FPE vs. ingevroren weefsel zal in dit artikel worden onderzocht. Medisch onderzoek naar kanker en andere ziekten vereist toegang tot unieke instrumenten en materialen – inclusief specimens om te bestuderen. Bijvoorbeeld, als u celvorm en -structuur (morfologie), ziektetoestanden, intra- en intercellulaire communicatie, of verwante onderwerpen onderzoekt, is het ongelooflijk nuttig om toegang te hebben tot betrouwbare secties van gebiopsieerd weefsel. Aangezien de meeste biologische materialen zowel kwetsbaar als bederfelijk zijn, moet ervoor worden gezorgd dat zij op de juiste wijze worden geprepareerd en bewaard. Er zijn twee belangrijke methoden voor weefselpreparatie die tegenwoordig worden gebruikt. Decennia lang werden weefsels verzadigd met formaline (ook formaldehyde genoemd) en vervolgens ingebed in een blok paraffinewas (formaline-ixed paraffine-embedded of FFPE-weefsel genoemd). Met de komst van betrouwbare vriezers met ultralage temperaturen en overvloedige voorraden vloeibare stikstof is het haalbaar geworden om weefsel in te vriezen als een tweede middel voor langdurige opslag. Elk van deze twee methoden heeft voor- en nadelen. Hieronder volgt een vergelijking van de sterke en zwakke punten van deze twee conserveringsmethoden.
FFPE-weefsels
Vormalin-gefixeerde paraffine-ingebedde weefsels zijn de meest voorkomende bronnen van gearchiveerd materiaal. Ziekenhuispathologen maken en archiveren al tientallen jaren FFPE-weefsels. Telkens wanneer zij een biopsie van een patiënt bestuderen, archiveren zij een deel van dit materiaal voor later gebruik – soms verwijzen zij ernaar terug, of winnen zij een second opinion in, tijdens de behandeling van een patiënt. Onderzoekers hebben ook gedoneerde weefsels van mensen of materiaal van dieren bewaard om archieven van materiaal voor latere studie aan te leggen. Deze archieven worden “biobanken” genoemd en kunnen worden ontwikkeld door universiteiten en ziekenhuizen, of voor commerciële doeleinden worden opgezet door bedrijven die de onderzoekgemeenschap van dienst zijn. Door deze activiteiten zijn enorme collecties materiaal beschikbaar gekomen die later kunnen worden bestudeerd. Aangezien deze archieven over een zeer lange periode zijn aangelegd, kunnen zij een historisch perspectief bieden, en eenvoudigweg een overvloedige bron van onderzoeksmateriaal zijn. Aangezien FFPE-weefsel in een kast bij kamertemperatuur kan worden bewaard, is het goedkoop om een grote collectie aan te leggen die gedurende zeer lange tijd stabiel blijft. De formaline en de was bewaren de fragiele structuren binnen en tussen de cellen in het weefsel – wat FFPE-weefsel zeer geschikt maakt voor mensen die naar cel- en weefselmorfologie kijken – zoals pathologen die bewaarde biopsieën bestuderen om kanker te diagnosticeren. De eiwitten in FFPE-weefsel blijven ook bewaard, niet alleen de structuren die onder een microscoop zichtbaar zijn. Histologen kunnen gebruik maken van fluorescent gelabelde antilichamen (of op andere wijze gelabelde antilichamen) die specifiek binden aan bepaalde eiwitten om te zien of deze aanwezig zijn in bepaalde cellen binnen weefsels, en of de locaties en hoeveelheden van deze eiwitten verschillend zijn in zieke versus gezonde weefsels. Deze methode wordt immunohistochemie (IHC) genoemd. Tenslotte, aangezien FFPE een oude en gevestigde methode voor weefselopslag is, zijn pathologen gewend aan het onderzoeken van FFPE weefselbiopsies en het stellen van diagnoses op basis van deze biopsies. Als u meer wilt weten lees dan onze blog post over, wat is FFPE weefsel en wat zijn de toepassingen.
