Az FFPE vs. fagyasztott szövetmintákat vizsgáljuk ebben a cikkben. A rák és más betegségek orvosi kutatása egyedi eszközökhöz és anyagokhoz való hozzáférést igényel – beleértve a vizsgálandó mintákat is. Ha például a sejtek alakját és szerkezetét (morfológiáját), betegségállapotokat, sejten belüli és sejtek közötti kommunikációt vagy kapcsolódó témákat vizsgálunk, hihetetlenül hasznos, ha megbízható biopsziás szövetszeletekhez férünk hozzá. Mivel a legtöbb biológiai anyag egyszerre törékeny és romlandó, ügyelni kell a megfelelő előkészítésre és tartósításra. Ma két fő szövetelőkészítési módszer létezik. Évtizedek óta a szöveteket formalinnal (más néven formaldehiddel) telítik, majd paraffinba ágyazzák (ezt nevezik formalinnal fixált paraffinba ágyazott vagy FFPE-szövetnek). A megbízható ultraalacsony hőmérsékletű fagyasztók és a folyékony nitrogén bőséges készleteinek megjelenésével lehetővé vált a szövetek lefagyasztása a hosszú távú tárolás második eszközeként. Mindkét módszer előnyökkel és hátrányokkal jár. Az alábbiakban e két tartósítási módszer erősségeit és gyengeségeit hasonlítjuk össze.
FFPE szövetek
A formalin-fixált paraffinba ágyazott szövetek az archivált anyagok leggyakoribb forrásai. A kórházi patológusok évtizedek óta készítenek és archiválnak FFPE-szöveteket. Amikor egy betegtől vett biopsziát vizsgálnak, archiválnak valamennyit ebből az anyagból későbbi felhasználás céljából – néha visszautalnak rá, vagy második véleményt szereznek a beteg kezelése során. A kutatók emberektől származó adományozott szöveteket vagy állatokból gyűjtött anyagokat is konzerváltak, hogy archívumokat hozzanak létre a későbbi tanulmányozásra. Ezeket az archívumokat “biobankoknak” nevezik, és kialakíthatják egyetemek és kórházak, vagy létrehozhatják kereskedelmi céllal a kutatói közösséget kiszolgáló vállalatok. E tevékenységek eredményeképpen hatalmas anyaggyűjtemények váltak elérhetővé a későbbi tanulmányok számára. Mivel ezeket az archívumokat nagyon hosszú idő alatt hozták létre, történelmi perspektívát kínálnak, valamint egyszerűen a kutatási anyagok bőséges forrását jelentik. Mivel az FFPE-szövetek szobahőmérsékleten, szekrényben tárolhatók, olcsón létrehozható egy nagy gyűjtemény, amely nagyon hosszú ideig stabil marad. A formalin és a viasz megőrzi a szöveten belüli és a sejtek közötti törékeny struktúrákat – ez teszi az FFPE-szövetet nagyszerűvé a sejt- és szövetmorfológiát vizsgáló emberek számára – például a patológusok számára, akik a rák diagnosztizálása céljából tanulmányozzák a tartósított biopsziákat. Az FFPE-szövetben a fehérjék is megmaradnak, nem csak a mikroszkóp alatt látható struktúrák. A szövettanászok fluoreszcensen jelölt antitesteket (vagy más módon megjelölt antitesteket) használhatnak, amelyek specifikusan kötődnek bizonyos fehérjékhez, hogy megnézzék, jelen vannak-e a szövetek bizonyos sejtjeiben, és hogy e fehérjék helye és mennyisége különbözik-e a beteg és az egészséges szövetekben. Ezt a módszert immunhisztokémiának (IHC) nevezik. Végül, mivel az FFPE a szövetek tárolásának régi és jól bevált módszere, a patológusok hozzászoktak az FFPE szöveti biopsziák vizsgálatához és diagnózisok felállításához. Ha többet szeretne megtudni, olvassa el a következő blogbejegyzésünket: Mi az FFPE-szövet és milyen felhasználási módjai vannak.
