El estudio de los cromosomas por hibridación in situ fluorescente

Un cromosoma es una estructura altamente organizada que se encuentra en el núcleo de las células. Los cromosomas están compuestos principalmente de ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas. Estos desempeñan un papel fundamental en el almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética. Cada cromosoma contiene moléculas de ADN asociadas con proteínas llamadas histonas. En conjunto con otras proteínas estructurales, las histonas ordenan y compactan el ADN en el cromosoma, lo que permite que una gran cantidad de información genética se almacene en un espacio reducido.

         El estudio de los cromosomas se realiza cuando la célula está en división celular, es decir, cuando nuestras células se están multiplicando y una célula da origen a dos células hijas. En la división celular, existe una etapa llamada condensación de cromosomas. En esta etapa los cromosomas se vuelven más fácilmente observables con ayuda de un microscopio. Durante este proceso, los cromosomas se presentan, de manera general, como estructuras en forma de “X”, que constan de dos cromátidas hermanas, es decir, dos mitades idénticas de un cromosoma unidas en un sitio central llamado centrómero. Durante la condensación de cromosomas, cada mitad de un cromosoma se separa y se integra a una célula nueva en la división celular, lo que asegura que cada célula hija reciba una copia completa y exacta del material genético. En otras palabras, la célula original, le proporciona una parte de si misma a sus hijas. El material genético que se integra en las nuevas células contiene información para la síntesis de proteínas y la regulación de diversas funciones celulares, como la nutrición y la reproducción. 

El estudio de los cromosomas es básico para entender la organización de la información genética, su expresión y los cambios que puedan tener un efecto nocivo en la salud. Es por ello que se han desarrollado técnicas citogenéticas (rama de la biología que estudia a los cromosomas y su herencia) específicas para su estudio.

La hibridación in situ[1] fluorescente (FISH, por sus siglas en inglés) es una técnica utilizada en genética y biología molecular para visualizar y localizar en los cromosomas o células la ubicación de secuencia de ADN, es decir, partes específicas que se localizan a lo largo de los 2 m de largo del ADN. Es algo así como localizar los asteriscos en esta secuencia de puntos: …….***……, solo que en el ADN, las secuencias no son puntos ni asteriscos, sino moléculas llamadas nucleótidos representados por las letras A, T, C, G, que se repiten a lo largo del ADN.

El principio básico de FISH consiste en utilizar un tipo de moléculas llamadas sondas fluorescentes que emiten luz. Estas sondas se unen a la secuencia de ADN que se desea detectar. Esta técnica se desarrolló hace más de 30 años y su empleo ha cambiado el paradigma en la investigación citogenética. 

La técnica de FISH puede ser utilizada para diversos propósitos, como la detección de anomalías cromosómicas, el mapeo de genes, el estudio de la organización y estructura tanto cromosómica como de genomas completos, así como a la investigación de las interacciones entre cromosomas y regiones específicas del genoma, que permiten detectar enfermedades.

Algunas de las enfermedades  en humanos que se pueden diagnosticar mediante FISH incluyen:

1.- Anomalías cromosómicas: como el síndrome de Down, y síndrome de Turner (perdida o alteración del cromosoma X en mujeres, los síntomas incluyen estatura baja, retraso de la pubertad e infertilidad).

2.- Cáncer: permitiendo detectar alteraciones cromosómicas relacionadas con la aparición del cáncer de mama o la leucemia mieloide crónica (mutación cromosómica que ocurre espontáneamente, tipo de cáncer de las células formadoras de sangre que se encuentran en la medula ósea).

3.- Enfermedades genéticas hereditarias: como el síndrome de Prader-Willi (causado por la carencia de un gen en el cromosoma 15, afecta el desarrollo y causa obesidad), el síndrome de Angelman (pérdida de la función de un gen del cromosoma 15, causa un retraso en el desarrollo y afecta a nivel neurológico), síndrome de Williams (pérdida parcial en el cromosoma 7, se presentan rasgos faciales diferentes, retraso en el desarrollo y enfermedades cardiacas).

4.- Infecciones causadas por microorganismos, como bacterias, hongos, parásitos patógenos en muestras clínicas, lo que ayuda en el diagnóstico y tratamiento adecuado de enfermedades infecciosas.

Es por ello que FISH es una herramienta que se ha utilizado para detectar anomalías genéticas y cromosómicas, lo que contribuye al diagnóstico temprano, la selección del tratamiento adecuado y el seguimiento de la progresión de las enfermedades.

[1] En el lugar