Показания к проведению FISH-анализа: кому и зачем назначают это исследование

Показания к проведению FISH-анализа (флуоресцентной in situ гибридизации) охватывают широкий спектр клинических ситуаций, от наблюдения беременности до диагностики и выбора тактики лечения онкологических заболеваний. Это высокоточный молекулярно-цитогенетический метод, который позволяет выявлять конкретные изменения в хромосомах, невидимые при стандартном исследовании. Суть метода заключается в использовании специальных светящихся зондов, которые прикрепляются к заданным участкам ДНК, делая их видимыми под флуоресцентным микроскопом. Таким образом, врач может быстро и с высокой точностью определить наличие или отсутствие определенных генетических аномалий, что критически важно для постановки диагноза и планирования дальнейших действий.

Что такое флуоресцентная in situ гибридизация и как она работает

Флуоресцентная in situ гибридизация, или FISH, — это прицельный анализ хромосом. В отличие от стандартного кариотипирования, где изучается полный набор хромосом, их количество и общая структура, FISH-метод нацелен на поиск конкретных, заранее известных аномалий в определенных участках генетического материала. Представьте, что геном — это огромная библиотека, а кариотипирование — это проверка, все ли тома на полках. FISH-анализ же позволяет заглянуть в конкретный том и проверить наличие или отсутствие нужной страницы или абзаца.

Процесс работает следующим образом:

• Подготовка зондов. В лаборатории создаются короткие фрагменты ДНК, называемые зондами. Они комплементарны (зеркально подходят) тому участку хромосомы, который необходимо изучить. К этим зондам прикрепляются флуоресцентные метки, которые светятся разными цветами под микроскопом.
• Гибридизация. Образец пациента (клетки крови, костного мозга, амниотической жидкости) обрабатывается специальным образом, чтобы сделать хромосомы доступными для зондов. Затем зонды добавляются к образцу и «находят» свои целевые участки на хромосомах, связываясь с ними.
• Анализ. Специалист изучает препарат под флуоресцентным микроскопом. Подсчитывая количество и расположение цветных сигналов, он может определить, есть ли у пациента лишняя хромосома, отсутствует ли какой-то ее фрагмент или произошла ли перестройка между разными хромосомами.

Главное преимущество этого метода — скорость и возможность анализировать даже неделящиеся клетки, что значительно сокращает время ожидания результата по сравнению с классическим кариотипированием (с нескольких недель до нескольких дней).

Основные цели назначения FISH-диагностики

Врач может направить на исследование методом флуоресцентной in situ гибридизации для решения нескольких ключевых задач. Каждая из них требует высокой точности, которую и обеспечивает данный анализ. Понимание этих целей помогает осознать ценность исследования в конкретной клинической ситуации.

Вот основные направления, в которых применяется FISH-диагностика:

• Выявление численных хромосомных аномалий (анеуплоидий). Это самая частая причина назначения анализа, особенно в пренатальной диагностике. Метод позволяет быстро подсчитать количество определенных хромосом, чтобы подтвердить или исключить такие состояния, как синдром Дауна (трисомия по 21-й хромосоме), синдром Эдвардса (трисомия по 18-й хромосоме), синдром Патау (трисомия по 13-й хромосоме), а также аномалии половых хромосом (синдромы Шерешевского — Тернера, Клайнфельтера).
• Диагностика микроделеционных и микродупликационных синдромов. Некоторые генетические синдромы вызваны потерей (делецией) или удвоением (дупликацией) очень маленького участка хромосомы, который невозможно увидеть при стандартном анализе кариотипа. FISH-анализ с использованием специфических зондов является золотым стандартом для диагностики таких состояний, как синдром Ди Джорджи, синдром Вильямса и других.
• Определение структурных перестроек хромосом. Метод помогает выявить транслокации — обмен участками между разными хромосомами. Это особенно важно в онкогематологии, где наличие определенных транслокаций (например, филадельфийской хромосомы при хроническом миелолейкозе) является диагностическим маркером и определяет тактику лечения.
• Оценка прогноза и выбор терапии в онкологии. В клетках солидных опухолей (например, рака молочной железы или легкого) FISH-анализ используется для определения амплификации (многократного увеличения числа копий) определенных генов. Например, определение статуса гена HER2 при раке молочной железы напрямую влияет на назначение таргетной терапии, значительно улучшающей прогноз для пациентки.

Показания к FISH-анализу в пренатальной диагностике

Во время беременности флуоресцентная in situ гибридизация назначается для быстрой проверки на наиболее частые хромосомные патологии плода. Обычно это исследование является дополнением к инвазивной процедуре (амниоцентезу или биопсии ворсин хориона) и позволяет получить предварительный результат за 1–2 дня, не дожидаясь итогов полного кариотипирования. Многих будущих родителей беспокоит безопасность, но важно понимать, что сам FISH-анализ проводится на уже полученном материале и не несет никаких рисков для плода.

