Фиш анализ при раке молочной железы. Определение HER2 статуса опухоли методом FISH Анализ fish при раке молочной железы

Поскольку FISH-тест позволяет выявить генетические отклонения, вызывающие рак, он является эффективным методом диагностики некоторых видов рака. Тест также используется для подтверждения поставленного диагноза и позволяет получить дополнительную информацию о возможном исходе болезни и целесообразности применения химиотерапии.

Например, у пациентов с раком молочной железы FISH-тест ткани, взятой при биопсии, помогает определить наличие в клетках копий HER2-гена.

Клетки с копиями HER2-гена имеют большее количество HER2-рецепторов, которые получают сигналы, стимулирующие рост раковых клеток в молочной железе. Поэтому для пациентов с копиями HER2-гена целесообразно применение герцептина (трастузумаба) - средства, угнетающего способность HER2-рецепторов принимать сигналы.

Из-за высокой стоимости и относительной недоступности FISH-теста чаще применяют другой тест на выявление рака молочной железы - иммуногистохомию (ИГХ).

Во врачебных кругах ведутся споры относительно высокой эффективности FISH-теста по сравнению со стандартными тестами. Однако благодаря техническому прогрессу FISH-тест становится все дешевле и доступнее в разнообразных клинических условиях.

Как работает FISH-тест

При проведении FISH-теста на образце ткани пациента используются флуоресцентные метки, которые связываются только с определенными участками хромосом. Затем с помощью флуоресцентного микроскопа определяют участки хромосом, с которыми связались флуоресцентные зонды, и наличие возможных отклонений, провоцирующих развитие рака.

В раковых клетках могут обнаруживаться следующие отклонения:

транслокация - перенос участка хромосомы в новое положение на той же или другой хромосоме;
инверсия - разворот участка хромосомы на 180 градусов при сохранении соединения с самой хромосомой;
делеция - утрата части хромосомы;
дупликация - удвоение участка хромосомы, приводящее к избыточному содержанию копий гена в клетке.

Транслокации помогают диагностировать некоторые виды лейкемии, лимфомы и саркомы. Наличие дупликации в раковых клетках молочной железы помогает врачу подобрать оптимальное лечение.

Преимущество FISH-теста перед стандартными цитогенетическими тестами (исследующими генетический состав клеток) состоит в том, что он позволяет определить даже самые небольшие генетические изменения, которые нельзя рассмотреть при помощи обычного микроскопа.

Другим важным отличием FISH-теста является возможность его проведения на клетках, которые еще не начали активно развиваться. Другие тесты выполняются на клетках только после их роста в лабораторных условиях в течение двух недель, поэтому весь процесс может занимать до трех недель, а результаты FISH-теста становятся известны уже через несколько дней.

Примеры FISH-теста для диагностики рака

Хотя FISH-тест чаще всего применяется для анализа генетических отклонений при раке молочной железы, он также помогает получить важную информацию о других видах рака.

Например, при диагностике рака мочевого пузыря FISH-тест клеток мочи дает более точные результаты, чем тесты на атипичные клетки. Кроме того, он позволяет определить рецидив рака мочевого пузыря на 3-6 месяцев раньше.

FISH-тест также помогает обнаружить отклонения в хромосомах при лейкозе, включая клетки, свидетельствующие об агрессивной форме хронического лимфолейкоза (ХЛЛ). Пациентам с агрессивной формой ХЛЛ может требоваться срочное лечение, в то время как при менее агрессивных формах может быть достаточно наблюдения.

Споры о FISH-тесте

Не все эксперты согласны с тем, что FISH-тест является наиболее точным анализом для диагностики видов рака, восприимчивых к герцептину.

В 2010 году ученые из института Mayo (Ирландия) заявили, что менее дорогостоящий ИГХ-тест почти настолько же эффективен для определения восприимчивости к герцептину, как и FISH-тест.

Другие эксперты критикуют FISH-тест за невозможность обнаружения малых мутаций, таких как небольшие делеции, вставки и точечные мутации, а также за игнорирование некоторых инверсий.

Совершенствование FISH-теста

Несмотря на то что технология FISH-теста позволяет анализировать пока не все участки хромосом, она постоянно развивается в этом направлении.

