$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
הגברת אות טיראמין (TSA), שיש לה היסטוריה של יותר מ -20 שנה, היא קבוצה של טכניקות בדיקה המשתמשות בפרוקסידז חזרת (HRP) לתיוג צפיפות גבוהה באתרו של אנטיגני מטרה ומיושמת באופן נרחב בבדיקות אימונוסורבנטיות מקושרות אנזימים (ELISAs), הכלאה באתרו (ISH), אימונוהיסטוכימיה (IHC) וטכניקות אחרות לזיהוי אנטיגנים ביולוגיים, שיפור משמעותי ברגישות האות שזוהה1. צביעה פוליכרומטית אופל המבוססת על טכנולוגיית TSA פותחה לאחרונה ונמצאת בשימוש נרחב במספר מחקרים 2,3,4,5. צביעת אימונופלואורסנציה מסורתית (IF) מספקת לחוקרים כלי קל לזיהוי והשוואה של התפלגות החלבונים בתאים וברקמות של אורגניזמים שונים במודל. הוא מבוסס על קשירה ספציפית לנוגדנים/אנטיגן וכולל גישות ישירות ועקיפות6. הצמדה חיסונית ישירה כוללת שימוש בנוגדן ראשוני מצומד פלואורופור כנגד האנטיגן המעניין, המאפשר זיהוי פלואורסצנטי ישיר באמצעות מיקרוסקופ פלואורסצנטי. הגישה החיסונית העקיפה כוללת יישום של נוגדן משני מצומד פלואורופור כנגד נוגדן ראשוני לא מצומד 6,7.
שיטות מסורתיות של צביעה אימונופלואורסצנטית עם תווית אחת יכולות להכתים רק אנטיגן אחד, שניים או במקרים מסוימים שלושה אנטיגנים ברקמות, מה שמהווה מגבלה משמעותית בכריית המידע העשיר הכלול בקטעי רקמות. הפרשנות של תוצאות כמותיות תלויה לעתים קרובות בתצפית חזותית וכימות מדויק על ידי תוכנות הדמיה, כגון ImageJ. ישנן מגבלות טכניות, כגון הגבלת מיני נוגדנים, אותות תווית פלואורסצנטיים חלשים וחפיפת צבע פלואורסצנטי (טבלה 1). טכניקת אופל מולטיפלקס IHC (mIHC) מבוססת על נגזרת TSA, המאפשרת צביעת מולטיפלקס ותיוג דיפרנציאלי של יותר מ 7-9 אנטיגנים על אותו חתך רקמה, ללא הגבלה על מקור הנוגדן הראשוני, אך דורשת ספציפיות גבוהה של הנוגדן המתאים כנגד האנטיגן. הליך הצביעה דומה לזה של צביעה אימונופלואורסצנטית רגילה, למעט שני הבדלים: כל סבב צביעה כרוך בשימוש בנוגדן אחד בלבד ונוסף שלב פליטת נוגדנים. נוגדנים הקשורים לאנטיגן על ידי קשרים לא קוולנטיים ניתנים להסרה על ידי הדבקה במיקרוגל, אך האות הפלואורסצנטי TSA הקשור לפני השטח של האנטיגן על ידי קשרים קוולנטיים נשמר.
מולקולות טיראמין פעיל (T) המסומנות בצבע מועשרות מאוד באנטיגן המטרה, ומאפשרות הגברה יעילה של האות הפלואורסצנטי. זה מאפשר תיוג ישיר של האנטיגן ללא הפרעה של נוגדנים, ואז ניתן להשיג תיוג צבעוני לאחר מחזורי צביעה מרובים 8,9,10 (איור 1). למרות שטכנולוגיה זו מייצרת תמונות אמינות ומדויקות לחקר מחלות, יצירת אסטרטגיית צביעה פלואורסצנטית פלואורסצנטית שימושית (mfIHC) יכולה להיות גוזלת זמן ומדויקת בשל הצורך באופטימיזציה ועיצוב נרחבים. לכן, פרוטוקול פאנל מולטיפלקס זה עבר אופטימיזציה במכתים IHC אוטומטי עם זמן צביעה קצר יותר מזה של הפרוטוקול הידני. גישה זו יכולה להיות מיושמת ומותאמת ישירות על ידי כל חוקר למחקרים אימונו-אונקולוגיים על דגימות רקמה קבועות פורמלין ומשובצות פרפין (FFPE)אנושיות 11. יתר על כן, השיטות להכנת שקופיות, אופטימיזציה של נוגדנים ועיצוב מולטיפלקס יסייעו בהשגת תמונות חזקות המייצגות אינטראקציות תאיות מדויקות באתרן ולקיצור תקופת האופטימיזציה לניתוח ידני12.
mfIHC כולל בעיקר רכישת תמונות וניתוח נתונים. במונחים של רכישת תמונה, דגימות מוכתמות מורכבות עם תוויות מרובות צבעים צריכות להיות מזוהות עם ציוד הדמיה ספקטרלי מקצועי כדי לזהות את אותות הצבע המעורבים השונים ולקבל תמונות אות לרעש גבוהות ללא הפרעה של אוטופלואורסצנטיות רקמות. הציוד הנוכחי לדימות ספקטרלי כולל בעיקר מיקרוסקופים קונפוקליים ספקטרליים ומערכות דימות רקמות מולטיספקטרליות. מערכת דימות רקמות מולטיספקטרלית היא מערכת הדמיה מקצועית המיועדת לניתוח כמותי של קטעי רקמות, והמאפיין החשוב ביותר שלה הוא רכישת מידע ספקטרלי תמונה, המספק הן מבנה מורפולוגי והן מידע מיפוי אופטי של דגימות רקמה ביולוגית13,14. כל פיקסל בתמונה הספקטרלית מכיל עקומה ספקטרלית שלמה, ולכל צבע (כולל אוטופלואורסצנציה) יש את הספקטרום האופייני המתאים לו, המאפשר הקלטה מלאה וזיהוי מדויק של אותות מעורבים וחופפים מרובי תוויות.
במונחים של ניתוח נתונים, דגימות מסומנות צבעוניות הן מורכבות ביותר בשל המבנה המורפולוגי והתאים המרכיבים של דגימות הרקמה. תוכנה רגילה אינה יכולה לזהות באופן אוטומטי סוגי רקמות שונים. לפיכך, תוכנה חכמה לניתוח רקמות כמותי משמשת לניתוח כמותי של ביטוי אנטיגן באזורים ספציפיים 15,16,17,18.
מעל לכל, צביעה אימונופלואורסצנטית מרובת תוויות המשולבת עם הדמיה מולטיספקטרלית וטכנולוגיית ניתוח פתולוגיה כמותית היא בעלת יתרונות של מספר רב של מטרות זיהוי, צביעה יעילה וניתוח מדויק, ולכן היא יכולה לשפר באופן משמעותי את דיוק הניתוח ההיסטומורפולוגי, לחשוף את הקשר המרחבי בין חלבונים ברזולוציה ברמת התא, ולסייע בכריית מידע עשיר ואמין יותר מדגימות חתך רקמות19 (טבלה 1).