Biorepository

Einführung

Paraffin-eingebettete Gewebeblöcke beziehen sich in der Regel auf formalinfixierte, paraffin-eingebettete (FFPE) Gewebeproben, die seit vielen Jahrzehnten in verschiedenen therapeutischen Anwendungen und in der Forschung verwendet werden. Es handelt sich um eine Methode zur Konservierung und Aufbereitung von Bioproben für die experimentelle Forschung, Untersuchung, Diagnose und therapeutische Entwicklung. Die Gewebeprobe wird zunächst durch Fixierung mit Formalin oder Formaldehyd konserviert, um sicherzustellen, dass die lebenswichtigen Strukturen und Proteine im Gewebe so weit wie möglich dem Zustand entsprechen, in dem es noch Teil des Wirts ist. Nach der Fixierung wird es in einen Paraffinblock eingebettet, damit es zu Untersuchungszwecken leichter geschnitten und auf mikroskopische Objektträger montiert werden kann.

Verfahren

Die Gewebe werden zunächst sowohl von kranken als auch von normalen Wirten entnommen. Bei Krebs-Bioproben vergleicht der Onkologe oft den Primärtumor mit Proben, die aus entfernten Metastasen gewonnen werden. Die entnommenen Gewebe sind je nach Art und Quelle meist nur wenige Zentimeter groß. Unmittelbar nach der Exzision wird das Biopräparat 18 bis 24 Stunden lang in 10 %igem neutral gepuffertem Formalin eingelegt, um das Gewebe zu härten. Anschließend wird es dehydriert und mit Ethanol in steigender Konzentration gereinigt. Anschließend wird es in immunhistochemisches Paraffin eingebettet, das speziell für die Einbettung von formalinfixierten Geweben verwendet wird. Einer der wichtigsten Faktoren ist der Zeitpunkt der Fixierung, da Gewebe, das zu früh fixiert wird, für molekularbiologische Untersuchungen unbrauchbar sein kann. Die Dauer der Fixierung muss lang genug sein, um die Konservierung zu gewährleisten.

Nach der Entnahme werden die Proben sorgfältig behandelt, um die Qualität zu erhalten. Eine unsachgemäße Handhabung kann zu ungewöhnlichen Merkmalen führen, die Forschungsergebnisse oder Ableitungen beeinträchtigen können. Die Aufbereitungsmethode hängt in der Regel von den Anforderungen des Forschungsteams ab. Sie kann von Spezifikationen hinsichtlich des Verwendungszwecks, der Größe oder des Zuschnitts des Gewebes reichen. Ein gutes Beispiel wäre der Schnitt von Muskeln entlang der Muskelfasern oder quer zu ihnen. Während der gesamten Probenvorbereitung wird ein zertifizierter medizinischer Pathologe hinzugezogen, um sicherzustellen, dass das Verfahren korrekt durchgeführt wird, und auch um die Qualität zu bewerten.

Nach Abschluss der Probenvorbereitung werden sie in Gewebebanken gelagert. Nützliche Aufzeichnungen wie demografische Informationen und der Zeitpunkt der Entnahme oder Konservierung des Gewebes sollten ebenfalls aufbewahrt werden, da sie für das Forschungsteam von Nutzen sein können. Weitere wichtige Informationen, die aufbewahrt werden sollten, sind unterzeichnete Einverständniserklärungen und rechtliche Dokumente im Zusammenhang mit der Bioprobe, da sie die Verwendbarkeit der Bioprobe in der Forschung und in klinischen Studien beeinflussen können.

Anwendungen

Gewebeblöcke mit Paraffineinbettung finden in der Forschung zahlreiche Anwendungen. Diese Gewebeblöcke werden häufig in der Immunhistochemie verwendet, wo die Gewebeschnitte auf einen Objektträger montiert werden. Die Schnitte werden dann mit einer Lösung gebadet, die Antikörper enthält, die an Proteine und Strukturen binden. Eine Färbung kann auch zur Visualisierung der Antikörper durchgeführt werden, wodurch die Lage der in der Probe vorhandenen Strukturen sichtbar wird. Diese Informationen können für die Diagnose von Krankheiten wie Alzheimer oder Krebs entscheidend sein. Die aus der Immunhistochemie gewonnenen Informationen sind auch für viele Krebsprojekte, die heute in Labors durchgeführt werden, von entscheidender Bedeutung. Einige der therapeutischen Bereiche, in denen Gewebeproben häufig verwendet werden, sind:

1. Immunologie – die Reaktionen des Immunsystems werden sowohl im kranken als auch im gesunden Zustand analysiert. Die Untersuchung von Gewebeproben eines Patienten mit einer Autoimmunerkrankung hilft bei der Ermittlung der Ursache und der Entwicklung von Therapien für die Betroffenen.

2. Hämatologie – in Paraffin eingebettete Gewebeblöcke sind für die Untersuchung verschiedener Blut- und verwandter Erkrankungen unerlässlich. Die Hämatologie ist ein wichtiger Bereich, der zur Entdeckung vieler Heilmittel für Krankheiten im Zusammenhang mit dem Blut und seinen Bestandteilen beigetragen hat. Einige Studien, die mit diesem Bereich zusammenhängen, umfassen Knochenmarkstudien, die Genetik, Toxikologie und Geweberegeneration umfassen können.

3. Onkologie – in Paraffin eingebettete Gewebeblöcke sind in der Onkologie wichtig, da das konservierte Tumorgewebe charakteristische Morphologien aufweist, die in anderem Gewebe nicht vorhanden sind. Forschungsteams verwenden diese Proben häufig, um nach Proteinen zu suchen, die bei der Diagnose und Bewertung der Krankheit helfen können. Formalinfixiertes, paraffineingebettetes (FFPE) Tumorgewebe sollte im Allgemeinen einen Tumorgehalt von 60 % aufweisen.

4. Vergleichend gibt es auch paraffineingebettete Gewebeblöcke, bei denen es sich um gesundes Gewebe handelt, das von gesunden Spendern stammt. Diese Gewebe werden zu Vergleichszwecken verwendet und sind auch für Forschung und Entwicklung wichtig.

Nachteil

Bei in Paraffin eingebetteten Gewebeblöcken erfordert der Fixierungsprozess in der Regel die Verwendung von Formalin oder Formaldehyd, das die Proteine in der Gewebeprobe denaturiert. Dies kann dazu führen, dass die Proteine für Antikörper, die speziell für ihren Nachweis entwickelt wurden, unsichtbar werden. Um dies zu kompensieren, wurden Antigen-Retrieval-Techniken entwickelt, um Proteine, DNA und RNA aus diesen Gewebeblöcken spezifisch zu gewinnen. Dies trägt dazu bei, ein riesiges Archiv an konserviertem und beschriftetem Material für biochemische und molekularbiologische Studien zu erschließen.

Schlussfolgerung

Die Qualität von in Paraffin eingebetteten Gewebeblöcken ist entscheidend für Arbeiten, die diese Proben als Quelle für Proteine, DNA und RNA nutzen. Dies liegt daran, dass selbst das am besten konservierte Gewebe teilweise abgebaute inaktive Proteine, DNA und RNA enthält.