Например, в 2007 году канадские ученые объявили о разработке чипа размером с предметное стекло микроскопа, который позволит проводить FISH-тест при помощи устройства, помещающегося в ладони.

Этот усовершенствованный тест, получивший название «FISH-тест на чипе», позволит получить результаты в течение одного дня и будет стоить дешевле других тестов

Техника FISH — Fluorescent in situ hybridization, разработана в середине 1980-х годов и используется для детекции присутствия или отсутствия специфических ДНК-последовательностей на хромосомах, а также альфа-сателлита ДНК, локализованного на центромере хромосомы 6, CEP6(6р11.1-q11.1).

Это дало существенный сдвиг в диагностике онкологических заболеваний меланоцитарного генеза произошел в связи с обнаружением опухолевых антигенов. На фоне злокачественной определяется мутация в трех антигенах: CDK2NA (9p21), CDK4 (12q14) и CMM1(1p). В связи с этим возможность объективной дифференциальной диагностики, основанной на определении генетических характеристик меланоцитарных опухолей кожи, имеет большое значение в ранней диагностике меланомы и ее предшественников.В ядре с нормальным набором исследуемых генов и хромосомы 6 наблюдается два гена RREB1, окрашенных красным, два гена MYB, окрашенных желтым, два гена CCND1, выделенных зеленым цветом, и две центромеры хромосомы 6, обозначенные голубым цветом. С диагностической целью используются флуоресцентные пробы.

Оценка результатов реакции: проводится подсчет количества красного, желтого, зеленого и голубого сигналов в 30 ядрах каждого образца, выявляются четыре параметра различных вариантов генетических нарушений, при которых образец генетически соответствует меланоме. Например, образец соответствует меланоме, если среднее количество гена CCND1 на ядро ≥2,5. По этому же принципу производится оценка копийности других генов. Препарат считается FISH-положительным, если выполняется хотя бы одно из четырех условий. Образцы, в которых все четыре параметра ниже пограничных значений, расцениваются как FISH-отрицательные.

Определение специфических ДНК-последовательностей на хромосомах проводят на срезах биоптатов или операционного материала. В практическом исполнении FISH-реакция выглядит следующим образом: исследуемый материал, содержащий ДНК в ядрах меланоцитов, подвергается обработке для частичного разрушения ее молекулы с целью разрыва двухцепочной структуры и тем самым облегчения доступа к искомому участку гена. Пробы классифицируются по месту присоединения к молекуле ДНК. Материалом для FISH-реакции в клинической практике служат парафиновые срезы тканей, мазки и отпечатки.

FISH-реакция позволяет находить изменения, произошедшие в молекуле ДНК в результате увеличения числа копий гена, потери гена, изменения числа хромосом и качественных изменений — перемещения локусов генов как в одной и той же хромосоме, так и между двумя хромосомами.

Для обработки полученных данных при применении FISH-реакции и изучения зависимости между копийностью генов трех исследумых групп используется коэффициент корреляции Спирмена.

Для меланомы характерно увеличение копийности по сравнению с невусом и диспластическим невусом.

Простой невус по сравнению с диспластическим невусом имеет меньше нарушений в копийности (т.е. больше нормальных копийностей).

Для построения решающих правил, позволяющих предсказать, относится ли образец к тому или иному классу (дифференциальная диагностика простых и диспластических невусов), используется математический аппарат «деревьев решений» (decision trees). Данный подход хорошо зарекомендовал себя на практике, а результаты применения указанного метода (в отличие от многих других методов, например нейронных сетей) могут быть наглядно интерпретированы для построения решающих правил для дифференциации простого, диспластического невусов и меланомы. Исходными данными во всех случаях являлись копийности четырех генов.

Задачу по построению решающего правила для дифференциальной диагностики разбивают на несколько этапов. На первом этапе дифференцируют меланому и невус, не учитывая тип невуса. На следующем этапе строят решающее правило для разделения простого и диспластического невусов. Наконец на последнем этапе возможно построение «дерева решений» для определения степени дисплазии диспластического невуса.

Подобное разделение задачи классификации невусов на подзадачи позволяет достичь высокой точности предсказаний на каждом из этапов. Входными данными для построения «дерева решений» служат данные о копийности четырех генов для пациентов с диагнозом «меланома» и пациентов с диагнозом «не меланома» (пациенты с различными типами невуса — простым и диспластическим). Для каждого пациента имеются данные о копийности генов для 30 клеток.

