FFPE vs. pakastettu kudos tutkitaan tässä artikkelissa. Syöpää ja muita sairauksia koskeva lääketieteellinen tutkimus edellyttää ainutlaatuisten työkalujen ja materiaalien saatavuutta – mukaan lukien näytteet tutkittavaksi. Jos tutkit esimerkiksi solujen muotoa ja rakennetta (morfologiaa), tautitiloja, solunsisäistä ja solujen välistä viestintää tai niihin liittyviä aiheita, on uskomattoman hyödyllistä päästä käsiksi luotettaviin biopsiakudoksen leikkeisiin. Koska useimmat biologiset materiaalit ovat sekä hauraita että pilaantuvia, on huolehdittava siitä, että ne valmistellaan ja säilytetään asianmukaisesti. Nykyään käytetään kahta tärkeintä kudosvalmistusmenetelmää. Vuosikymmenien ajan kudokset on kyllästetty formaliinilla (eli formaldehydillä) ja sitten upotettu parafiinilohkoon (kutsutaan formaliinifiksoiduksi parafiiniin upotetuksi kudokseksi tai FFPE-kudokseksi). Luotettavien erittäin alhaisen lämpötilan pakastimien ja nestemäisen typen runsaan saatavuuden myötä kudosten pakastaminen on tullut mahdolliseksi toisena pitkäaikaissäilytystapana. Kummassakin menetelmässä on sekä etuja että haittoja. Seuraavassa vertaillaan näiden kahden säilytysmenetelmän vahvuuksia ja heikkouksia.
FFPE-kudokset
Formaliinifiksoidut parafiiniin upotetut kudokset ovat yleisimpiä arkistoitavan materiaalin lähteitä. Sairaalapatologit ovat luoneet ja arkistoineet FFPE-kudoksia vuosikymmeniä. Aina kun he tutkivat potilaalta otettua koepalaa, he arkistoivat osan tästä materiaalista myöhempää käyttöä varten – joskus he voivat palata siihen tai hankkia toisen mielipiteen potilaan hoidon aikana. Tutkijat ovat myös säilyttäneet ihmisiltä luovutettuja kudoksia tai eläimiltä kerättyjä materiaaleja luodakseen arkistoja myöhempää tutkimusta varten. Näitä arkistoja kutsutaan ”biopankeiksi”, ja ne voivat olla yliopistojen ja sairaaloiden kehittämiä tai tutkimusyhteisöä palvelevien yritysten kaupallisiin tarkoituksiin luomia. Näiden toimien tuloksena on syntynyt laajoja aineistokokoelmia myöhempää tutkimusta varten. Koska nämä arkistot on luotu hyvin pitkän ajan kuluessa, ne voivat tarjota historiallista perspektiiviä sekä yksinkertaisesti olla runsas tutkimusaineiston lähde. Koska FFPE-kudosta voidaan säilyttää kaapissa huoneenlämmössä, on halpaa luoda suuri kokoelma, joka säilyy hyvin pitkään. Formaliini ja vaha säilyttävät hauraat rakenteet kudoksen solujen sisällä ja solujen välissä, minkä vuoksi FFPE-kudos sopii erinomaisesti solujen ja kudosten morfologiaa tutkiville henkilöille, kuten patologeille, jotka tutkivat säilöttyjä koepaloja syövän diagnosoimiseksi. Myös FFPE-kudoksen proteiinit säilyvät, eivät vain mikroskoopilla näkyvät rakenteet. Histologit voivat käyttää fluoresoivasti leimattuja vasta-aineita (tai muulla tavoin leimattuja vasta-aineita), jotka sitoutuvat erityisesti tiettyihin proteiineihin, nähdäkseen, esiintyykö niitä tietyissä soluissa kudoksissa ja eroavatko näiden proteiinien sijainnit ja määrät sairaissa ja terveissä kudoksissa. Tätä menetelmää kutsutaan immunohistokemiaksi (IHC). Koska FFPE on vanha ja vakiintunut kudosten säilytysmenetelmä, patologit ovat tottuneet tutkimaan ja tekemään diagnooseja FFPE-kudosnäytteistä. Jos haluat lisätietoja, lue blogikirjoituksemme aiheesta, mikä on FFPE-kudos ja mitä käyttötarkoituksia sillä on.
