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INTRODUCCIÓN

Hibridación Fluorescente
In Situ

Como iluminamos el genoma para ver lo que el ojo no puede: deleciones, amplificaciones y translocaciones a nivel de gen único.

Dra. Lisa Rodriguez, MD, Esp., MSc., PhD

1970s
Origen de FISH
~200kb
Resolución mínima
24h
Tiempo típico
PRINCIPIO MOLECULAR

¿Cómo funciona
la hibridación?

FISH explota la complementariedad del DNA. Una sonda de secuencia conocida encuentra su contraparte exacta en el genoma.

  • Desnaturalización: el calor (72–80°C) separa las hebras del DNA blanco
  • Renaturalización: a 37°C la sonda marcada se une a su secuencia complementaria
  • Señal: el fluoróforo unido a la sonda emite luz visible bajo microscopio de epifluorescencia
💡 La especificidad de FISH es casi absoluta — la sonda solo se une donde la secuencia es complementaria base por base.
DNA BLANCO — DESNATURALIZADO
A
T
G
C
A
T
C
G
G
C
SONDA FLUORESCENTE
COMPONENTES CLAVE

Tipos de Sondas FISH

🎯
LOCUS-ESPECÍFICA
Gen único
Detecta un gen o región cromosómica específica. Ideal para amplificaciones o deleciones puntuales.
EJ: HER2, EGFR, BCR-ABL
🔵
CENTROMÉRICA (CEP)
Número de cromosomas
Sonda repetitiva que hibrida en el centrómero. Permite contar el número de copias de un cromosoma.
EJ: Trisomía 21, 18, 13
📍
SUBTELOMÉRICA
Extremos cromosómicos
Detecta reordenamientos crípticos en telómeros. Clave para discapacidad intelectual sin causa aparente.
EJ: Wolf-Hirschhorn, CdLS
🔑 Truco didáctico: las sondas de fusión/ruptura (break-apart) usan DOS colores — en lo normal están juntas, en translocaciones se separan.
METODOLOGÍA

El protocolo
paso a paso

8 etapas críticas. El éxito de FISH depende de no saltarse ninguna.

1

Preparación de muestra

Fijación en metanol:ácido acético 3:1 — preserva morfología cromosómica

2

Extensión de cromosomas

Goteo en portaobjetos — tensión superficial extiende los cromosomas

3

Pretratamiento

RNAsa y pepsina — elimina RNA y proteínas que bloquean el acceso

4

Desnaturalización

73°C en formamida — apertura del doble hélice (≈5 min)

5

Hibridación

37°C overnight (12–18h) — la sonda busca su complementario

6

Lavados post-hibridación

SSC a temperatura controlada — elimina hibridación inespecífica

7

Montaje con DAPI

DAPI tiñe todo el DNA — contrarresta y orienta el análisis

8

Microscopía de fluorescencia

Filtros específicos para cada fluoróforo (FITC, Cy3, Spectrum Orange)

TIEMPO TOTAL
24–48
horas totales
ETAPAS CRÍTICAS
Temperatura exacta
Tiempo de hibridación
Stringencia del lavado
⚠️ La sobredesnaturalización destruye la morfología cromosómica y produce señales inespecíficas.
INTERPRETACIÓN

Leyendo las señales FISH

En una célula diploide normal se esperan 2 señales por sonda. Cualquier desviación indica patología.

2 señales
✓ NORMAL
1 señal
DELECIÓN
3 señales
TRISOMÍA
≥6 señales
AMPLIFICACIÓN
Señal fusión
TRANSLOCACIÓN
Señales separadas
NORMAL (break-apart)
📊 Regla práctica: se analizan mínimo 200 células en interfase. El diagnóstico requiere al menos 10–20% de células con el patrón aberrante (según el umbral de cada sonda).
APLICACIONES

¿Dónde usamos FISH hoy?

🤰 Diagnóstico prenatal

Detección rápida de aneuploidías (13, 18, 21, X, Y) en líquido amniótico o vellosidades coriales. Resultado en 24–48h vs. 2 semanas del cariotipo.

🎗️ Oncología — Sólidos

HER2 en cáncer de mama: ratio HER2/CEP17 ≥2.0 o ≥6 copias → amplificado → terapia con trastuzumab. EGFR en pulmón, ALK en NSCLC.