Таким образом, разделение задачи предсказания диагноза на несколько этапов позволяет строить высокоточные решающие правила не только для дифференцирования между меланомой и невусами, но и для определения типа невусов и предсказания степени дисплазии для диспластического невуса. Построенные «деревья решений» являются наглядным способом предсказания диагноза по сведениям о копийностях генов и легко могут быть использованы в клинической практике при дифференциации доброкачественных, предзлокачественных и злокачественных меланоцитарных новообразований кожи. Предлагаемый дополнительный метод дифференциальной диагностики особенно важен при иссечении гигантских врожденных пигментных невусов и диспластических невусов у пациентов детского возраста, поскольку при обращении таких пациентов в медицинские учреждения отмечается высокий процент диагностических ошибок. Результаты использования описанного метода высокоэффективны, целесообразно его использовать при диагностике пигментных опухолей кожи, особенно у пациентов с FAMM-cиндромом.

Рак молочной железы – опасное заболевание, занимающее по статистике первое место среди раковых недугов у женщин. Риск развития этой болезни повышается у всех женщин старше 40 лет и может быть обусловлен некоторыми другими факторами. К числу наиболее вероятных причин возникновения рака молочной железы относят ожирение, генетическую либо наследственную предрасположенность, раннее начало менструаций и позднее их завершение, гормональную или лучевую терапию.

Кроме того, риск заболеваемости повышен у нерожавших женщин и женщин, уже перенесших рак. У мужчин также может возникнуть рак молочной железы.

Виды и методы диагностики

Первый этап диагностики рака груди заключается в плановом осмотре у врача-маммолога. Женщинам старше 40 лет следует проходить такие осмотры не реже, чем раз в два года. Врач проводит визуальный осмотр, пальпацию и маммографию молочных желез. Визуальными признаками развития заболевания могут являться:

Общая информация

Рентгенография молочной железы (маммография) позволяет определить наличие, размеры и локализацию опухоли. Для повышения точности полученных результатов используется технология введения контрастного вещества. Если опухоль уже обнаружена, то используют метод пневмокистографии – изъятия опухолевой жидкости и введения воздуха в полость. Если наличие опухоли не уточнено, то используют дуктографию – введение контрастного вещества в млечные протоки.

Эти методы позволяют визуализировать наличие образований в тканях молочной железы.

Если на маммографии также становится очевидным наличие опухоли, пациенту дается направление на комплекс диагностических мер:

На УЗИ врач может отличить опухоль от кисты и уточнить локализацию образования. После этого из него берется проба ткани на биопсию. Биопсия позволяет выяснить тип образования: добро- или злокачественное, а также установить, не является ли опухоль гормонозависимой. Эта информация позволяет врачу определиться со стратегией лечения, однако не всегда дает возможность определить стадию. Часто даже при всех необходимых диагностических мероприятиях определить ее удается только после операции.

Механизм гистологических исследований

Биопсия ткани проводится как до, так и после проведения операции. Процедура проводится после уточнения локализации образования.

Биопсией называется сам процесс изъятия фрагмента ткани, а ее изучение называется «гистологическое исследование» или попросту «гистология».

Медицинский работник при помощи специальной иглы забирает небольшое количество ткани из новообразования, или же уже удаленную из тела пациента опухоль отправляют на гистологическое исследование. Затем фрагмент ткани специальным образом окрашивают и обрабатывают для увеличения контрастности и удобства изучения. Срез изучает с помощью микроскопа специалист и дает заключение о качестве опухолевого образования. Многое в этом исследовании зависит от внимательности и квалификации лаборанта, дающего заключение.

Похожее исследование – иммуногистохимия. В целом его тоже можно назвать «гистология», т.к. метод основан на изучении тканей, однако иммуногистохимия является более прогрессивным способом анализа. Ткань при этом исследовании также окрашивают специальными реагентами, которые не только усиливают визуальный контраст, но и особым образом соединяются («метят») с антителами, что позволяет уточнять большее количество характеристик новообразования. Реакция при этом происходит гораздо быстрее, что позволяет оперативно получать результаты анализа.

