En este artículo se describe la selección de sondas adecuadas para una sola célula FISH, las técnicas de difusión de los núcleos de blastómeros, y la hibridación in situ y la puntuación de la señal, aplicadas al diagnóstico genético preimplantacional (DGP) en un entorno clínico.
El diagnóstico de preimplantación genética (PGD) es una alternativa establecida para el diagnóstico prenatal, y consiste en la selección de embriones previo a la implantación de una cohorte generados por la tecnología de reproducción asistida (ART). Esta selección puede ser requerido por familiares enfermedad monogénica (fibrosis quística, por ejemplo), o por una pareja lleva un reordenamiento cromosómico (por ejemplo, una traslocación recíproca de dos vías). El DGP está disponible para las parejas que han tenido anteriormente los niños afectados, y / o en el caso de reordenamientos cromosómicos, abortos involuntarios recurrentes o infertilidad. Los ovocitos aspirados estimulación ovárica siguientes son fecundados por inmersión en vitro en el semen (FIV) o inyección intracitoplasmática de espermatozoide un individuo (ICSI). Pre-implantación el estadio de división de embriones se realiza una biopsia, por lo general por la eliminación de una sola célula en el día 3 después de la fertilización, y la célula de la biopsia se analiza para establecer el estado genético del embrión. Hibridación in situ fluorescente (FISH) en los núcleos de las células de la biopsia fija con el objetivo específico de sondas de ADN es la técnica de elección para detectar desequilibrios cromosómicos asociados con reordenamientos cromosómicos, y para seleccionar los embriones femeninos en las familias con la enfermedad ligada al cromosoma X para el que no se no hay mutación específica de la prueba. De pescado también ha sido utilizado para seleccionar embriones de aneuploidías cromosómicas espontáneas (también conocido como SPG o PGD AS-) con el fin de tratar de mejorar la eficiencia de la reproducción asistida, sin embargo, el valor predictivo de esta prueba con la difusión y la técnica de FISH se describe aquí es probable que sea inaceptablemente bajo en las manos de la mayoría de la gente y no se recomienda para el uso clínico de rutina. Se describe la selección de sondas adecuadas para una sola célula FISH, las técnicas de difusión de los núcleos de blastómeros, y la hibridación in situ y la puntuación de la señal, aplicado al DGP en un entorno clínico.
La aplicación de la hibridación in situ fluorescente (FISH) en una celda de un solo embrión (blastómero) presenta desafíos especiales tanto en los aspectos prácticos y en la interpretación del patrón de la señal. La célula de la biopsia debe ser extendido en un área predefinida en la diapositiva con el fin de facilitar su localización PESCADO siguientes; extremo cuidado se debe tener para garantizar que la célula se lisa, que el citoplasma se ha dispersado, y que el núcleo es visible e intacto, y, como el diagnóstico depende de los resultados de esta célula, puntuación e interpretación estricta directrices se deberían aplicar. Sin embargo, en manos experimentadas, el pescado es una técnica robusta para el diagnóstico genético preimplantacional (DGP) en la práctica clínica. El principio de la DGP por FISH es que se dirigen a sondas de ADN específicas marcadas con fluorocromos diferentes haptenos puede ser utilizado para detectar el número de copias de loci específicos, y por lo tanto para detectar desequilibrio cromosómicas asociadas con la segregación meiótica de redistribución de cromosomas (1), incluyendo robertsoniana translocaciones, translocaciones recíprocas, inversiones y reorganizaciones complejas (2). Los peces también pueden ser utilizados para seleccionar los embriones femeninos en las familias con la enfermedad ligada al cromosoma X, por lo que no hay ninguna prueba de la mutación específica (3, 4). Más polémico, el pescado ha sido utilizada para detectar aneuploidías cromosómicas esporádicas con el fin de tratar de mejorar la eficiencia de la reproducción asistida (5, 6), sin embargo, el valor predictivo de esta prueba con FSIH es probable que sea inaceptablemente bajo en la mayoría de la gente las manos y no se recomienda el uso clínico de rutina (7). Este artículo se centra en los aspectos técnicos y las limitaciones de FISH clínica aplicada a una sola célula diagnóstico.
