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Methoden

Chromosomenanalyse (Karyotypisierung)

Die Tumorzytogenetik identifiziert somatische Aberrationen im Genom maligner Zellpopulationen mit unterschiedlichen Methoden.
Die Chromosomenanalyse/Karyotypisierung gilt als klassisches Untersuchungsverfahren, welches die Bestimmung der Chromosomenanzahl sowie die Analyse der Chromosomenstruktur nach speziellen Färbetechniken („Bänderung“) beinhaltet. Für die Zellkultivierung werden vitale Zellen benötigt, die in Abhängigkeit der Erkrankungsentität und somit den Zielzellen mit und ohne spezielle Wachstumsfaktoren kultiviert werden. Es folgt die Arretierung der Zellenteilung in der Metaphase durch das Zellgift Colcemid. Es schließt sich die Chromosomenpräparation und die Erzeugung eines für den menschlichen Chromosomensatz spezifischen Bandmusters an.

Für die Analyse werden ein automatisiertes Scanningverfahren der Chromosomenpäparate und eine automatisierte digitale Bildaufnahme der Metaphasen mit Hilfe eines motorisierten Hellfeldmikroskops sowie hochauflösender Kameratechnik eingesetzt. Die Karyotypisierung wird anschließend mit Hilfe spezieller Software von erfahrenen Auswertern vorgenommen.

Die Chromosomenbandenanalyse erlaubt das Screening nach mikroskopisch sichtbaren Aberrationen und ermöglicht es, einen Überblick über das gesamte Genom bei allerdings begrenztem Auflösungsvermögen zu erhalten. Bei diesen chromosomalen Anomalien handelt es sich um somatische Mutationen, d.h. sie finden sich ausschließlich in der malignen Zellpopulation.

 

Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH)

Eine Steigerung der Auflösung und die Möglichkeit, auch nicht proliferierende Zellen zu untersuchen, wird durch den Einsatz der Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) erreicht. Diese Technik untersucht spezifische Regionen mit Fluoreszenz-markierten Gensonden beispielsweise in Interphasezellkernen (= Interphase-FISH, z.B. Knochenmarkausstriche, Blutausstriche), in Gewebeschnitten oder Metaphasechromosomen (Metaphase-FISH). Da hier z.B. gezielt spezifische Translokationen, Deletionen, Inversionen und/oder Amplifikationen untersucht werden können, gilt diese Methode als ideale Ergänzung zur Chromosomenbandenanalyse. Die FISH erfordert die Kenntnis der Zielregionen und untersucht mit höherer Sensitivität lediglich ausgewählte Aberrationen/Regionen.

Zudem ist es möglich mit der FISH-Methode eine bestimmte Zellfraktion (z.B. CD138-positive Plasmazellen) zu untersuchen. Weitere positive Aspekte der FISH-Technik sind kurze Analysezeiten (4-24 Stunden), die Anwendung bei Verlaufskontrollen sowie der Einsatz als ergänzendes Untersuchungsverfahren. So können beispielsweise in der klassischen Chromosomenbänderungsanalyse kryptische, d.h. lichtmikroskopisch nicht sichtbare Veränderungen, mit der FISH-Technik identifiziert werden.  Es stehen umfangreiche Erkrankungs-spezifische FISH-Sonden-Panel zur Verfügung.

 

Multicolour-FISH (mFISH /24-Farben FISH)

Die Möglichkeit, den gesamten Chromosomensatz in unterschiedlichen Fluoreszenzfarben darzustellen, ist durch die 24-Farben FISH (Multicolor-FISH, mFISH) gegeben. Diese Technik unterstützt insbesondere die Identifizierung komplex aberranter Karyotypen. Jedes Chromosom wird in einer spezifischen Fluoreszenzfarbe markiert und erlaubt somit eine Zuordnung von Chromosomenregionen anhand eines „vertauschten“ Farbmusters.

Bei den beschriebenen Techniken kommt sowohl hochauflösende Mikroskopie (Zeiss AxioImager®), als auch automatisierte Screeningtechnik (Metasystems Metafer®) für den Hochdurchsatz zum Einsatz.
In methodischer Hinsicht ergänzen sich die Untersuchungsverfahren der Tumorzytogenetik. Diese Kombination soll letztlich zur Erhebung eines aussagekräftigen Befundes führen, der im klinischen Alltag einen wichtigen Beitrag zur Behandlung der Patienten leisten kann


Metaphase und Interphase-FISH - "5q- Syndrom"