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L’hybridation in situ, souvent abrégée ISH pour in situ hybridization, est une méthode de biologie médicale utilisée en anatomopathologie pour rechercher une séquence précise d’ADN ou d’ARN dans des cellules conservées sur une coupe de tissu. Son intérêt principal est double : elle identifie une cible moléculaire et indique où cette cible se trouve dans l’échantillon observé au microscope.
Cette localisation distingue l’ISH d’une analyse réalisée sur un extrait global de cellules. Dans un tissu tumoral, par exemple, l’anatomopathologiste peut déterminer si le signal concerne les cellules cancéreuses, des cellules voisines ou un autre compartiment du prélèvement. Cette information est importante lorsque l’échantillon contient plusieurs types cellulaires ou lorsque l’anomalie recherchée n’est présente que dans une partie de la lésion.
Le principe repose sur l’utilisation d’une sonde. Il s’agit d’un fragment d’acide nucléique conçu pour s’apparier à une séquence complémentaire. Après préparation de la coupe, la sonde est mise en contact avec le tissu dans des conditions permettant sa fixation sur la cible recherchée. Un système de révélation rend ensuite le signal visible en microscopie optique ou fluorescente.
L’ISH ne remplace donc pas l’examen morphologique. Elle le complète. Le diagnostic repose sur la confrontation entre l’aspect des cellules, l’architecture du tissu, les données cliniques et les résultats des examens complémentaires.
Le terme hybridation in situ désigne une famille de techniques. Les différences concernent surtout la nature de la cible et le mode de visualisation du signal.
| Technique | Principe général | Intérêt pratique |
|---|---|---|
| ISH ADN | Recherche d’une séquence d’ADN dans les noyaux | Étude d’une amplification, d’une délétion ou de la présence d’un génome viral |
| ISH ARN | Détection d’un ARN dans les cellules | Recherche d’un ARN viral ou étude de l’expression d’une séquence donnée |
| FISH | Révélation par des sondes fluorescentes | Analyse fine de signaux nucléaires et de réarrangements chromosomiques |
| CISH | Révélation par une réaction colorée observée au microscope optique | Conservation d’une lecture proche de l’histologie conventionnelle |
| SISH | Révélation chromogénique, souvent avec un dépôt métallique visible en lumière blanche | Évaluation de certaines variations du nombre de copies |
La FISH, ou hybridation in situ en fluorescence, est particulièrement connue pour rechercher un réarrangement, une amplification ou une anomalie du nombre de copies d’un gène. Elle permet d’utiliser plusieurs sondes de couleurs différentes afin de comparer des signaux dans un même noyau. En revanche, la fluorescence s’observe avec un équipement spécifique et le signal peut perdre en qualité avec le temps.
Les méthodes chromogéniques, comme la CISH ou la SISH, sont lues en microscopie optique. Elles permettent de conserver une relation visuelle entre le signal et la morphologie du tissu. Le choix de la méthode dépend de la question diagnostique, du matériel disponible, de la qualité de l’échantillon et des protocoles validés par le laboratoire.
L’hybridation in situ est utilisée lorsque la mise en évidence d’une anomalie génétique ou infectieuse apporte une information diagnostique, pronostique ou thérapeutique. Les indications varient selon l’organe, le type de lésion et les recommandations en vigueur.
Dans certaines tumeurs, un gène peut être présent en un nombre de copies supérieur à la normale. Une ISH peut alors aider à mesurer ce phénomène dans les noyaux des cellules tumorales. Cette approche est notamment utilisée dans des situations où le statut d’un biomarqueur influence la classification de la tumeur ou l’accès à une stratégie de traitement.
Un réarrangement correspond à une modification de la structure d’un chromosome. Il peut rapprocher deux régions génétiques ou interrompre un gène. La FISH peut rechercher ce type d’événement à l’aide de sondes ciblées. Elle est employée dans certaines tumeurs solides et dans des hémopathies, en complément de la morphologie, de l’immunohistochimie et, selon les cas, d’analyses moléculaires.
L’ISH peut aussi identifier des séquences d’ADN ou d’ARN appartenant à un virus. L’intérêt est de visualiser la présence de ces séquences dans les cellules ou les zones tissulaires concernées. Le résultat doit toutefois être interprété avec les données cliniques, l’examen histologique et les autres tests microbiologiques, car la détection d’un génome ne répond pas toujours à elle seule à la question de l’activité de l’infection.
Deux lésions peuvent présenter des aspects proches au microscope tout en ayant des anomalies génétiques différentes. La recherche d’une translocation, d’une amplification ou d’une séquence virale peut contribuer à les distinguer. Elle participe alors à la classification intégrée des tumeurs, telle qu’elle est décrite dans les classifications de l’Organisation mondiale de la santé consacrées aux cancers et aux tumeurs du système nerveux, des tissus mous ou d’autres organes.
La durée totale dépend de la méthode, de l’organisation du laboratoire et de la nécessité éventuelle de compléter l’examen. Le délai ne se résume pas au temps passé sous le microscope : il comprend la préparation, les contrôles, l’interprétation et la validation du compte rendu.
Un compte rendu fiable précise normalement la cible étudiée, la méthode utilisée, le type de prélèvement, la qualité de l’analyse et la conclusion. Selon l’indication, il peut mentionner le nombre de cellules évaluées, le nombre de signaux observés par noyau, un ratio entre deux sondes ou la proportion de cellules présentant un profil donné.
