FISH діагностика. Імуногістохімія та альтернативне FISH тестування

Особливості застосування та порівняння результатів імуногістохімії та FISH методу викликають певні запитання. Тому в даній статті ми вирішили більш детально розказати про метод FISH та порівняти його з методом імуногістохімії на прикладі.

Флуоресцентна гібридизація in situ (FISH) — цитогенетичний метод виявлення, ідентифікації та визначення місцезнаходження певної послідовності ДНК у хромосомі або конкретних хромосом за допомогою специфічних зондів, мічених флуорохромами.

У чому подібність між гібридизацією in situ та імуногістохімією?

Хоча ці дві методики різні, вони мають і багато спільного:

• ISH і IHC є високоспецифічними реакціями.
• Обидві методики відрізняються високою точністю.
• Обидві методики можна використовувати в діагностиці онкології та генетичних захворювань.
• Обидва є швидкими методами, які забезпечують відтворювані результати.
• ISH та IHC використовують такі методи виявлення, як радіомічення та методи флуоресценції.

Але саме FISH метод має ширші можливості для діагностики хромосомних аберацій за рахунок більшої специфічності методу та широкого переліку доступних ДНК зондів для діагностики.

Переваги FISH діагностики

Метод FISH є золотим стандартом для оцінки ключових біомаркерів, таких як перегрупування HER2, BCR/ABL1, ALK та цикліну D1 і відіграє вирішальну роль у підборі таргетної цільової терапії. З допомогою FISH можна ідентифікувати хромосомні перебудови приблизно у 80% пацієнтів, тоді як класична цитогенетика може ідентифікувати хромосомні аберації лише приблизно у 40-50% пацієнтів.

Через низьку швидкість проліферації пухлинних клітин на ранній стадії множинної мієломи каріотипування метафазних клітин та імуногістохімія не можуть виявити первинні геномні аберації в пухлинних клітинах, що не діляться. Тому саме FISH, який є ефективним для аналізу інтерфазних ядер і малих хромосомних аберацій, визнано найбільш надійним генетичним тестом для характеристики відомих цитогенетичних аномалій у хронічних гематобластозів.

Основні переваги методики:

• Швидкість. Дозволяє провести дослідження за 72 години та видати результат пацієнту.
• Універсальність. Можливість проведення досліджень на різних типах зразків: цитологічних та гістологічних.
• Висока точність. FISH метод є золотим стандартом для діагностики та встановлення діагнозу злоякісних новоутворень. Точність методу досягає 98%, в окремих випадках прирівнюється до NGS.
• Простота. Метод є простим у застосуванні, методика легко опановується спеціалістами лабораторії. 
• Наявні загальноприйняті методики оцінки результатів, кількісний метод оцінки. 
• Висока специфічність. FISH дає змогу встановити діагноз за пухлинних процесів із тривалим хронічним перебігом (мієлоїдний лейкоз). Пухлини із низькою швидкістю проліферації будуть негативні за IHC досліджень.

FISH метод в діагностиці раку 

Метод використовується для:

1. Діагностика новоутворень.

• для диференційної діагностики різних типів пухлин (диспластичний невус/меланома та ін.);
• встановлення молекулярного типу пухлини;
• визначення мутацій конкретної пухлини, на основі чого підбирається цільова терапія. 

2. Прогнозування перебігу захворювання.

• встановлення тих чи інших мутацій у досліджуваних пухлинах дає змогу спрогнозувати перебіг хвороби, агресивність, медіану тривалості життя. 

3. Пренатальна та IVF діагностика. 

• діагностика генетичних патологій людини у пренатальний та постнатальні періоди.

Поширеність раку, а також геномних аномалій швидко зростає. За даними Національного інституту раку, очікується, що в 2024 році в Європейському Союзі буде діагностовано близько 1 806 590 нових випадків раку. Згідно з тим же джерелом, приблизно 606 520 людей помруть від онкології. Крім того, за даними Центру з контролю та профілактики захворювань США, станом на жовтень 2021 року в Сполучених Штатах кожен із 33 немовлят має вроджену ваду. Таким чином, очікується, що зростання поширеності геномних аномалій і раку сприятиме зростанню попиту.