Иммуногистохимия позволяет не только уточнить тип новообразования, но и спланировать стратегию лечения пациента на основе выявления чувствительности опухолевой ткани к различным видам терапевтического воздействия. Кроме того, проведение этого исследования максимально автоматизировано, что позволяет до минимума снизить вероятность диагностической ошибки по причине человеческого фактора.

Существуют также современные меры диагностики, позволяющие выявить наличие опухоли в организме: это спектральный анализ крови, иммунологический (биохимический) анализ, FISH-тест опухолевой ткани. Генетический анализ крови позволяет любой женщине удостовериться в наличии или отсутствии у себя предпосылок к возникновению рака груди. КТ и МРТ позволяют максимально точно определить локализацию опухоли и проследить динамику ее развития, оценить структуру новообразования.

Как выявить рак по анализу крови?

Анализ крови в основном назначается врачом после исследования УЗИ. Бывают ситуации, когда пациент по собственной инициативе сдает кровь на окномаркеры или генетический анализ, чтобы выявить у себя наличие предрасположенности к раку груди. В некоторых случаях общий анализ крови может служить поводом для обращения в онкодиспансер (вкупе с пальпацией уплотнения или визуальных признаков рака).

Биохимический анализ

Кровь как материал для исследования позволяет проводить следующие диагностические мероприятия:

При этом специализированными методами определения рака можно назвать только первые два анализа, второй из которых является скорее превентивной мерой, чем оперативной. Два других анализа крови проводятся в основном перед операцией для определения состояния организма и обширности процесса. Однако, как уже говорилось, если в груди нащупывается уплотнение и при этом общий анализ крови показывает более двух отрицательных диагностических коэффициентов – это повод обратиться к узкому специалисту. Отрицательные коэффициенты – это показатели за пределами нормы в отдельных параметрах состава крови.

Биохимический анализ крови позволяет выявить наличие антител к опухолевым клеткам. Такие тела называются онкомаркерами. Количество и вид онкомаркеров зависит от специфики (локализации) раковой опухоли и стадии ее развития. К онкомаркерам относятся:

В случае рака молочной железы лечащего врача будет интересовать в первую очередь присутствие онкомаркера СА-15-3, так как его наличие в крови однозначно говорит о заболевании раком груди. Расшифровка результата занимает в среднем один день. Биохимический анализ проводится несколько раз по ходу течения заболевания. Кровь для него берется из вены в первой половине дня натощак. За две недели до сдачи анализа пациент прекращает прием всех лекарственных средств (уточняется у лечащего врача). За два дня до сдачи крови нельзя принимать алкоголь, жирную и жареную пищу.

За час до процедуры нельзя курить и желательно снизить эмоциональное напряжение. Кровь на биохимический анализ обычно не сдают сразу после лучевого и физиотерапевтического воздействия.

Определение генетических факторов

Прежде чем говорить о генетическом анализе крови, следует подчеркнуть разницу между понятиями «генетический» и «наследственный». Генетический фактор возникновения рака – более обширное понятие, которое подразумевает не только наличие родственников с раком молочной железы, но и специфическую мутацию гена, из-за которой риск этого заболевания возрастает.

Наследственный фактор подразумевает потенциальный риск возникновения рака груди на основании семейного анамнеза. При этом получить мутантный ген могут не только женщины, но и мужчины, но не обязательно его носитель будет болеть.

Пройти генетический анализ может любая женщина. Особенно это рекомендуется тем, чьи прямые родственники перенесли рак груди. Перед процедурой сдачи крови на анализ с пациентом должен поговорить специалист в области генетики, который разъяснит нюансы расшифровки результатов. Специальной подготовки перед сдачей крови от пациента не требуется.

В случае получения положительного результата мутации генов BRCA, но при отсутствии других тревожных симптомов, паниковать не стоит. Женщинам с мутацией этих генов можно порекомендовать в качестве мер профилактики регулярное проведение самообследования и медосмотров. После 40 лет имеет смысл задуматься об удалении яичников и груди, женщинам младшего возраста, не планирующим в дальнейшем рождение детей, иногда рекомендуют прием противозачаточных средств. Решение об этих мерах целиком лежит на плечах самой женщины и требует вдумчивого подхода и консультации с врачами.

