FISH Testing in Cancer (Français)

le Cancer fait référence à un groupe complexe et hétérogène de maladies caractérisées par la prolifération incontrôlée et désordonnée de cellules, qui acquièrent souvent la capacité d’envahir d’autres tissus. Le Cancer provient généralement de cellules somatiques qui, à la suite d’une série de mutations génétiques, échappent aux mécanismes régulant l’homéostasie tissulaire, tels que l’inhibition du contact cellule à cellule, les signaux de différenciation et l’induction de la mort cellulaire., Les mutations responsables de la transformation tumorale concernent deux groupes principaux de gènes, appelés proto-oncogènes (stimulateurs du cycle cellulaire) et suppresseurs tumoraux (répresseurs de la progression du cycle cellulaire). Ces altérations fonctionnelles peuvent survenir à la suite de mutations nucléotidiques uniques, mais elles peuvent également être causées par des modifications plus importantes du matériel génétique, telles que des insertions, des délétions, des duplications ou des translocations d’un fragment chromosomique. Ces anomalies dans les cellules cancéreuses peuvent être utilisées comme biomarqueurs tumoraux., La quantification des changements dans le nombre de copies de gènes ou les réarrangements de gènes est essentielle à notre compréhension de la biologie tumorale, d’où l’importance des tests génétiques basés sur le profilage de cytogénétique moléculaire.

qu’est-Ce que les POISSONS ?

l’hybridation in situ par Fluorescence (FISH) est une technique cytogénétique utilisée pour la détection et la localisation de séquences nucléotidiques (ADN ou ARN) dans des tissus ou des cellules., Le poisson peut être utilisé pour « cartographier » le matériel génétique dans les cellules humaines, fournissant des informations sur l’emplacement, la longueur et le nombre de copies de gènes ou de parties chromosomiques spécifiques. Il nécessite la synthèse d’une sonde marquée par fluorescence, qui est une séquence d’acide nucléique liée à une molécule Rapporteuse fluorescente, qui se liera ensuite (hybridera) à une séquence cible spécifique. Les sondes FISH peuvent être marquées par diverses méthodes (par exemple, traduction nick, amorçage aléatoire), à partir de différentes entrées d’acides nucléiques, comme L’ADN/ARN génomique, les chromosomes artificiels bactériens (bac) ou les cosmides.,
la première étape du processus FISH consiste à immobiliser les propagations chromosomiques métaphasiques ou les cellules interphasiques contenant l’ADN cible sur une lame de verre. Ensuite, le spécimen D’ADN et la sonde FISH sont dénaturés par la chaleur. Lorsque la sonde est en contact avec le matériel génétique cible, elle se lie spécifiquement à sa séquence complémentaire sur le chromosome. Les hybrides formés entre les sondes et leurs cibles de séquence peuvent ensuite être visualisés à l’aide d’un microscope fluorescent (Figure 1)., En général, deux types de sondes FISH peuvent être distinguées: les sondes d’énumération chromosomique (CEPs ou CENs) ciblant les régions péricentromériques des chromosomes et utilisées pour énumérer les chromosomes; et les indicateurs spécifiques au locus (LSI) reconnaissant spécifiquement les gènes d’intérêt.

le poisson présente plusieurs avantages par rapport aux autres techniques cytogénétiques classiques, telles que le caryotypage à bandes G. Tout d’abord, il a une résolution plus élevée (20-150 ko vs 5 mo). En outre, le poisson peut être appliqué à la fois aux chromosomes de métaphase et d’interphase, ce qui signifie que les cellules n’ont pas besoin d’être cultivées pendant plusieurs jours avant que les chromosomes puissent être préparés pour l’analyse., Cela implique également que le poisson est adapté à l’analyse de différents types d’échantillons, y compris les tumeurs solides et les tissus paraffinés fixés au formol (FFPE). De plus, les sondes FISH peuvent être marquées avec différents fluorophores, ce qui permet la surveillance simultanée de plusieurs sites.

Aberrations chromosomiques dans le Cancer

grâce à sa polyvalence, FISH peut être utilisé pour l’analyse cytogénétique des tumeurs solides (par exemple cancer du sein, cancer du poumon non à petites cellules, cancer colorectal) et hématologique ou cancer du sang (par exemple leucémie, lymphomes, myélome multiple)., La détection d’anomalies génétiques est utile non seulement pour le cancer, mais aussi comme outil pour analyser la prédisposition génétique et les informations spécifiques à la maladie, et pour prédire un résultat chimiothérapeutique.

poisson pour le Cancer du poumon

le cancer du poumon est le plus souvent diagnostiqué et la principale cause de décès liés au cancer. En particulier, le cancer du poumon non à petites cellules (CPNPC) représente environ 80 à 85% de tous les cancers du poumon. Les mutations somatiques sur les gènes EGFR et ALK sont souvent associées au NSCLC., EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) est une classe de récepteurs tyrosine kinase dont l’activité est dérégulée dans différents types de tumeurs malignes épithéliales (y compris le cancer du poumon), car ils jouent un rôle important dans la prolifération des cellules cancéreuses, l’angiogenèse et les métastases. Pour cette raison, différentes stratégies pour interférer avec la fonction EGFR sont couramment exploitées pour le traitement des patients. Les inhibiteurs de l’activité tyrosine kinase de ces récepteurs (par exemple erlotinib, gefitinib) sont largement utilisés dans les traitements cliniques de CPNPC., Malheureusement, en raison de la variété des mutations génétiques sous-jacentes au dysfonctionnement de L’EGFR, certains patients sont insensibles à ce type de traitement. Différents groupes de patients peuvent en effet être distingués en fonction du type d’altération porté par L’EGFR, comme l’amplification génique, la délétion ou les substitutions de nucléotides uniques, qui peuvent modifier son activité de différentes manières (c’est-à-dire pas via le domaine tyrosine kinase). En conséquence, le numéro de copie EGFR déterminé par FISH est l’un des biomarqueurs utilisés pour sélectionner le traitement correct.,