Ниже перечислены основные показания для проведения этого исследования во время беременности:

• Высокий риск хромосомной патологии по результатам комбинированного скрининга первого триместра. Если биохимический анализ крови (уровни ХГЧ, РАРР-А) и данные УЗИ указывают на повышенную вероятность анеуплоидии у плода, FISH-метод позволяет быстро это проверить.
• Обнаружение маркеров хромосомных аномалий при ультразвуковом исследовании. Такие находки, как увеличение толщины воротникового пространства (ТВП), отсутствие носовой кости, пороки развития сердца или других органов, являются прямым показанием к углубленной генетической диагностике.
• Возраст беременной женщины 35 лет и старше. С возрастом увеличивается риск рождения ребенка с численными аномалиями хромосом, в первую очередь с синдромом Дауна.
• Наличие в семье ребенка с хромосомной патологией. Если у пары уже есть ребенок с трисомией или другой хромосомной аномалией, риск повторения такой ситуации в последующих беременностях возрастает.
• Носительство сбалансированной хромосомной перестройки одним из родителей. У здорового родителя-носителя может родиться ребенок с несбалансированным набором хромосом, что приведет к тяжелым порокам развития.

Применение метода флуоресцентной in situ гибридизации в постнатальной диагностике

После рождения ребенка FISH-анализ является важным инструментом для педиатров и генетиков. Он назначается при подозрении на генетические синдромы, которые могут быть причиной врожденных пороков развития, задержки психомоторного или речевого развития, а также особенностей внешности. Своевременная и точная диагностика позволяет выстроить правильный маршрут реабилитации и наблюдения за ребенком.

Ключевые показания в этом случае:

• Наличие множественных врожденных пороков развития. Сочетание нескольких аномалий развития у новорожденного (например, порока сердца, почек и особенностей строения лица) часто указывает на хромосомную патологию.
• Подозрение на микроделеционные синдромы. Если у ребенка наблюдаются характерные для определенного синдрома черты (например, для синдрома Ди Джорджи — пороки сердца, гипокальциемия, особенности строения лица), FISH-анализ с зондом на регион 22q11.2 позволяет быстро подтвердить диагноз.
• Задержка психомоторного и/или речевого развития, умственная отсталость. В комплексе обследований для выяснения причин этих состояний может быть назначен FISH-анализ для исключения конкретных генетических синдромов.
• Неопределенность пола. При наличии нарушений формирования пола у новорожденного метод используется для быстрого определения набора половых хромосом (XX или XY).

Роль FISH-метода в онкологии и гематологии

В диагностике и лечении злокачественных новообразований, особенно заболеваний крови, флуоресцентная in situ гибридизация играет одну из ключевых ролей. Опухолевые клетки часто несут специфические генетические поломки, которые являются не только маркерами заболевания, но и мишенями для лекарственной терапии. Обнаружение этих маркеров с помощью FISH-анализа позволяет персонализировать лечение.

Вот наиболее важные области применения в онкологии и гематологии:

В гематологии:

• Хронический миелолейкоз (ХМЛ). Обнаружение транслокации t(9;22), приводящей к образованию филадельфийской хромосомы и химерного гена BCR-ABL, является обязательным для постановки диагноза. FISH-анализ — быстрый и точный способ ее выявить.
• Острые лейкозы. Выявление определенных хромосомных перестроек (например, t(8;21), inv(16), t(15;17)) помогает классифицировать лейкоз, определить прогностическую группу и выбрать протокол химиотерапии.
• Множественная миелома. Анализ таких аномалий, как делеция 17p или транслокация t(4;14), позволяет стратифицировать пациентов по группам риска и спланировать лечение.

В онкологии (солидные опухоли):

• Рак молочной железы. Определение амплификации (увеличения числа копий) гена HER2/neu является обязательным стандартом. Положительный результат означает, что пациентке показана таргетная терапия препаратами, блокирующими этот ген, что кардинально меняет прогноз.
• Рак легкого. Выявление перестроек гена ALK или ROS1 позволяет назначить специфическую таргетную терапию.
• Нейробластома. Амплификация гена N-MYC является важным прогностическим фактором, указывающим на агрессивное течение заболевания у детей.

Сравнительная таблица: FISH-анализ и другие цитогенетические методы

Чтобы лучше понять место метода флуоресцентной in situ гибридизации в современной генетической диагностике, полезно сравнить его с другими ключевыми исследованиями — стандартным кариотипированием и хромосомным микроматричным анализом (ХМА). У каждого метода есть свои сильные стороны и своя область применения.

Список литературы

1. Медицинская генетика: национальное руководство / под ред. Н. П. Бочкова, Е. К. Гинтера, В. П. Пузырева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — 976 с.
2. Клинические рекомендации «Синдром Дауна». Разработчик: Ассоциация медицинских генетиков. Одобрено Научно-практическим Советом Минздрава РФ. — 2021.
3. Гинтер Е. К. Медицинская генетика: Учебник. — М.: Медицина, 2003. — 448 с.
4. Nussbaum R. L., McInnes R. R., Willard H. F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. 8th ed. — Elsevier, 2016. — 544 p.
5. Gersen S. L., Keagle M. B. The Principles of Clinical Cytogenetics. 3rd ed. — Springer, 2013. — 612 p.
6. Speicher M. R., Carter N. P. The new cytogenetics: blurring the boundaries with molecular biology // Nature Reviews Genetics. — 2005. — Vol. 6, No. 10. — P. 782—792.