Новейшие методы диагностики

Спектральный анализ крови выявляет наличие новообразований в организме с вероятностью до 93%. Это относительно дешевый способ диагностики, который основан на облучении сыворотки крови инфракрасным спектром и анализе ее молекулярного состава.

Заключение по спектральному анализу крови дается по принципу «наличие-отсутствие» и направлено на выявление большинства видов злокачественных образований. Также это исследование способно определить стадию развития рака груди. Расшифровка результатов происходит в лаборатории и не требует дополнительного заключения врача.

Для того чтобы сдать кровь для проведения спектрального анализа, необходимо за 2 месяца до процедуры завершить прием лекарственных средств. С момента рентгеновского или иного облучения, а также химиотерапии должно пройти не менее 3 месяцев. Кроме того, на момент забора крови женщина не должна быть беременна и у нее не должно быть менструации. Забор крови происходит натощак в первой половине дня. Спектральный анализ крови занимает в среднем 12 рабочих дней.

Одним из новейших методов диагностики раковых образований является так называемый «фиш-тест» (FISH, флуоресцентная гибридизация). Его эффективность еще находится в процессе обсуждения, главным вопросом целесообразности его проведения является дорогостоящая процедура исследования. Суть метода заключается в мечении фрагментов клетки флуоресцентным составом и дальнейшее микроскопическое исследование клеток. По тому, с какими участками генетического материала связались меченые фрагменты, можно понять, имеется ли у пациента предрасположенность к раку и какие способы лечения будут актуальны в конкретном случае.

FISH-тест не требует полностью созревших клеток, поэтому этот анализ проводится гораздо быстрее, чем другие лабораторные тесты. Кроме того, метод FISH позволяет более наглядно наблюдать генетические поломки, что невозможно осуществить при других видах анализов. FISH-тест чаще всего используют именно для определения рака молочной железы, но он также работает и для определения некоторых других видов онкологических заболеваний.

К недостаткам FISH-теста относят, помимо дороговизны, его невозможность работы на некоторых участках хромосом ввиду специфичности меток. Кроме того, FISH-тест игнорирует некоторые виды мутаций и поломок генетического кода, что может стать важным упущением в диагностике. Сравнительные исследования FISH с более дешевым ИГХ-тестом не выявили существенных преимуществ в определении восприимчивости к Герцептину раковых клеток. Тем не менее FISH-тест на данный момент является самым быстрым среди высокоточных методов диагностики рака.

Метод FISH-окраски (fluorescent in situ hybridization) разработан в Ливерморской национальной лаборатории (США) в 1986 г. Это принципиально новый метод изучения хромосом – метод флюоросцентного выявления ДНК путем гибридизации in situ со специфическими молекулярными зондами. Метод основан на способности хромосомной ДНК связываться при определенных условиях с фрагментами ДНК (ДНК-зондами), которые включают нуклеотидные последовательности комплементарные хромосомной ДНК. ДНК-зонды предварительно метят специальными веществами (например, биотином или дигоксигенином). Меченные ДНК-зонды наносят на цитогенетические препараты подготовленных для гибридизации метафазных хромосом. После того как произошла гибридизация, препараты обрабатывают специальными флюросцентными красителями, конъюгированными с веществами, способными избирательно присоединяться к биотину или дигоксигенину. Каждая хромосома имеет специфическую окраску. Гибридизация может проводиться также с зондами меченными радиоактивной меткой. Цитогенетический анализ проводится под люминесцентным микроскопом в ультрафиолетовом свете.

FISH-метод используется для выявление мелких делеций и транслокаций. Хромосомные обмены (транслокации и дицентрики) между разноокрашенными хромосомами легко определяются как разноцветные структуры.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Учебный модуль. Биология клетки

Высшего профессионального образования.. башкирский государственный медицинский университет.. министерства здравоохранения и социального развития..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Учебный модуль. Основы общей и медицинской генетики
(методические указания для студентов) Учебная дисциплина Биология Для направления подготовки Лечебное дело Ко

Правила оформления лабораторной работы
Необходимым элементом микроскопического изучения объекта является его зарисовка в альбом. Цель зарисовки - лучше понять и закрепить в памяти строение объекта, форму отдельных структ

Практическая работа
1. Приготовление временного препарата «Клетки пленки лука» Для того, чтобы приготовить временный препарат с пленкой лука, снимите