🩸 Hematooncología

BCR-ABL (LMC), PML-RARA (LPA), RUNX1-RUNX1T1 (LMA). Guía tratamientos dirigidos y monitoriza respuesta a terapia.

🧠 Neurogenética pediátrica

Síndromes de microdeleción: DiGeorge (22q11), Prader-Willi (15q11), Williams (7q11). Estudio de niños con discapacidad intelectual.

🔬 Investigación básica — Fronteras actuales

RNA FISH (smFISH) para cuantificar expresión génica célula a célula. CASFISH con Cas9 para marcar regiones sin desnaturalizar. Oligo-FISH de alta resolución para haplotipos. Imagenómica de núcleos 3D con super-resolución STORM/PALM.

LIMITACIONES Y TRAMPAS

Lo que FISH
NO puede hacer

Conocer las limitaciones es tan importante como conocer la técnica.

  • No detecta disomía uniparental (UPD) — hay 2 señales pero del mismo cromosoma
  • No detecta mutaciones puntuales — resolución mínima ~100-200 kb
  • No es genoma completo — solo lo que preguntas con tu sonda
  • Falsos negativos técnicos — hibridación fallida, degradación de la sonda
  • Co-localización — dos señales distintas se superponen por azar en el portaobjetos
  • Mosaicismo bajo — clones pequeños (<5%) pueden perderse
⚠️ Un resultado FISH negativo NO descarta una alteración genética. Siempre correlacionar con clínica y complementar con SNP-array o NGS si hay sospecha.
FISH VS OTRAS TÉCNICAS
FISH
✓ Rápido (24–48h)
✓ Célula a célula
✓ Tejido no dividido
✗ Solo regiones conocidas
SNP-ARRAY
✓ Genoma completo
✓ Alta resolución
✓ Detecta UPD
✗ No mosaicismo bajo
NGS / WGS
✓ Máxima resolución
✓ Variantes puntuales
✗ Costo elevado
✗ No morfología
RESUMEN

Conceptos Clave

🎯 Principio
Hibridación sonda-diana por complementariedad de bases. El fluoróforo revela el sitio.
🧬 3 tipos de sonda
Locus-específica · Centromérica · Subtelomérica. Cada una responde una pregunta clínica distinta.
📊 Interpretar señales
2 = normal · 1 = deleción · 3+ = ganancia · fusión = translocación · dispersión = break-apart.
⚠️ Limitaciones
No detecta UPD, mutaciones puntuales ni todo el genoma. Correlacionar siempre con clínica.

Ahora ve al laboratorio — las cuerdas te esperan 🧵

📋 Material Imprimible

Hoja de referencia rápida · Protocolo visual · Tipos de sonda — para entregar a los estudiantes

🔬 Casos Clínicos

5 casos progresivos con historia clínica, imagen FISH representativa y respuesta razonada

5
Casos clínicos
3
Niveles de dificultad
4
Tipos de patología
200
Células a analizar (mín.)
01

Embarazo de 16 semanas — Edad materna avanzada

DIAGNÓSTICO PRENATAL · SONDA CEP ·
BÁSICO

HISTORIA CLÍNICA

Mujer de 38 años, embarazo gemelar dicoriónico. Amniocentesis indicada por edad materna. El laboratorio solicita FISH prenatal rápido para aneuploidías comunes mientras se cultiva el cariotipo.

MUESTRA Y SONDA

  • Muestra: células de líquido amniótico en interfase
  • Panel FISH: sondas CEP 13 (rojo), CEP 18 (azul), CEP 21 (verde), DXZ1 (naranja), DYZ3 (amarillo)
  • Gemelo A: 2 señales por sonda en todos los cromosomas
  • Gemelo B: 3 señales verdes (CEP 21), 2 señales en el resto

PREGUNTA

¿Cuál es el diagnóstico para cada gemelo? ¿Qué conducta tomar? ¿Qué limitación tiene este resultado?

IMAGEN FISH REPRESENTATIVA

GEMELO A — NORMAL
2·2·2·2·2
GEMELO B — ANORMAL
2·2·3·2·2
✓ RESPUESTA RAZONADA
Gemelo A: NORMAL 46,XY o 46,XX (pendiente cariotipo)
Gemelo B: TRISOMÍA 21 — Síndrome de Down

Las 3 señales del CEP 21 indican 3 copias del cromosoma 21. Los demás cromosomas son normales (diploides). Conducta: comunicar resultado preliminar y aguardar cariotipo confirmatario (2 semanas). Asesoría genética urgente. Limitación clave: FISH no descarta otras aneuploidías ni reordenamientos estructurales fuera del panel. El cariotipo es imprescindible.

