Επεξεργασία και ανάλυση εικόνων μικροσκοπίου. Fluorescent in Situ Hybridization (FISH)
Abstract
Η τεχνική FISH (Fluorescent in Situ Hybridization-φθορίζων in situ υβριδισμός) αναπτύχθηκε τη δεκαετία του ΄80 και αποτελεί βασική μέθοδο στην Ιατρική επιστήμη με χρήση μικροσκοπίου για διάγνωση και αξιολόγηση μίας ασθένειας. Στην ουσία αποτελεί μοριακή κυτταρογενετική μέθοδο ελέγχου και εντοπισμού της παρουσίας ή απουσίας συγκεκριμένων αλληλουχιών DNA στα χρωμοσώματα. Στηρίζεται στον υβριδισμό μιας αλληλουχίας «στόχου» (χρωμοσωμική περιοχή προς μελέτη) στη φυσική της θέση (in situ) και ενός μοριακού συνθετικού ανιχνευτή σεσημασμένου με φθορίζουσα ουσία (Theodosiou, et al., 2007 ). Παρόλο ότι η τεχνική FISH έχει πολλά πλεονεκτήματα η αυτόματη ανάλυση των παραγόμενων εικόνων αποτελεί πρόκληση. Δημιουργήθηκε η ανάγκη για εξοικονόμηση χρόνου και διαχείριση του μεγάλου όγκου εργασίας, για μείωση της διακύμανσης αποτελεσμάτων μεταξύ διαφορετικών εργαστηρίων ή/και παρατηρητών και για βελτίωση της παραγωγικότητας. Γι’ αυτούς τους λόγους η διαδικασία αξιολόγησης εικόνων FISH οδήγησε την ερευνητική κοινότητα προς την κατεύθυνση δημιουργίας αυτόματων μεθόδων ανάλυσης με χρήση τεχνικών ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας. Πρόσφατα ο προτεινόμενος συνδυασμός τρισδιάστατης μικροσκοπίας με τεχνικές ανακατασκευής εικόνας έχει διευρύνει τις εφαρμογές της τεχνικής οδηγώντας στη δημιουργία του 3D-FISH, το οποίο αποτέλεσε σημαντικό εργαλείο για την αποτύπωση της χωρικής διάταξης στοχευμένων αλληλουχιών γενετικού υλικού στον πυρήνα του κυττάρου (Yan, et al., 2009 ). Στόχος της συγκεκριμένης μεταπτυχιακής διατριβής είναι η παρουσίαση της βιβλιογραφίας εστιάζοντας στην αναλυτική μελέτη των τεχνικών που έχουν προταθεί για αυτόματη επεξεργασία και ανάλυση εικόνων FISH και στα διαγνωστικά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν, στοχεύοντας με αυτό τον τρόπο στην τεκμηρίωση της αξίας που έχει στην καθημερινή πρακτική στην επιστήμη της Ιατρικής. Η αυτοματοποιημένη αξιολόγηση της εικόνας FISH είναι μια χρήσιμη τεχνολογία, με σαφείς ενδείξεις, που ακολουθεί τη ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας, και θα πρέπει να υπάρχει σε κάθε εργαστήριο μοριακής κυτταρογενετικής.