Los métodos de difusión y fijación de blastómeros independientes, incluyen metanol / ácido acético (5, 8), Tween / HCl (9), y una combinación de Tween / HCl y metanol / ácido acético (10). Las variaciones incluyen el tratamiento hipotónico de las células antes de la difusión y / o la pepsina y el tratamiento de paraformaldehído después de la fijación. El método debe ser validado adecuadamente para el laboratorio (14). El método de interpolación / HCl se describe en detalle en este artículo. El método de interpolación / HCl es técnicamente sencilla y altamente reproducibles en diferentes laboratorios. Este método puede ser utilizado para preparar los núcleos individuales para el diagnóstico FISH de la determinación del sexo y la redistribución de cromosomas con una precisión aceptable de diagnóstico (7).
Mezcla de la sonda puede combinar directamente etiquetados y marcados indirectamente sondas y las sondas de diferentes fabricantes. Sondas para conocer las regiones cromosómicas polimórficos (11, 12), o que se sabe que hibridizan de forma significativa con otros cromosomas (13) se debe evitar, aunque se puede utilizar si se demuestra que ser específico y adecuado para PGD por las pruebas a las dos partes antes de la reproducción . Fluorocromos disponible / haptenos y estrategias para las sondas de la discriminación son los siguientes: Texas Red (TR), isotiocianato de fluoresceína (FITC), SpectrumGreen (Vysis), SpectrumOrange (Vysis), SpectrumAqua, sondas con biotina detectados con TR-avidina, FITC avidina-, o Cy-5 estreptavidina (visualizado usando un filtro FarRed), una mezcla de sondas rojas y verdes para producir una señal amarilla, una segunda ronda de hibridación y un tercer color creado por la captura secuencial de SpectrumOrange con un TexasRed y un filtro de SpectrumGold).
Una sonda conjunto con tres sondas, específicas para las regiones del centrómero de los cromosomas X e Y y un autosoma, se recomienda para la determinación del sexo (14), la sonda autosómico se utiliza para establecer la ploidía y modo de diferenciar entre X trisomía (2n, de 47 años , XXX) y la triploidía (3n, 69, XXX), y entre tetrasomía X (48, XXXX) y tetraploides (4n, 92, XXXX). Una sonda típica situada a aplicar en este contexto es la mezcla AneuVysion Abbott que contengan alfa-satélite X, Y, y 18, este conjunto de la sonda se ha demostrado que tienen una tasa de polimorfismo muy bajo, y por lo tanto el tratamiento previo con el trabajo de los socios de reproducción no es necesario (14).
La mezcla de sondas para cualquier reordenamiento específico debe: Lo ideal sería que contienen sondas al menos suficiente para detectar todos los productos que se espera de la reorganización con desequilibrio cromosómico. Si esto no es posible, la sonda se mezcla en los productos desequilibrada detectados han sido evaluados como no viables en un embarazo reconocible y es probable que tengan una prevalencia muy baja puede ser aceptable (14). Ser probado en cultivos de linfocitos metafases de ambas partes reproductivas. Por lo menos diez se extiende metafase deben ser examinados por la especificidad de la sonda, los polimorfismos y la hibridación cruzada, y, para el transportista reordenamiento cromosómico, para asegurarse de que las sondas de hibridación como se esperaba a los diferentes segmentos de la reordenación. Además, al menos 100 núcleos en interfase de estos preparados debe ser anotado para evaluar la especificidad de la señal, el brillo y discreto (14).
Commercial sonda fija PGS están disponibles (por ejemplo, Abbott MultiVysion PB o PGT), dirigido a los cromosomas más frecuentemente encontrado para ser aneuploides en los productos de la concepción, y que comprende una sola sonda por cromosoma objetivo. Normalmente, el núcleo puede tener una segunda hibridación con sondas para los cromosomas adicionales que proporcionan un análisis de los cromosomas 13, 15, 16, 18, 21, 22, y XY (14). El valor predictivo de esta prueba con la difusión y la técnica de FISH se describe aquí es probable que sea inaceptablemente bajo en las manos de la mayoría de la gente y no se recomienda para el uso clínico de rutina (7, 15).
Técnicas tales como la hibridación genómica comparativa (CGH) aplicada a células individuales son capaces de probar el número de copias de cada cromosoma (Wilton et al. 2001), y el uso de polimorfismos de nucleótido único (SNP) y las matrices de análisis cuantitativo (Wells et al . 2008) o "karyomapping" de genotipado (Handyside et al. 2009) son prometedoras técnicas alternativas para detectar aneuploidías cromosómicas. Sin embargo, el límite de la resolución y la precisión de desequilibrio segmento sigue siendo incierto y es probable que el pescado siguen siendo la técnica de elección para la participación de los reordenamientos cromosómicos en pequeños segmentos.
The authors have nothing to disclose.
Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Hydrochloric Acid, 2.5L | VWR | 101254H | ||
Sodium Chloride, 5Kg | VWR | 443827W | ||
Potassium Chloride, 250g | VWR | 26764.232 | ||
di-Sodium Hydrogen Orthophosphate Anhydrous, 500g | VWR | 102494C | ||
Potassium Dihydrogen Orthophosphate, 500g | VWR | 10203 4B | ||
Sodium Hydroxide Pellets, 500g | VWR | 28245.265 | ||
Tween20, 500mL | VWR | 663684B | ||
Ethanol, 2.5L | VWR | 8.18760.2500 | Duty Paid | |
Tri-Sodium Citrate, 5Kg | VWR | 27833.363 | ||
Cow Gum, 250mL | Cow Proofings Ltd. | No longer available | Old stocks can still be found in art shops | |
DAPI/Antifade ES, 0.125μg/mL, 500ul | Cytocell | DES500L | 150μl vial rec’d with each Cytocell TEL Probe | |
Nail Varnish, 12mL | Boots | 10088316001 | ||
Amine-coated Slides, 25 | Genetix | K2615 | ||
DAPI, 0.1mL | Sigma-Aldrich | D-9542 | ||
Vectashield, 10mL | Vector Laboratories | H1000 | ||
Texas-Red-avidin, 0.001mL | Vector Laboratories | A-2016 | ||
FITC-avidin, 0.001mL | Vector Laboratories | A-2011 | ||
Cy-5 Streptavidin, 0.001mL | GE Healthcare | PA45001 | ||
Microcentrifuge Tubes, 1.75mL, box of 500 | Thistle Scientific | AX-MCT-175-C | ||
Microcentrifuge Tubes, 0.6mL, box of 1000 | Thistle Scientific | AX-MCT-060-C-CS | ||
30ml Universal Containers, box of 400 | Sterilin | 128B | Available from NHS Supply Chain, Cat No. KCP053 | |
Hot Block | ||||
Spirit Burner Spirit Burner Socket Spirit Burner Wick |
VWR VWR VWR |
451-0107 451-3112 451-3111 |
||
Plugged Glass Pipettes | Fisher Scientific | PMK-300-052R | ||
Dissecting Microscope | Wild Heerbrugg | |||
Tissues, 100boxes | NHS SUPPLY CHAIN | MJT058 | ||
Metal Culture Trays | ||||
Plastic Melamine Trays | VWR | 682-009 | ||
Oven | ||||
Mouth Pipette Mouthpiece | Scientific Laboratory Supplies | HAE3700 | ||
Tubing | ||||
Syringe Filter, 0.2μm pore size, 25mm diameter | Fisher Scientific | FDM-340-010U | ||
Diamond Pen | VWR | 818-0021 | ||
Hot Block for Slides | Thermo Hybaid | HBOSBB | ||
Hybridization Chamber | ||||
Tissue Roll | NHS SUPPLY CHAIN | MJT004 | ||
Schieferdecker Jar | VWR | 631-9313 | ||
Coplin Jar | VWR | 631-9331 | ||
Forceps, Fine | VWR | 232-2123 | ||
Forceps, Blunt | VWR | 232-2113 | ||
1000mL Beaker | VWR | 213-1642 | ||
Phase Contrast Microscope | Nikon | E200 | ||
Fibre-free Blotting Cards, box of 100 | Fisher Scientific (Raymond Lamb) | SDE1 | ||
Blue-Frosted Microscope Slides, box of 100 | Scientific Laboratory Supplies | MIC3022 | ||
Coverslips, 18x18mm, No. 1, box of 200 | Scientific Laboratory Supplies | MIC3110 | ||
Coverslips, 22x22mm, No. 0, box of 200 | Scientific Laboratory Supplies | MIC3104 | ||
Coverslips, 22x50mm, No. 0, box of 100 | Scientific Laboratory Supplies | MIC3206 | ||
1mL Syringe, box of 100 | NHS Supply Chain | FWC045 | ||
1mL Pipette Tip, 10racks of 1000 | Thistle Scientific | AX-T-1000-C-L-R | ||
Incubator | LEEC | |||
Waterbath | Grant | W22 | ||
Alcohol Thermometer | Various sources available | |||
pH Meter | Jenway | 3305 | ||
pH Electrode | VWR | 662-1759 | BNC Plug to fit Jenway pH meter 3305 | |
Heated Stirrer | Bibby | HC502 | ||
1mL Pasteur Pipettes, box of 500 | Scientific Laboratory Supplies | PIP4202 | ||
Parafilm, 50mm x 75m | VWR | 291-1214 |