02

Cáncer de mama — Decisión de terapia biológica

ONCOLOGÍA SÓLIDA · SONDA LOCUS-ESPECÍFICA ·
INTERMEDIO

HISTORIA CLÍNICA

Mujer de 45 años con carcinoma ductal invasor de mama. IHQ: HER2 2+ (equívoco). Se solicita FISH para definir si la paciente se beneficia de trastuzumab (Herceptin).

MUESTRA Y SONDA

  • Muestra: corte de bloque parafinado (tejido fijado en formalina, FFPE)
  • Sondas: HER2 (17q12) en rojo + CEP17 (centrómero cr. 17) en verde
  • Resultado: HER2 promedio = 7.2 señales/célula, CEP17 = 2.1 señales/célula
  • Ratio HER2/CEP17 = 3.4

PREGUNTA

¿Es positiva la amplificación de HER2? ¿Cuál es el umbral diagnóstico? ¿Qué significa para el tratamiento?

IMAGEN FISH REPRESENTATIVA

CÉLULAS TUMORALES — AMPLIFICACIÓN HER2
HER2: 7 · CEP17: 2
Ratio HER2/CEP17 3.4
0umbral 2.06
✓ RESPUESTA RAZONADA
HER2 AMPLIFICADO — Candidata a trastuzumab

Según guías ASCO/CAP 2018, se considera amplificación cuando el ratio HER2/CEP17 ≥ 2.0 o promedio HER2 ≥ 6 copias. Este caso cumple ambos criterios (ratio 3.4, promedio 7.2). Implicación: la paciente se beneficia de terapia anti-HER2 (trastuzumab ± pertuzumab). El CEP17 elevado (>3) puede indicar polisomía del cromosoma 17 — analizar caso a caso. Algunos tumores con polisomía pueden sobrestimararse; el contexto IHQ complementa.

03

Leucemia mieloide crónica — Monitorización de respuesta

HEMATOONCOLOGÍA · SONDA FUSIÓN ·
INTERMEDIO

HISTORIA CLÍNICA

Varón de 52 años con LMC diagnosticada hace 6 meses. En tratamiento con imatinib (Gleevec) desde el diagnóstico. Se solicita FISH de médula ósea para evaluar respuesta citogenética al tratamiento.

MUESTRA Y SONDA

  • Muestra: células de médula ósea en interfase
  • Sondas: BCR (22q11) en verde + ABL (9q34) en rojo — sonda de fusión dual-color
  • Al diagnóstico: 94% de células con señal de fusión BCR-ABL
  • Post-tratamiento 6 meses: 8% células con señal de fusión

PREGUNTA

¿Qué patrón de señal tienen las células normales vs. las células LMC? ¿Cómo se interpreta el 8%? ¿Hay respuesta al tratamiento?

IMAGEN FISH REPRESENTATIVA

CÉLULA NORMAL — Sin fusión
2V · 2R · sin fusión
CÉLULA LMC — Con cromosoma Philadelphia
1V · 1R · 1 FUSIÓN
✓ RESPUESTA RAZONADA
Respuesta citogenética mayor (CCyR parcial)

Patrón normal: 2 señales verdes (BCR) + 2 señales rojas (ABL), sin fusión. Patrón LMC: 1 verde + 1 roja + 1 señal de fusión amarilla/naranja (cromosoma Philadelphia: BCR-ABL). El descenso de 94% → 8% indica respuesta citogenética mayor (CCyR se define como <1%). Con 8% aún hay clon residual — ajuste de dosis o switch a dasatinib a considerar. Complementar con PCR cuantitativa (BCR-ABL/ABL% por IS) para seguimiento molecular más sensible.

04

Niño de 3 años con dismorfias y retraso del desarrollo

NEUROGENÉTICA PEDIÁTRICA · SONDA LOCUS-ESP. ·
AVANZADO

HISTORIA CLÍNICA

Niño de 3 años remitido por dismorfias faciales, cardiopatía congénita (CIV), hipotonía, y retraso del lenguaje. Cariotipo GTG a 550 bandas: aparentemente normal. Clínico sospecha síndrome de microdeleción.