Структура цитоплазматических мембран. Транспортная функция мембран
2. Учебные цели: Знать: - строение универсальной биологической мембраны - закономерности пассивного транспорта веществ через мембраны

Строение эукариотических клеток. Цитоплазма и ее компоненты
2. Учебные цели: Знать: - особенности организации эукариотических клеток - строение и функцию органоидов цитоплазмы

Органоиды, участвующие в синтезе веществ
В любой клетке совершается синтез свойственных ей веществ, являющихся либо строительным материалом для новообразующихся структур взамен изношенных, либо ферментами, участвующими в биохимических реа

Органоиды с защитной и пищеварительной функцией
Лизосомы Эти органоиды известны с 50-х годов XX столетия, когда бельгийский биохимик де Дюв обнаружил в клетках печени мелкие гранулы, содержащие гидролитические

Органоиды, участвующие в энергообеспечении клетки
Подавляющее большинство функций клетки сопряжено с затратой энергии. Живая клетка образует ее в результате постоянно протекающих окислительно-восстановительных процессов, составляющ

Органоиды, участвующие в делении и движении клеток
К ним относятся клеточный центр и его производные - реснички и жгутики. Клеточный центр Клеточный центр имеется в животных клетках и у неко

Практическая работа №1
1. Микроскопический анализ постоянного препарата «Комплекс Гольджи в клетках спинального ганглия» На препарате нервные клетки им

Рибосомы
Выявляются при помощи электронной микроскопии в клетках всех организмов про- и эукариотов, их размер 8-35 нм, они прилегают к внешней мембране эндоплазматической сети. На рибосомах осуществляется с

Гранулярная эндоплазматическая сеть
Рассмотреть субмикроскопическое строение шероховатой эндоплазматической сети на электронной микрофотографии. Выявляются три участка ацинарных клеток поджелудочной железы голодающей летучей мыши. До

Цитоплазматические микротрубочки
Цитоплазматические трубочки обнаружены в клетках всех животных и растительных организмов. Это цилиндрические, нитевидные образования длиной 20-30 мкм, диаметром 1

Митотическая активность в тканях и клетках
В настоящее время изучены митотические циклы и режим митотической активности многих тканей животных и растений. Оказалось, что каждой ткани присущ определенный уровень митотической активности. О м

Митоз (непрямое деление) в клетках корешка лука
При малом увеличении микроскопа найти зону размножения кончика лука, поставить в центр поля зрения участок с хорошо заметными активно делящимися клетками. Затем настроить препарат на большое увелич

Амитоз (прямое деление) в клетках печени мыши
Рассмотреть клетки печени мыши при большом увеличении микроскопа. На препарате клетки имеют многогранную форму. В неделящихся клетках ядро округлое с ядрышком. В делящихся клетках, приступивших к д

Синкарион яйцеклетки аскариды
При малом увеличении микроскопа найдите срез матки аскариды, заполненной фолликулами с яйцеклетками. Рассмотрите препарат при большом увеличении. Цитоплазма в яйцеклетках сжимается и отслаивается о

Структура и функции ДНК и РНК. Строение генов и регуляция экспрессии генов про- и эукариот. Этапы биосинтеза белка
2. Учебные цели: Знать: - химический состав и особенности организации нуклеиновых кислот; - различия между ДНК и РНК;

Закономерности наследования признаков при моногибридном скрещивании. Виды взаимодействия аллельных генов
2. Учебные цели: Знать: - закономерности моногибридного скрещивания; - I и II законы Менделя; - виды взаимодейс

Закон независимого наследования признаков. Виды взаимодействия неаллельных генов
2. Учебные цели: Знать: - закономерности ди- и полигибридного скрещивания; - III закон Менделя; - виды взаимоде

Изменчивость как свойство живого, ее формы. Фенотипическая (модификационная или ненаследственная) изменчивость. Генотипическая изменчивость
2. Учебные цели: Знать: - основные формы изменчивости; - получить представления о пенетрантности и экспрессивности призн

Самостоятельная работа студентов под контролем преподавателя
Практическая работа Определение степени вариабельности признака и коэффициента вариации в зависимости от условий окружающей среды.