FFPE-kudoksen haitat
Formaliini on haihtuvaa, myrkyllistä ja haisee kamalalta. Useimmat parafiiniin upottamis- ja fiksaatiomenetelmät ovat myös työläitä ja aikaa vieviä. Lisäksi vaikka proteiinit säilyvät, ne myös denaturoituvat. Ne eivät ole enää biologisesti aktiivisia. Ne eivät myöskään välttämättä sitoudu samoihin vasta-aineisiin kuin samojen proteiinien denaturoimattomat (tai natiivit) versiot. Tämä voi jossain määrin rajoittaa niiden arvoa tietyntyyppisissä IHC-tutkimuksissa ja tehdä niistä käyttökelvottomia biokemiallisissa analyyseissä. Toinen ongelma on se, että FFPE-kudoksen nukleiinihapot (DNA ja RNA) eivät säily kovin hyvin. Vaikka nukleiinihappoja voidaan eristää tämäntyyppisestä säilötystä kudoksesta, siitä voi olla vain rajoitetusti hyötyä. Siksi FFPE-kudos ei aina sovellu molekyyligeneettiseen analyysiin. Lisäksi useimmat FFPE-protokollat eivät ole standardoituja. Tämä tarkoittaa, että ei ole takeita siitä, että eri aikoina tai eri paikoissa kerätyt näytteet on valmistettu samalla tavalla. Epästandardoidut valmistusmenetelmät voivat vaikuttaa suhteettomasti niistä saatuihin tuloksiin – erityisesti molekyyligeneettisen analyysin tapauksessa. Jonkin verran molekyylianalyysejä voidaan tehdä, mutta paljon menetetään, kun kudoksia säilytetään FFPE-menetelmällä.
Pakastetut kudokset
Pakastetut kudokset sen sijaan soveltuvat hyvin molekyyligeneettiseen analyysiin – erityisesti, jos biopsiamateriaali kastetaan nestemäiseen typpeen menetelmällä nimeltä ”pikapakastus” (flash freezing) ja säilytetään sen jälkeen ultrakylmässä pakkaslokerossa, jossa lämpötila on vähemmän kuin -80 °C. Jos sinulla on -80 asteen pakastin ja nestemäistä typpeä, tuoreet pakastekudokset on helppo valmistaa. Pakastetut kudosnäytteet ovat myös erittäin käyttökelpoisia IHC-analyysejä varten, koska proteiinit säilyvät natiivissa tilassa. Nämä ”natiivit”, ei-denaturoidut proteiinit voidaan myös eristää edelleen aktiivisessa muodossa biokemiallisia analyysejä varten. Kudokset hajoavat kuitenkin nopeasti huoneenlämmössä, eivätkä ne säily hyvin, kun niitä säilytetään tavanomaisessa -20 asteen elintarvike- tai kotipakastimessa. Se on pakastettava mahdollisimman pian ja säilytettävä hyvin kylmänä. Biopsiakudoksen kohdalla tämä voi olla vaikeaa, sillä kirurgilla ei välttämättä ole käsillä nestemäistä typpeä, jonka avulla hän voisi jäädyttää poistetun kasvainmateriaalin. Tarvitaan myös oma erittäin matalalämpöinen pakastin, jotta kudos voidaan pitää aina pakastettuna. Pakastettujen kudosten arkistot ovat aina alttiita sähkökatkoksille tai mekaanisille vioille. Autottomat teknikot saattavat myös jättää arvokkaita näytteitä laboratoriopöydälle tai unohtaa sulkea pakastimen oven. Lopuksi, uudempana menetelmänä biopankeilla on yleensä pienemmät pakastettujen kudosten kokoelmat.
Yhteenveto FFPE VS pakastettu kudos
Yhteenvetona voidaan todeta, että FFPE-kudokset soveltuvat hyvin suurten kudosarkistojen luomiseen tutkimusta varten. Kun FFPE-kudos on kerran valmistettu, se on erittäin kestävä. Se ei tarvitse erikoislaitteita pitääkseen sen stabiilina vuosikymmeniä. Patologit ovat tehneet diagnooseja FFPE-kudoksesta vuosikymmeniä ja tuntevat sen hyvin. FFPE-kudosta voidaan käyttää myös joihinkin IHC-tutkimuksiin. FFPE-kudos ei välttämättä sovellu natiivien proteiinien analysointiin, ja se on yleensä huonompi geneettisten analyysien, kuten PCR:n, qPCR:n tai seuraavan sukupolven DNA-sekvensoinnin, suorittamiseen, jotka ovat yleistymässä. Pakastettu kudos sen sijaan säilyttää DNA:n, RNA:n ja natiivit proteiinit. Jäädytetyt kudosarkistot voivat kuitenkin hävitä nopeasti sähkökatkosten, mekaanisten vikojen tai laboratoriossa tapahtuvan huolimattomuuden vuoksi. Pakastetut kudokset eivät myöskään ole yhtä tuttuja patologeille, jotka yleensä tekevät diagnoosit helpommin FFPE-kudoksen mikroskooppisen analyysin jälkeen.