FISH est couramment utilisé pour détecter les inversions ou les translocations dans le gène ALK. Le gène ALK est situé sur le bras court du chromosome 2 (2p23) et Code pour le récepteur transmembranaire de la tyrosine kinase. ALK ne doit pas être exprimé dans le poumon adulte. Cependant, dans des conditions pathologiques, le gène ALK se casse et fusionne son 3’ (contenant le domaine tyrosine kinase) avec le 5’ d’autres gènes. Cet événement peut mener à l’activation incontrôlée des voies de signalisation en aval D’ALK. La fusion la plus courante se produit avec EML4, en raison d’une inversion sur le bras court du chromosome 2.,
FISH est la méthode approuvée par la FDA pour détecter les inversions ou les translocations dans le gène ALK. Typiquement, les sondes ciblant la Région 3’ et la région 5’ du gène sont marquées avec différents fluorophores: dans les noyaux négatifs, les couleurs apparaîtront proches les unes des autres (se chevauchant souvent), tandis que dans les cellules cancéreuses, les signaux se sépareront à la suite du réarrangement chromosomique (Figure 4).

Une troisième sonde ciblant le partenaire ALK potentiel pourrait confirmer et définir le réarrangement chromosomique chez un patient (Figure 4C)., Les cancers du poumon porteurs de mutations conduisant à une hyperactivation de L’ALK peuvent être traités avec des inhibiteurs de L’ALK tels que le Crizotinib.

poisson pour le Cancer du sein

il s’agit de la malignité la plus fréquente chez les femmes et de la deuxième cause de décès liés au cancer dans le monde. Le cancer du sein est souvent caractérisé par des anomalies de l’état des récepteurs, entraînant une régulation à la hausse des voies de transduction cellulaires responsables de la prolifération et de la survie des cellules. En particulier, environ 20 à 30% des tumeurs du cancer du sein sont connues pour surexprimer HER2/Neu, un membre de la famille EGFR., Un traitement courant dans ces cas est le Trastuzumab, un anticorps monoclonal humanisé approuvé par la FDA en 1998 pour le traitement du cancer du sein. Son mécanisme moléculaire exact reste à élucider, mais cet anticorps empêche probablement L’activation de HER2 en se liant à son domaine extracellulaire. De plus, il semble induire une lyse des cellules tumorales stimulant la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC). FISH, en utilisant une sonde appropriée contre HER2, peut être utilisé pour identifier des copies supplémentaires du gène, un signe qu’il est plus susceptible de répondre au traitement par le Trastuzumab.,

poisson pour le Cancer de la vessie

c’est la cinquième tumeur maligne humaine la plus fréquente et la deuxième tumeur génito-urinaire la plus fréquemment diagnostiquée après le cancer de la prostate., C’est une maladie polygénique, ce qui signifie qu’elle a été associée à de multiples anomalies génétiques, telles que des mutations dans les gènes FGFR3, RB1, HRAS, TP53 ou TSC1. Cependant, l’événement initiatique est probablement une mutation dans la région 9p21, contenant le gène P16 / CDKN2A. En outre, les cellules cancéreuses de la vessie sont caractérisées par un degré élevé d’instabilité chromosomique (CIN). La duplication ou la ségrégation chromosomique dysfonctionnelle pendant la mitose provoque des réarrangements et des translocations de l’ADN, le gain ou la perte de chromosomes entiers (aneuploïdie) ou de fragments de chromosomes., Le déséquilibre résultant du matériel génétique s’aggrave après chaque cycle cellulaire. Les modèles génomiques conséquents peuvent être liés aux différents stades du développement tumoral, les formes les plus invasives affichant le plus grand nombre d’altérations cytogénétiques.
les altérations chromosomiques numériques et structurelles trouvées dans les cellules cancéreuses de la vessie peuvent être utilisées comme marqueurs tumoraux.
plus précisément, la détection simultanée de la variation du nombre de copies des chromosomes 3, 7 et 17 et la délétion de la région 9p21 (contenant p16) par FISH à l’aide de quatre sondes distinctes est une pratique courante., Cette méthode est utile pour fournir des informations sur la progression et la récidive du cancer.

FISH pour la leucémie lymphocytaire chronique (LLC)

L’analyse des tumeurs malignes hématologiques est l’un des exemples typiques des avantages du FISH pour l’analyse d’échantillons caractérisés par un caryotype variable et une faible activité mitotique. LA LLC est la leucémie la plus fréquente chez l’adulte. Il n’a pas été associé à une altération génétique récurrente spécifique., Au lieu de cela, semblable au cancer de la vessie, un panel de différentes mutations a été associé à différentes sévérité de la maladie et sont utilisés comme indicateurs prédictifs de l’évolution clinique du patient. Les panneaux FISH, dans ce cas, comprennent souvent des sondes pour détecter la trisomie 12 et les suppressions 11q, 13Q et 17P., La délétion 11Q, qui concerne dans la plupart des cas le gène ATM, est trouvée chez les patients présentant une progression rapide du cancer; la trisomie 12 est associée à des stades avancés de la maladie, à une résistance à la chimiothérapie et à des temps de survie plus courts; la délétion 13Q est la plus fréquemment trouvée et est en général associée à un pronostic plus favorable; la délétion 17P comprend souvent une délétion du gène TP53 et correspond à un stade avancé de la tumeur, avec un faible taux de survie.
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