Introduction
Paraffiiniin upotetuilla kudoslohkoilla tarkoitetaan yleensä formaliiniin kiinnitettyjä, parafiiniin upotettuja (FFPE) kudosnäytteitä, joita on käytetty erilaisissa terapeuttisissa sovelluksissa ja tutkimuksessa vuosikymmeniä. Se on menetelmä, jolla säilytetään ja valmistetaan biologisia näytteitä käytettäväksi kokeellisessa tutkimuksessa, tutkimuksessa, diagnosoinnissa ja terapeuttisessa kehittämisessä. Kudosnäyte säilytetään ensin fiksoimalla se formaliinilla tai formaldehydillä sen varmistamiseksi, että kudoksessa olevat elintärkeät rakenteet ja proteiinit pysyvät mahdollisimman lähellä sitä tilaa, jossa se on vielä osa isäntää. Kiinnittämisen jälkeen se upotetaan parafiinilohkoon, jotta se on helpompi leikata ja kiinnittää mikroskooppilevyille tutkimustarkoituksiin.
Prosessi
Kudokset kerätään ensin sekä sairaista että normaaleista isännistä. Syöpäbiosnäytteissä onkologi vertaa usein primaarikasvainta näytteisiin, jotka on saatu kaukaisista etäpesäkkeistä. Saadut kudokset ovat yleensä vain muutaman senttimetrin mittaisia riippuen luonteesta ja lähteestä sekä kudoksesta. Välittömästi poiston jälkeen biologinen näyte upotetaan 10-prosenttiseen neutraalipuskuroituun formaliiniin 18-24 tunniksi kudoksen kovettamiseksi. Tämän jälkeen kudos kuivataan ja puhdistetaan käyttämällä kasvavia etanolipitoisuuksia. Sen jälkeen se upotetaan immunohistokemialliseen parafiiniin, jota käytetään erityisesti formaliinikiinnitettyjen kudosten upottamiseen. Yksi tärkeimmistä tekijöistä on kiinnitysaika, sillä liian aikaisin kiinnitetyt kudokset voivat olla käyttökelvottomia molekyylibiologisiin tutkimuksiin. Fiksaation keston on oltava riittävän pitkä säilymisen varmistamiseksi.
Kun näytteet on saatu, niitä käsitellään huolellisesti laadun säilyttämiseksi. Asianmukaisen käsittelyn laiminlyönti voi johtaa epätavallisiin ominaisuuksiin, jotka voivat vaikuttaa tutkimustuloksiin tai johtopäätöksiin. Valmistusmenetelmä riippuu yleensä tutkimusryhmän vaatimuksista. Se voi vaihdella kudoksen käyttötarkoitusta, kokoa tai kudoksen leikkausta koskevista vaatimuksista. Yksi hyvä esimerkki olisi lihaksen leikkaaminen lihassyiden ”jyviä” pitkin tai niiden poikki. Koko näytteen valmistuksen ajan mukana on sertifioitu lääketieteellinen patologi, joka varmistaa, että menettely suoritetaan tarkasti, ja myös laadun arvioimiseksi.
Näytteiden valmistuttua ne varastoidaan kudospankkeihin. Hyödylliset tiedot, kuten demografiset tiedot ja tieto siitä, milloin kudos kerättiin tai säilöttiin, olisi myös säilytettävä, koska niistä voi olla hyötyä tutkimusryhmälle. Muita kriittisiä tietoja, jotka olisi säilytettävä, ovat allekirjoitetut suostumuslomakkeet ja biologiseen näytteeseen liittyvät oikeudelliset asiakirjat, koska ne voivat vaikuttaa biologisen näytteen käyttökelpoisuuteen tutkimuksessa ja kliinisissä tutkimuksissa.
Sovellukset
Paraffiin upotetuilla kudosblokeilla on monia sovelluksia tutkimuksessa. Näitä kudosblokkeja käytetään usein immunohistokemiassa, jossa kudosleikkeet kiinnitetään objektilasille. Nämä leikkeet kylvetään sitten liuoksessa, joka sisältää vasta-aineita, jotka sitoutuvat proteiineihin ja rakenteisiin. Värjäys voidaan suorittaa myös vasta-aineiden visualisoinnin helpottamiseksi, mikä osoittaa näytteessä olevien rakenteiden sijainnin. Tämä tieto voi olla ratkaisevan tärkeää Alzheimerin taudin tai syövän kaltaisten sairauksien diagnosoinnissa. Immunohistokemiasta saadut tiedot ovat myös elintärkeitä monissa syöpäprojekteissa, joita nykyään tehdään laboratorioissa. Joitakin terapeuttisia alueita, joilla kudosnäytteitä käytetään yleisesti, ovat:
-
Immunologia – immuunijärjestelmän vasteita analysoidaan sekä sairaassa että terveessä tilassa. Autoimmuunisairaudesta kärsivän potilaan kudosnäytteiden tutkiminen auttaa selvittämään syyn ja kehittämään hoitoa sairastuneille.
-
Hematologia – parafiiniin upotetut kudoslohkot ovat elintärkeitä erilaisten veren ja siihen liittyvien sairauksien tutkimisessa. Hematologia on tärkeä ala, joka on auttanut löytämään monia parannuskeinoja vereen ja sen komponentteihin liittyviin sairauksiin. Joitakin tähän alaan liittyviä tutkimuksia ovat muun muassa luuydintutkimukset, joihin voi sisältyä genetiikkaa, toksikologiaa ja kudosregeneraatiota.
-
Onkologia – parafiiniin sulautetut kudoslohkot ovat tärkeitä onkologiassa, sillä säilyneillä kasvainkudoksilla on tyypillisiä morfologisia piirteitä, joita ei ole muissa kudoksissa. Tutkimusryhmät käyttävät näitä näytteitä usein etsiessään proteiineja, jotka voivat auttaa taudin diagnosoinnissa ja arvioinnissa. Formaliiniin kiinnitetyissä parafiiniin upotetuissa (FFPE) kasvainkudoksissa tulisi yleensä olla 60 % kasvainta.
-
Vertailu – on olemassa myös parafiiniin upotettuja kudoslohkoja, jotka ovat terveiltä luovuttajilta kerättyjä terveitä kudoksia. Näitä kudoksia käytetään vertailutarkoituksiin, ja ne ovat tärkeitä myös tutkimus- ja kehitystyössä.
Haitat
Parafiiniin upotetuissa kudoslohkoissa fiksaatioprosessi edellyttää yleensä formaliinin tai formaldehydin käyttöä, joka denaturoi kudosnäytteessä olevat proteiinit. Tämä voi aiheuttaa sen, että proteiinit ovat näkymättömiä vasta-aineille, jotka on erityisesti kehitetty niiden havaitsemista varten. Tämän kompensoimiseksi on kehitetty antigeenin talteenottotekniikoita, joilla proteiineja, DNA:ta ja RNA:ta voidaan ottaa talteen erityisesti näistä kudosnäytteistä. Tämä auttaa avaamaan laajan arkiston säilöttyä ja kommentoitua materiaalia biokemian ja molekyylibiologian tutkimuksia varten.
Johtopäätös
Parafiiniin upotettujen kudosblokkien laatu on ratkaisevan tärkeää työssä, jossa näitä näytteitä käytetään proteiinien, DNA:n ja RNA:n lähteenä. Tämä johtuu siitä, että parhaimmin säilynytkin kudos sisältää osittain hajonneita inaktiivisia proteiineja, DNA:ta ja RNA:ta.