Анализ родословных
Не все методы генетики применимы к анализу наследования тех или иных признаков у человека. Однако по исследованию фенотипов нескольких поколений родственников можно установить характер наследования

Близнецовый метод исследования генетики человека
Близнецовый метод позволяет оценить относительную роль генетических и средовых факторов в развитии конкретного признака или заболевания. Близнецы бывают монозиготные (однояйцевые) и дизиготные (раз

Дерматоглифический метод исследования генетики человека
Дерматоглифический анализ - это изучение папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. На этих участках кожи имеются крупные дермальные сосочки, а покрывающий их эпидермис образует г

Цитогенетический метод в исследовании генетики человека
Среди многих методов изучения наследственной патологии человека цитогенетический метод занимает существенное место. С помощью цитогенетического метода возможен анализ материальных основ наследствен

Изучение хромосомного набора
Может проводиться двумя способами: 1) прямым методом - исследование метафазных хромосом в делящихся клетках, например, костного мозга (ис

Практическая работа
1. Просмотр демонстрационного препарата «Кариотип человека» в цитогенетической лаборатории При увеличении Х90 в поле зрения видны лейкоциты

Анализ кариотипа у больных с хромосомными болезнями (по фотографиям)
№ 1. трисомия по 13 хромосоме (синдром Патау). Кариотип 47, +13. № 2. трисомия по 18 хромосоме (синдром Эдвардса). Кариотип 47, +18. № 3. трисомия по 21 хромосоме (болезнь Дауна).

Проведение дактилоскопического анализа
Для изготовления собственных отпечатков пальцев необходимо следующее оборудование: фотографический каток, стекло площадью 20х20 см2, кусок поролона, типографская краска (или аналогичный

Цитогенетический анализ кариотипа (по микрофотографиям метафазных пластинок)
1. Зарисовать метафазную пластинку. 2. Подсчитать общее количество хромосом. 3. Идентифицировать хромосомы групп A (3 пары крупных метацентрических хромосом), В (две пары крупных

Экспресс-метод исследования Х-полового хроматина в ядрах эпителия слизистой оболочки полости рта
Перед взятием соскоба пациента просят обкусать зубами слизистую оболочку щеки и внутреннюю поверхность щеки протереть марлевой салфеткой. Эта процедура необходима для удаления разрушенных клеток, г

Популяционно-статистический метод
Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно населяющих одну территорию, относительно изолированных от других групп особей данного вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих п

Биохимический метод
Биохимические методы основаны на изучении активности ферментных систем (либо по активности самого фермента, либо по количеству конечных продуктов реакции, катализируемой этим ферментом). Биохимичес

Молекулярно-генетический метод
В основе всех молекулярно-генетических методов лежит изучение структуры ДНК. Этапы анализа ДНК: 1. Выделение ДНК из клеток, содержащих ядра (крови

Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - метод амплификации (размножения) ДНК in vitro, с помощью которого в течение нескольких часов можно выявить и размножить интересующий фрагмент ДНК размером от 80

№ п/п ФИО Генотип Иванов АА Петров Аа

Наблюдаемые частоты генотипов и аллелей
Генотипы, аллели Число случаев Частота (в долях) АА 1 / 5 = 0,2 Аа

Наблюдаемые и ожидаемые частоты генотипов и аллелей
Наблюдаемое число случаев Наблюдаемая частота Ожидаемая частота АА (p2)

Наблюдаемые частоты генотипов и аллелей
№ п/п Умение сворачивать язык в трубочку Генотипы Умею (да) А_

FISH - один из удивительнейших «инструментов» молекулярной биологии XXI века. В преимплантационной диагностике исследовательская техника FISH применяется для выявления хромосомных аномалий или нарушений парности хромосом в клетках эмбриона, только что полученного методом экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Если аномалий или признаков анеуплоидии (нарушения парности, нехватки хромосомных пар) не обнаружено, то «искусственный» эмбрион признается жизнеспособным. Его можно имплантировать в матку будущей матери.

FISH позволяет также проследить половые признаки в наборе хромосом эмбриона. Это дает возможность определить пол будущего ребенка еще до фактического наступления беременности (если считать ее началом имплантацию внетелесно зачатого эмбриона в матку).

Что такое FISH?

Аббревиатура расшифровывается так: Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, или флюоресцирующая гибридизация in-situ. Расшифровка, скорей всего, ничего не говорит несведущему читателю. Поэтому разберем сложное понятие по частям, оставив недопереведенное «in-situ» напоследок.