FFPE-szövet hátrányai
A formalin illékony, mérgező és szörnyű szaga van. A legtöbb paraffinbeágyazási és fixálási eljárás is munkaigényes és időigényes. Ezenkívül, bár a fehérjék megmaradnak, de denaturálódnak is. Biológiailag már nem aktívak. Az is előfordulhat, hogy nem kötődnek ugyanazokhoz az antitestekhez, mint ugyanazon fehérjék nem denaturált (vagy natív) változatai. Ez némileg korlátozhatja értéküket bizonyos típusú IHC-vizsgálatokhoz, és használhatatlanná teheti őket biokémiai elemzésekhez. Egy másik probléma, hogy az FFPE-szövetben lévő nukleinsavak (DNS és RNS) nem maradnak meg túl jól. Bár a nukleinsavak izolálhatók az ilyen típusú konzervált szövetekből, ez korlátozottan használható. Ezért az FFPE-szövet nem mindig alkalmas molekuláris genetikai elemzésre. Végül, a legtöbb FFPE protokoll nem szabványosított. Ez azt jelenti, hogy nincs garancia arra, hogy a különböző időpontokban vagy helyeken gyűjtött mintákat hasonlóan készítették el. A nem szabványosított előkészítési módszerek aránytalanul befolyásolhatják a belőlük nyert eredményeket – különösen a molekuláris genetikai elemzések esetében. Néhány molekuláris elemzés elvégezhető, de sok minden elvész, ha a szöveteket FFPE-módszerrel tartósítják.
Fagyasztott szövetek
A fagyasztott szövetek ezzel szemben nagyon jól használhatóak molekuláris genetikai elemzésre – különösen, ha a biopsziás anyagokat folyékony nitrogénbe mártják az úgynevezett “gyorsfagyasztás” módszerével, majd ultrahideg fagyasztóban tárolják -80 Celsius-foknál alacsonyabb hőmérsékleten. Így, ha van egy “-80-as” fagyasztó és folyékony nitrogén, a frissen fagyasztott szövetek könnyen elkészíthetők. A fagyasztott szövetminták az IHC-elemzéshez is nagyon hasznosak, mivel a fehérjék natív állapotban maradnak meg. Ezek a “natív”, nem denaturált fehérjék még aktív formában is izolálhatók biokémiai elemzéshez. A szövetek azonban szobahőmérsékleten gyorsan lebomlanak, és nem tárolhatók jól, ha a szokásos “-20” élelmiszer- vagy háztartási fagyasztóban tartják őket. A lehető leghamarabb le kell fagyasztani, majd nagyon hidegen kell tartani. A biopsziás szövetek esetében ez nehézségekbe ütközhet, mivel a sebészeknek nem biztos, hogy kéznél van folyékony nitrogén a kimetszett tumoranyag gyorsfagyasztásához. Egy külön ultraalacsony hőmérsékletű fagyasztóra is szükség van ahhoz, hogy a szövetet mindig fagyasztva tarthassa. A fagyasztott szövetek archívumai mindig ki vannak téve az áramkimaradásoknak vagy mechanikai meghibásodásoknak. A gondatlan technikusok is hagyhatnak értékes mintákat a laboratóriumi padon, vagy elfelejthetik bezárni a fagyasztó ajtaját. Végül, mivel újabb módszerről van szó, a biobankok általában kisebb fagyasztott szövetgyűjteményekkel rendelkeznek.
A FFPE VS fagyasztott szövetek összefoglalása
Összefoglalva, az FFPE szövetek jól alkalmazhatók a kutatáshoz szükséges nagy szövetarchívumok létrehozására. Az FFPE-szövetek az előkészítést követően nagyon szívósak. Nincs szükség különleges felszerelésre ahhoz, hogy évtizedekig stabilan megőrizzük. A patológusok évtizedek óta készítenek diagnózisokat FFPE-szövetekből, és nagyon jól ismerik azokat. Az FFPE-szövetek bizonyos IHC-vizsgálatokhoz is felhasználhatók. Az FFPE-szövet nem feltétlenül alkalmas a natív fehérjék elemzésére, és általában rosszabb a genetikai elemzés olyan típusaihoz, mint a PCR, a qPCR vagy az új generációs DNS-szekvenálás, amelyek egyre elterjedtebbé válnak. A fagyasztott szövetek viszont megőrzik a DNS-t, az RNS-t és a natív fehérjéket. A fagyasztott szövetarchívumok azonban gyorsan elveszhetnek áramkimaradás, mechanikai meghibásodás vagy a laboratóriumban elkövetett gondatlanság miatt. A fagyasztott szövetek kevésbé ismerősek a patológusok számára is, akiknek általában kényelmesebb az FFPE szövetek mikroszkópos elemzése után diagnózist felállítaniuk.