FFPE weefsel Nadelen
Formaline is vluchtig, giftig, en ruikt verschrikkelijk. De meeste paraffine-embedding en fixatieprocedures zijn ook omslachtig en tijdrovend. Bovendien, terwijl eiwitten worden bewaard, worden ze ook gedenatureerd. Zij zijn niet langer biologisch actief. Het is ook mogelijk dat zij niet aan dezelfde antilichamen binden als de niet-gedenatureerde (of natieve) versies van dezelfde eiwitten. Dit kan hun waarde voor bepaalde soorten IHC-onderzoek enigszins beperken en hen onbruikbaar maken voor biochemische analyse. Een ander probleem is dat de nucleïnezuren (DNA en RNA) in FFPE-weefsel niet erg goed bewaard blijven. Hoewel nucleïnezuren uit dit type geconserveerd weefsel kunnen worden geïsoleerd, kan het gebruik ervan beperkt zijn. Daarom is FFPE-weefsel niet altijd geschikt voor moleculair-genetische analyse. Tenslotte zijn de meeste FFPE-protocollen niet gestandaardiseerd. Dit betekent dat er geen garantie is dat monsters die op verschillende tijdstippen of plaatsen zijn verzameld, op dezelfde wijze zijn geprepareerd. De niet-gestandaardiseerde prepareermethoden kunnen een onevenredig grote invloed hebben op de resultaten die ermee worden verkregen – vooral in het geval van moleculaire genetische analyse. Sommige moleculaire analyses kunnen worden uitgevoerd, maar er gaat veel verloren wanneer weefsel wordt bewaard met de FFPE-methode.
Frozen Tissues
Frozen weefsels werken daarentegen heel goed voor moleculaire genetische analyse – vooral als het biopsiemateriaal in vloeibare stikstof wordt gedompeld volgens een methode die “flash freezing” wordt genoemd, en vervolgens in een ultrakoude vriezer wordt bewaard bij minder dan -80 graden Celsius. Als u dus beschikt over een “-80” vriezer en vloeibare stikstof, zijn verse ingevroren weefsels gemakkelijk te bereiden. Ingevroren weefselarray-monsters zijn ook zeer nuttig voor IHC-analyse, aangezien eiwitten in hun oorspronkelijke staat bewaard blijven. Deze “natieve”, niet-gedenatureerde eiwitten kunnen ook worden geïsoleerd in een nog actieve vorm, voor biochemische analyse. Weefsel breekt echter snel af bij kamertemperatuur, en kan niet goed bewaard worden in een standaard “-20” diepvriezer voor levensmiddelen of huishoudelijk gebruik. Het moet zo snel mogelijk worden ingevroren en vervolgens zeer koud worden bewaard. Voor biopsieweefsel kan dit moeilijk zijn, omdat chirurgen niet altijd vloeibare stikstof bij de hand hebben om uitgesneden tumormateriaal snel in te vriezen. Er is ook een speciale vriezer met ultralage temperaturen nodig om het weefsel altijd bevroren te houden. Archieven met ingevroren weefsels zijn altijd kwetsbaar bij stroomuitval of mechanische storingen. Technici zonder auto kunnen ook kostbare monsters op hun laboratoriumtafels laten liggen, of vergeten een vriesdeur te sluiten. Ten slotte, als een nieuwere methode, hebben biobanken over het algemeen kleinere collecties bevroren weefsel.
Samenvatting van FFPE VS Bevroren weefsel
In samenvatting, FFPE weefsels zijn zeer geschikt voor het creëren van grote archieven van weefsels voor onderzoek. Eenmaal geprepareerd, is FFPE-weefsel zeer winterhard. Het heeft geen speciale apparatuur nodig om het tientallen jaren stabiel te houden. Pathologen stellen al tientallen jaren diagnoses aan de hand van FFPE-weefsel en zijn er zeer vertrouwd mee. FFPE-weefsel kan ook voor sommige IHC-onderzoeken worden gebruikt. FFPE-weefsel is wellicht niet geschikt voor de analyse van natieve eiwitten, en is in het algemeen inferieur voor de soorten genetische analyse, zoals PCR, qPCR, of volgende generatie DNA-sequencing, die gemeengoed aan het worden zijn. Ingevroren weefsel daarentegen bewaart het DNA, het RNA en de natieve eiwitten. Ingevroren weefselarchieven kunnen echter snel verloren gaan door stroomuitval, mechanisch falen of onzorgvuldigheid in het lab. Bevroren weefsels zijn ook minder bekend bij pathologen, die over het algemeen meer vertrouwd zijn met het stellen van diagnoses na microscopische analyse van FFPE-weefsel.