MUESTRA Y SONDA

  • Muestra: sangre periférica, linfocitos en metafase e interfase
  • Sonda: TUPLE1/HIRA (22q11.2) en rojo + N25 (22q11.2) + control 22qter en verde
  • Resultado: 1 señal roja en 95/100 células analizadas; 2 señales verdes (control normal)

PREGUNTA

¿Cuál es el diagnóstico? ¿Por qué el cariotipo fue normal? ¿Qué otras regiones podrían estudiarse con FISH? ¿Qué implicaciones tiene para la familia?

IMAGEN FISH REPRESENTATIVA

METAFASE — DELECIÓN 22q11.2
cr.22 normal
cr.22 del(22q11)
1 señal · 0 señal = DELECIÓN
✓ RESPUESTA RAZONADA
Síndrome de DiGeorge / Velocardiofacial (del 22q11.2)

¿Por qué el cariotipo fue normal? La deleción de 22q11.2 es de ~3 Mb — por debajo de la resolución del cariotipo convencional (~5-10 Mb). FISH detecta deleciones de hasta 100-200 kb. Otras regiones a estudiar: si FISH fuera negativo, considerar SNP-array para buscar otras microdeleciones (1p36, 4p, 5p, 7q11.23-Williams, 8p23, 9q34-Kleefstra, 17p11.2-SMS). Implicaciones familiares: estudiar a ambos padres con la misma sonda — 10-25% son heredados (padre/madre puede ser portador silente). Riesgo de recurrencia 50% si un progenitor es portador.

05

CASO INTEGRADOR — Sarcoma en adolescente: ¿cuál es el diagnóstico?

CASO DIFÍCIL · SONDA BREAK-APART ·
AVANZADO — INTEGRADOR

HISTORIA CLÍNICA

Adolescente de 16 años con masa en fosa poplítea de crecimiento rápido (3 meses). Biopsia: tumor de células pequeñas y redondas. HE: patrón bifásico. IHQ: positivo para TLE1, negativo para miogenina y CD99. El anatomopatólogo sospecha sarcoma sinovial. Solicita FISH.

MUESTRA Y SONDA

  • Muestra: corte de bloque FFPE de la biopsia
  • Sonda break-apart: SS18 (18q11.2) — verde (5') + rojo (3')
  • Resultado: en 80% de células tumorales, señal verde y roja SEPARADAS (split)
  • En células normales del estroma: señales verde y roja juntas (fusión)

PREGUNTA

¿Qué significa que las señales estén separadas? ¿Cuál es el diagnóstico? ¿Por qué se usa break-apart en vez de sonda de fusión directa? ¿Qué gen socio está implicado?

IMAGEN FISH REPRESENTATIVA

CÉLULA NORMAL — SS18 intacto
Señales juntas = GEN NORMAL
CÉLULA TUMORAL — SS18 reordenado
V separada · R separada = RUPTURA
✓ RESPUESTA RAZONADA
Sarcoma Sinovial — Reordenamiento SS18 confirmado

Señales separadas = gen roto: en condiciones normales, las dos mitades de la sonda (5'-verde y 3'-rojo) están juntas porque flanquean el mismo gen intacto. Cuando hay translocación, el gen SS18 se rompe y cada mitad va a un cromosoma diferente → las señales se separan. ¿Por qué break-apart? SS18 puede fusionarse con SSX1, SSX2 o SSX4 (genes en Xp11). Una sonda de fusión requeriría 3 sondas distintas; break-apart detecta cualquier reordenamiento de SS18 independientemente del socio. Diagnóstico final: Sarcoma sinovial con t(X;18)(p11;q11) confirmado por FISH. Correlaciona con presentación clínica, morfología e IHQ (TLE1+). Implicaciones: quimiosensible, pronóstico intermedio.

💡
Nota para el instructor
Los casos están ordenados por dificultad creciente. Se recomienda trabajar los casos 1–3 en la primera hora de práctica y reservar los casos 4–5 para discusión plenaria. El caso 5 es ideal como cierre integrador porque combina histología, IHQ y FISH en una decisión diagnóstica real. Puedes añadir imágenes reales descargadas de PathologyOutlines, TCGA o Atlas de Genómica del Cáncer para acompañar cada caso.