Hibridisasi fluoresen in situ, juga dikenal sebagai hibridisasi fluoresensi in situ, lebih sering disebut sebagai IKAN. Ini adalah teknik yang melibatkan penggunaan untaian pendek DNA yang diberi label dengan pewarna fluoresen untuk mendeteksi kelainan genetik. FISH memungkinkan peneliti untuk memvisualisasikan kromosom, bagian dari kromosom, atau gen tertentu dengan cepat dan akurat. Ini sering digunakan untuk menentukan prognosis dan pengobatan penyakit tertentu, terutama kanker.
IKAN digunakan untuk menentukan apakah kromosom memiliki kelainan. Ini mungkin termasuk penghapusan kromosom, penataan ulang, atau translokasi, di mana dua kromosom telah bertukar segmen. FISH juga memungkinkan peneliti untuk memvisualisasikan gen tertentu. Ini dapat menentukan apakah ada gen tertentu, di mana letaknya pada kromosom, dan apakah ada banyak salinan. Ini disebut pemetaan gen.
Susunan genetik seseorang terkandung dalam DNA mereka, yang terletak di inti semua sel mereka. DNA memiliki dua untai yang saling melengkapi. Dengan kata lain, mereka memiliki molekul yang disebut pasangan basa yang sama persis. Gen adalah segmen DNA yang memiliki urutan pasangan basa tertentu dan terletak pada area kromosom tertentu. Gen diwariskan dan menentukan bagaimana sel berfungsi, tetapi mereka juga dapat bermutasi jika urutan pasangan basa DNA berubah.
Teknik hibridisasi in situ fluoresen memanfaatkan sifat komplementer dari untaian DNA. Penyidik pertama membuat penyelidikan. Ini adalah untaian tunggal DNA pendek yang melengkapi urutan genetik yang dicari oleh peneliti. Probe kemudian diberi label atau dilekatkan pada pewarna fluoresen.
Sel-sel dari jaringan yang sakit, seperti biopsi tumor, biasanya menjadi sampel untuk diperiksa oleh FISH. Sampel dipanaskan untuk mengubah sifat DNA dalam inti sel. Ini berarti bahwa untai ganda DNA dalam sel sampel pecah untuk membentuk untai tunggal. Sebuah probe FISH spesifik kemudian hibridisasi dengan sampel. Dengan kata lain, untai tunggal probe dimasukkan dan menyatu dengan untai tunggal komplementernya dalam sel sampel yang terdenaturasi.
Menggunakan mikroskop fluorescent khusus, peneliti melihat sampel. Jika gen atau kromosom tertentu ada dalam sel sampel, itu akan muncul sebagai lampu fluoresen dengan latar belakang yang lebih gelap. Peneliti dapat dengan mudah melihat apakah gen itu ada atau tidak, dan jika ya, berapa banyak salinan gen di setiap sel. Jika peneliti mencari lokasi suatu gen, ia dapat melihat di mana letak gen tersebut. Mikroskop cahaya biasa tidak dapat digunakan dengan IKAN, karena pewarna fluoresen memancarkan tingkat cahaya yang sangat rendah.
Penggunaan hibridisasi DNA dengan probe pertama kali dilakukan pada 1960-an; Namun, probe diberi label dengan zat radioaktif daripada yang berpendar. Ini memiliki beberapa masalah. Zat radioaktif pada dasarnya tidak stabil, berbahaya, dan memerlukan protokol khusus untuk pembuangannya. Ini juga membutuhkan waktu lama untuk mengukur sinyal radioaktif yang dipancarkan oleh probe hibridisasi. Teknik hibridisasi in situ fluoresen mengatasi sebagian besar hambatan ini.
Jika penyelidik tahu gen apa yang mereka cari, FISH akan cepat dan akurat menemukannya. IKAN juga dapat dilakukan bahkan jika sel tidak membelah secara aktif, dan ini memberikan informasi yang lebih spesifik tentang kelainan pada kromosom. Teknik yang lebih konvensional, seperti karotyping, hanya memberitahu peneliti jumlah dan ukuran kromosom dalam sel.
Hibridisasi fluoresen in situ memang memiliki kelemahan. Karena kunci FISH adalah mengetahui urutan pasangan basa dan/atau lokasi gen, hal itu tidak dapat digunakan sebagai alat skrining umum. Ini juga lebih mahal daripada teknik lain yang kurang spesifik dan mungkin tidak tersedia di semua laboratorium atau rumah sakit.
Keuntungan dan kerugian hibridisasi fluoresen in situ paling baik dijelaskan dengan contoh. FISH secara rutin digunakan dalam diagnosis kanker payudara untuk menentukan apakah pasien memiliki banyak salinan gen yang disebut HER2. Ini biasanya menunjukkan bentuk kanker payudara yang lebih agresif, dan bahwa pasien harus menerima obat-obatan tertentu sebagai bagian dari perawatan mereka. IKAN dapat digunakan untuk ini karena urutan pasangan basa dan lokasi kromosom dari gen HER2 diketahui. Sebaliknya, FISH tidak dapat digunakan untuk menentukan gen atau gen apa yang menyebabkan kanker payudara, atau untuk menyaring kanker payudara secara umum.