada. Esto obliga a tener una sospecha previa hallada en el entorno clínico mediante determinadas pruebas clínicas o estudios familiares.

Imagen 1. Estudio deleción 20p12.2 (JAG1). La deleción de la región 20p12.2 en el cromosoma 20 se asocia a la enfermedad autosómica dominante, Síndrome de Alagille.

Los síndromes por microdeleción son las anomalías cromosómicas de mayor significación tras los síndromes causados por aneuploidías (alteración en el número de cromosomas). La técnica FISH permite identificar alteraciones numéricas de cromosomas mediante el empleo de sondas centroméricas, llegándose a poder estudiar diferentes cromosomas en un único ensayo con el diseño de sondas marcadas con diferentes fluoróforos. Un ejemplo de este tipo de estudios es la detección de las tres trisomías autosómicas más frecuentes, trisomía del Chr13, Chr18 y Chr21, importantes en el diagnóstico de los síndromes de Patau, Edwards y Down respectivamente. El diseño de un estudio multi-FISH permite estudiar estos tres cromosomas sobre una única muestra.

Imagen 2. Estudio aneuploidías de los cromosomas 13 (verde) y 21 (rojo) mediante FISH. Aplicable para la detección de trisomías del cromosoma 13 (Síndrome de Patau) y cromosoma 21 (Síndrome de Down). La presencia de 3 señales rojas y 2 señales verdes en cada célula indica la positividad para la trisomía del 21,Sindrome de Down.

Así pues, el FISH es una técnica con gran aplicabilidad para detección de anomalías genéticas que pueden desencadenar potenciales problemas médicos, así como posibles riesgos en la descendencia u otros miembros de la familia (consejo genético).

FISH en Leucemia Mieloide

Otro campo de interés de aplicación de la técnica de FISH es en oncología. Con la continua aparición en los últimos años de diferentes biomarcadores importantes para el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de diferentes neoplasias, el FISH se ha convertido en una de las técnicas de uso rutinario en los laboratorios de diagnóstico de muestras tumorales.

El FISH permite la detección rápida de genes de fusión como son la fusión de los genes PML/RARA en la Leucemia Mieloide Aguda o la fusión de los genes BCR/ABL1 en la Leucemia Mieloide Crónica. En estos casos, la utilización de técnica de FISH es el “gold standard” para la detección de estas traslocaciones cromosómicas importantes para la selección de pacientes hacia terapias dirigidas con inhibidores tirosin kinasas.

Imagen 3. Estudio de reordenamientos del gen MLL en Leucemia Mieloide Aguda. Sonda Breakapart gen MLL (11q23.3).

Diagnóstico en cáncer de pulmón

Otras alteraciones de importancia diagnóstica dentro de los reordenamientos génicos, es la traslocación del gen ALK, estudiada con el empleo de la técnica de FISH, en el cáncer de pulmón. La principal activación de ALK se produce por la formación de genes de fusión, habiendo más de 20 genes de fusión con ALK descritos. Sin embargo, la fusión de ALK con el gen EML4, detectable mediante FISH, es la más frecuente y dentro de esta existen entorno a 13 variantes descritas. Se ha demostrado una mejor respuesta a tratamiento con Crizotinib en pacientes con traslocaciones positivas de ALK convirtiéndose este la primera opción de tratamiento en estos pacientes.

FISH en cáncer de mama

El FISH permite analizar el número de copias de un determinado gen, como es el caso de las amplificaciones del gen HER2 importante para el tratamiento de pacientes con cáncer de mama. Conocer el estado del gen HER2 en pacientes con cáncer de mama es crucial para la recomendación de tratamiento con Trastuzumab, inhibidor tirosina kinasa.

Imagen 4. Estudio amplificaciones gen HER2 en cáncer de mama. Muestra que presenta amplificación del gen HER2 (marcado en rojo).

La posibilidad de poder utilizar dos, tres o más fluoróforos dentro de un único estudio FISH abre el abanico de aplicaciones de la técnica.

Diagnóstico de melanoma

En lesiones melanocíticas, la utilización del FISH para el diagnóstico diferencial de melanoma ha sido introducido en los laboratorios de rutina diagnóstica en los últimos años. El estudio FISH mediante la combinación de cuatro sondas dirigidas a las regiones 6p25 (RREB1), 6q23 (MYB), 11q13 (CCND1) y el centrómero del cromosoma 6 (CEP6) ha sido establecido como óptimo para el diagnóstico diferencial Melanoma frente a Nevus (lesión melanocítica benigna).

En resumen, la técnica FISH constituye una herramienta clínica que brinda información clave en el estudio de alteraciones genéticas adquiridas y constitucionales. Si bien hay que tener en cuenta que la técnica de FISH sólo permite estudiar una o pocas alteraciones genéticas específicas en un experimento limitado por la disponibilidad de tener la sonda específica para el estudio. Los resultados obtenidos mediante esta técnica no sólo tienen importancia clínica en el diagnóstico, sino que, como ocurre en las enfermedades neoplásicas, ofrecen información pronóstica.

Bibliografía:

Imágenes obtenidas de la página web: https://www.cytocell.com/
Andrew Cassidy, Julia Jones. Developments in in situ hybridisation. Methods. 2014 Nov;70(1):39-45. doi: 10.1016/j.ymeth.2014.04.006. Epub 2014 Apr 18.
Arsham MS, Barch, MJ Lawce HJ. (2017). The AGT Cytogenetics Laboratory Manual. 4th Edition. Wiley-Blackwell.
Boye Schnack Nielsen · Julia Jones. Practical Application of Fluorescent In Situ Hybridization Techniques in Clinical Diagnostic Laboratories. PART II METHODS FOR DNA ISH. 5^th edition. Humana Press.
Ryan Bishop. Applications of fluorescence in situ hybridization (FISH) in detecting genetic aberrations of medical significance Bioscience Horizons. Volume 3. Number 1. March 2010.
Zubair Ahmed Ratan, Sojib Bin Zaman et al. Application of Fluorescence In Situ Hybridization (FISH) Technique for the Detection of Genetic Aberration in Medical Science. Cureus. 2017 Jun 9;9(6):e1325. doi: 10.7759/cureus.1325.