知識分享

2013.02.07

暢談FISH(FluorescenceInSituHybridization)及胚胎的選擇性植入

/ 基因遺傳診斷研究員曹慧美

你以為叛逆只是青少年的專利嗎?你以為和老爸老媽唱反調很有個性嗎?你永遠無法想像什麼叫做不知天高地厚,而我們的科學家就公然向老天爺下戰書,要改變他替我們安排的命運。

你不可以不知道這回事喔!不然人家會認為你是潛水艇(沒水準),當大家正在談論著〝FISH〞時,你不要懷疑為什麼釣魚不用釣竿•…不要想歪了,雖然釣凱子也不用竿子…竿子在男人那邊。

你相信老天爺原來是一個大頑童嗎?話說人類有23對染色體,但是老天爺偶爾會調皮搗蛋,讓染色體異常,包括:
  1. 套數異常(numerical abnormalities):多了或少了染色體,最常見的就是第21對染色體多了一條而造成唐氏症(Down's syndrome)
     
  2. 結構異常(structural abnormalities):染色體互換(translocations),倒轉(inversions),刪除(deletions),重覆(duplications),插入(insertions),增幅(amplifications),環狀染色體(ring chromosomes),異構染色體(isochromosomes)…等等。
     
FISH(fluorescence in situ hybridization,螢光定位雜交法),是可在細胞中期(metaphase)或細胞間期(interphase)分析染色體(chromosome)套數或結構的一個快速又準確的方法。它的原理即是利用標定有可激發螢光物質於特殊區域的核酸序列)去(nucleic acid seqence)當探針(probe)去和染色體上相對應的片斷(homologous segment)結合,即所謂的重組去氧核醣核酸技術(recombinant deoxyribonucleic acid < DNA > technology),來檢測染色體。在螢光顯微鏡下的樣本(sepecimen)會呈現像七彩霓虹燈一樣的繽紛,迷人。

FISH的基本步驟大致如下:
  1. 樣本的前處理並因定於玻片(fix)
  2. 漸近式的酒精脫水(dehydrate)
  3. 樣本DNA和探針DNA的變性(dena ture)
  4. 樣本DNA和探針DNA的雜交(hybridize)
  5. 洗片子(wash)
  6. 負染(counterstain)
  7. 螢光顯微鏡下觀察結果(observe)
     
經由科學家的巧手,讓不孕症夫婦的精子(sperm)和卵子(oocyte)在體外浪漫相遇,結合成受精卵,然後就會發生一連串風花雪月的事。但是相愛容易相處難,在受精卵分裂成胚胎(embryo)的過程中,有的相親相愛,有的卻曲折離奇,於是科學家將它們分為以下幾種類型:
  1. A級-胚胎分裂得比例均勻
  2. B級-胚胎分裂得比例均勻,但有些碎片(fragment)
  3. C級-胚胎分裂得比例不均勻,20%以下的碎片
  4. C+級-胚胎分裂得比例不均勻,20%以上的碎片
  5. D級-胚胎分裂得一團亂,搞不清是細胞還是碎片
透過FISH的分析發現,C級以下的胚胎染色體異常比例很高,故婦產科醫生都會以A級胚胎為植入的優先選擇。不過,儘管胚胎的外觀(morphology)完美,也難逃上蒼捉弄,有些遺傳疾病,基因缺陷……等等,並不是外觀看得出來的。

​​​​​​​現在,科學家們發展了胚胎切片技術(embryo biopsy),讓胚胎在6-8細胞期時取l-2顆細胞做基因診斷,我們稱它為植入前胚胎診斷(Preimplantation genetic diagnosis),使FJSH的應用發揮到極致,如此內外兼顧,以期生出最健康的寶寶。