Гибридизация

В молекулярной биологии у этого термина совершенно особое значение, не имеющее ничего общего со скрещиванием видов в «обычной» биологии.

Гибридизация - это молекулярно-генетический прием, применяемый для оценки состояния ДНК и РНК исследуемых клеток. Он основан на соединении отдельных цепочек нуклеиновых кислот в единую молекулу. Таким образом проверяется комплементарность (взаимное соответствие) молекул или их фрагментов друг другу. При полной комплементарности цепочки легко и быстро объединяются в общую молекулу. Медленное объединение говорит о недостаточной комплементарности. Некомплементарность цепочек как раз и обусловлена хромосомными аномалиями (нарушениями порядка расположения хромосом на тех или иных участках), непарностью хромосом или отсутствием некоторых пар.

«Инструментом» для измерения комплементарности является температура, при которой цепочки ДНК гибридизируются в общую молекулу. Для этого требуется сначала нагреть препарат нуклеиновой кислоты, а затем, смешав его с другим нагретым препаратом, охладить. При нагреве водородные связи между цепочками ДНК или РНК исчезают, образуются одноцепочечные фрагменты молекул. Смешанные препараты двух ДНК или РНК (или ДНК - РНК) охлаждаются. При охлаждении водородные связи между комплементарными основаниями быстро восстанавливаются, образуется единая, гибридная молекула ДНК (РНК или ДНК - РНК). При недостатке комплементарности процесс идет дольше, некомплементарные фрагменты остаются неприсоединенными. Следовательно, чем выше температура гибридизации, тем гармоничней и правильней хромосомные строения клеток. Чем ниже температура, тем больше аномалий в хромосомах. На основе анализа некомплементарных остатков можно установить конкретные аномалии или участки анеуплоидии.

Флюоресцентная маркировка

Для анализа комплементарности гибридизирующей молекулы ДНК (или РНК) применяются особые генетические зонды (или ДНК-зонды), которые, конечно же, тоже имеют мало общего со своими «тезками», используемыми, например, в хирургии.

Генетические зонды это синтезированные и специально помеченные одноцепочечные ДНК (реже РНК) с заранее установленными свойствами комплементарности. При гибридизации они сливаются с определенными генетическими фрагментами, подтверждая таким образом их комплементарность. Расположение зондов в гибридизированной молекуле свидетельствует о нормальном или дефектном строении первоначального хромосомного материала, из которого собрано это «искусственное сооружение».

Генетические зонды помечают, в частности, светящимися (флюоресцирующими) веществами, что делает их заметными под объективом специального флюоресцентного микроскопа.

Применение различных красителей для нескольких зондов позволяет производить одновременный анализ различных генетических структур, например, выявлять участки хромосом с двумя наложенными друг на друга генами и прочие аномалии.

В настоящее время при проведении единого анализа генетические зонды метят пятью-шестью различными красителями, иногда даже семью.

In-situ значит «у себя дома»

Первоначальная техника гибридизации была громоздкой. Извлеченные ДНК денатурировались в особых термобуферах, смешивались в центрифуге с другими денатурированными фрагментами. Гибридизация также проводилась лабораторно, «в химической посуде».

Современная техника позволяет проводить анализы in-situ, то есть «на месте», «у себя дома», в первоначальных генетических структурах, а не в лабораторно изготовленных препаратах. Объектами исследования стали сами ядра клеток (извлеченных при биопсии полярных телец, бластомеров, поверхностных клеток бластоцисты).

Наблюдение за генетическим материалом прямо в ядрах клеток ускоряет процесс, делает его более «чистым», свободным от внешних влияний и повреждений, которые не исключены при изготовлении лабораторных препаратов.

Существуют, однако, и проблемы, указывающие на непреодолимые границы данного метода. Единой гибридизацией невозможно «охватить» весь набор хромосом в клетках. Необходимы обычно две-три последовательные гибридизации, позволяющие исследовать 12-15 хромосомных пар (а их у человека 23). Способность к дальнейшей гибридизации у цепочек ДНК после каждой их регибридизации постепенно снижается. Это не позволяет проводить гибридизацию «сколько угодно раз», для исчерпывающего анализа одного и того же генетического материала.