En FISH, l’observation porte par exemple sur des points fluorescents dans les noyaux. Un profil peut être compatible avec deux copies d’un gène, une augmentation du nombre de copies ou un signal suggérant un réarrangement. La conclusion dépend de seuils définis dans le protocole et, pour certaines indications, dans des recommandations professionnelles. Ces seuils ne sont pas universels : ils dépendent de la cible, de la tumeur et de la méthode.
Un résultat peut être formulé comme positif, négatif ou ininterprétable. Un résultat négatif signifie que l’anomalie recherchée n’a pas été mise en évidence dans les conditions de l’analyse. Il ne signifie pas que le tissu ne comporte aucune anomalie génétique. De même, un résultat positif concerne la cible testée et ne résume pas à lui seul l’ensemble du profil moléculaire de la tumeur.
Le terme ininterprétable peut être retenu lorsque les signaux sont absents ou trop faibles dans les contrôles, lorsque la conservation du tissu est insuffisante, lorsque les noyaux sont mal préservés ou lorsque la zone analysée ne contient pas assez de cellules pertinentes. Le laboratoire peut alors proposer une nouvelle analyse sur un autre bloc ou une autre méthode, si le matériel le permet.
Comme tout examen complémentaire, l’ISH présente des limites techniques et biologiques. La première concerne la qualité du prélèvement. Une fixation trop longue, une mauvaise conservation ou un tissu très dégradé peuvent réduire la qualité des signaux. Les petits prélèvements peuvent également contenir trop peu de cellules pour permettre une interprétation robuste.
La deuxième limite tient à l’hétérogénéité tumorale. Toutes les cellules d’une tumeur ne portent pas forcément la même anomalie. Une zone sélectionnée sur la lame peut donc ne pas refléter l’ensemble de la lésion. Le choix de la zone à analyser et la description de la morphologie sont essentiels.
La troisième limite concerne la résolution. Une sonde ne recherche que la séquence pour laquelle elle a été conçue. Elle ne détecte pas automatiquement toutes les mutations ou toutes les altérations chromosomiques. Une mutation ponctuelle, une petite insertion ou une perte de matériel génétique peuvent nécessiter une autre approche, comme le séquençage ou une technique de PCR.
Enfin, certaines anomalies sont difficiles à distinguer lorsque les signaux se chevauchent, lorsque les noyaux sont coupés par la section ou lorsque le nombre de copies est très élevé. Dans les cas complexes, une corrélation avec l’immunohistochimie, la biologie moléculaire, la cytogénétique ou un nouvel examen morphologique peut être nécessaire. Les recommandations de la Haute Autorité de santé, de l’Institut national du cancer et des sociétés savantes précisent, selon les situations, la place respective de ces méthodes.
| Examen | Ce qu’il explore principalement | Ce qu’il apporte en plus ou en moins |
|---|---|---|
| Immunohistochimie | Une protéine dans les cellules | Lecture morphologique rapide, mais résultat indirect sur le gène qui code la protéine |
| ISH ou FISH | Une séquence d’ADN ou d’ARN dans le tissu | Localisation cellulaire et recherche ciblée d’une anomalie |
| PCR | Une séquence d’acide nucléique après extraction | Grande sensibilité pour une cible connue, mais perte de la localisation dans le tissu |
| Séquençage | Des variations de séquence sur un ou plusieurs gènes | Recherche de mutations, avec une interprétation dépendante de la couverture et de la qualité de l’ADN |
| Caryotype ou analyse chromosomique globale | Le nombre et la structure des chromosomes dans des cellules adaptées | Vue plus globale, mais exigences particulières en matière de prélèvement et de préparation |
Dans la pratique, ces examens sont souvent associés. Une immunohistochimie peut servir de test initial, puis une ISH confirmer ou préciser un statut. À l’inverse, une FISH peut être demandée directement lorsque la question porte sur un réarrangement bien défini. Le choix dépend de la question clinique, de la valeur prédictive de chaque test, du tissu disponible et des recommandations applicables.
Le compte rendu d’ISH est destiné à être interprété avec le dossier global. Une même anomalie peut avoir une signification différente selon l’organe, le type histologique, le stade et les autres marqueurs. À l’inverse, une discordance entre la morphologie, l’immunohistochimie et l’ISH justifie souvent une relecture spécialisée ou un contrôle technique, plutôt qu’une conclusion isolée.
Elle est le plus souvent réalisée sur un fragment de tissu ou de cellules déjà prélevé dans le cadre du diagnostic. Elle analyse donc le matériel présent dans l’échantillon, et non l’ensemble du patrimoine génétique de la personne. Les conditions de réalisation et les éventuelles implications du résultat dépendent de la nature de la cible recherchée.
Non. Un résultat positif confirme la présence de la cible étudiée dans les conditions de l’analyse. Sa signification thérapeutique dépend du diagnostic complet, des recommandations en vigueur, de l’état clinique et des autres résultats. Le compte rendu ne constitue pas, à lui seul, une prescription.
L’immunohistochimie mesure la présence ou l’intensité d’une protéine, tandis que la FISH recherche directement une anomalie génétique ciblée. Lorsque l’immunohistochimie est équivoque, discordante avec la morphologie ou insuffisante pour classer la tumeur, la FISH peut apporter une information complémentaire.
Le laboratoire vérifie d’abord les contrôles et la qualité du tissu. Selon le matériel disponible, une nouvelle coupe, un autre bloc ou une autre méthode peut être envisagé. Le médecin qui suit le dossier peut aussi demander que le résultat soit rapproché des données histologiques et cliniques avant toute conclusion.