За результатами звіту «Molecular Oncology Diagnostics Market – A Global and Regional Analysis: Focus on Product, Technology, Application, Cancer Type, End User, and Region – Analysis and Forecast, 2022-2032» відмічається значне зростання попиту на молекулярну діагностику онкологічних захворювань у світі, що пов’язане із збільшенням рівня онкологічних захворювань, збільшення середнього рівня життя населення, глобальною урбанізацією та швидким розвитком фармакологічної індустрії у галузі персоналізованої медицини. 

У 2021 році світовий ринок молекулярної онкологічної діагностики оцінювався в 3620,6 мільйонів доларів США, а до 2032 року очікується, що він досягне 12130,5 мільйонів доларів США, що свідчить про збільшення на 11,43% протягом прогнозованого періоду 2022-2032 років.

Особливий розвиток очікує сферу діагностики меланоми, оскільки в останні роки реєструється стрімкий ріст захворювання серед розвинених країн. Очікується, що світовий ринок діагностики раку меланоми буде зростати в прогнозований період з 2023 по 2030 рік. Дослідження ринку даних Data Bridge аналізує, що ринок зростає на 7,2% в період з 2023 по 2030 рік і, як очікується, досягне 7 525,28 млн дол. США до 2030 року.

Саме тому FISH метод діагностики стає не просто важливим аспектом діагностики онкології, а й ключовим методом оцінки стану за вибору лікування.

Порівняльна таблиця методів FISH та імуногістохімії

Імуногістохімія		FISH
Антитіла зв’язуються зі специфічними антигенами/білками, створюючи якісний результат.		Мічені зонди зв’язуються зі специфічними послідовностями ДНК, створюючи кількісний результат.
Діагностика HER-2 позитивної Ca молочної залози
Хибнонегативні результати.  Точність 65%.  44% випадків негативного результату IHC стали позитивними за FISH.	Золотий стандарт діагностики HER-2. Точність визначення 95%.
Діагностика ALK позитивної Ca легень
Специфічність методу становить 79,52%.	Специфічність 99,32%. є єдиним аналізом, клінічно схваленим FDA.
Діагностика ROS позитивної Ca легень
Чутливість 33%, специфічність 54%. Можливі хибно позитивні результати, FISH та ПЦР є референтними.	Краща інтерпретація результатів, більш об’єктивний метод, золотий стандарт.
BCR/ABL1 при хронічному мієлоїдному лейкозі
Точність становить лише 40-50%.	Золотий стандарт, точність становить більше 80%.
AML-M3 злиття при промієлоцитарному лейкозі.
Для діагностики промієлоцитарного лейкозу використовують фарбування мієлопероксидазою, позитивний результат можливий і без злиття генів AML-M3.	FISH використовується для встановлення злиття генів, за позитивного результату – кращий прогноз виживаності.
PML-RARА злиття; CBFB-MYH1 при промієлоцитарному лейкозі
Не діагностується	Специфічність 100%. За виявлені даних мутації прогноз хороший Хоча APML часто підозрюють на підставі клінічної картини, а також результатів морфологічної та проточної цитометрії, остаточний діагноз вимагає виявлення злиття PML–RARA. У випадку виявлення злиття даних генів, таргетна терапія третіноїном у випадку точної діагностики дає 100% ремісію
DEK / NUP214 при промієлоцитарному лейкозі
Не діагностується	Високоспецифічний аналіз. За виявлені даних мутації прогноз поганий
С-МЕТ за СА легень
Виявляється у 80% випадків	Виявляється 98% випадків

Інформаційний каталог продуктів для цитогенетичної діагностики by Leica Biosystems ви можете знайти за посиланням.

Антон Загурдаєв

Провідний спеціаліст департаменту мікроскопії та лабораторного обладнання

Спеціалізація: рішення для мікроскопії та гістопатології.