Ten zmodyfikowany protokół ekstrakcji poprawia wydajność RNA i DNA z bardziej precyzyjnie wybranych obszarów zainteresowania w histopatologicznych blokach tkankowych.
Artykuł metodologiczny
Ten zmodyfikowany protokół ekstrakcji poprawia wydajność RNA i DNA z bardziej precyzyjnie wybranych obszarów zainteresowania w histopatologicznych blokach tkankowych.
Tkanka osadzona w parafinie utrwalona w formalinie (FFPET) stanowi cenny, dobrze opisany substrat do badań molekularnych. Przydatność FFPET w analizie molekularnej jest skomplikowana zarówno ze względu na niejednorodny skład tkanki, jak i niską wydajność podczas ekstrakcji kwasów nukleinowych. Przegląd literatury ujawnił niedostatek protokołów rozwiązujących te problemy i żadnego, który wykazałby zweryfikowaną metodę jednoczesnej ekstrakcji RNA i DNA z regionów będących przedmiotem zainteresowania FFPET. Ta metoda rozwiązuje oba problemy. Specyficzność tkankową uzyskano poprzez mapowanie obszarów zainteresowania nowotworu na szkiełkach mikroskopowych i przenoszenie adnotacji na bloki FFPET. Rdzenie tkanek pobrano z obszarów zainteresowania za pomocą stempli do mikromacierzy 0,6 mm. Ekstrakcję kwasów nukleinowych przeprowadzono przy użyciu komercyjnego systemu ekstrakcji FFPET, z modyfikacjami etapów homogenizacji, deparafinowania i trawienia proteinazy K w celu poprawy trawienia tkanek i zwiększenia wydajności kwasów nukleinowych. Zmodyfikowany protokół zapewnia wystarczającą ilość i jakość kwasów nukleinowych do wykorzystania w wielu dalszych analizach, w tym w wieloanalitowej platformie ekspresji genów, a także w analizie ekspresji mRNA PCR w czasie rzeczywistym sprzężonej z odwrotną transkryptazą oraz analizie metylacji DNA metodą PCR specyficzną dla metylacji (MSP).
Badania nad biomarkerami genomicznymi mają na celu zidentyfikowanie molekularnych korelatów, które dokładnie i niezawodnie odzwierciedlają stan choroby, i robią to w klinicznie użyteczny sposób. 1 Opracowanie biomarkerów opiera się na retrospektywnej analizie dobrze opisanych próbek tkanek. Chore i normalne próbki tkanek są przechowywane jako świeżo zamrożone tkanki w specjalistycznych biobankach lub jako bloki tkanek zatopionych w parafinie (FFPET) w archiwach klinicznych. Świeżo zamrożona tkanka pozwala na ekstrakcję wysokiej jakości kwasów nukleinowych i jest szeroko stosowana w badaniach nad odkrywaniem biomarkerów genomowych. Jednak w biobankach dostępnych jest mniej próbek tkanek, a badanie takich tkanek wprowadza skłonność do większych próbek, nietypowych kategorii chorób i pacjentów przyjmowanych w wyspecjalizowanych ośrodkach o większych możliwościach bankowania tkanek. 4 Z kolei FFPET jest domyślną metodą przechowywania chorych tkanek ludzkich i zwierzęcych. Podczas gdy bloki FFPET utrzymują morfologię komórkową, proces wiązania łączy inne składniki komórkowe z kwasami nukleinowymi. Usieciowane RNA i DNA są odzyskiwalne, ale tylko w zdegradowanych, wysoce rozdrobnionych formach. 5,6 Jednak te fragmenty DNA i RNA są podatne na analizę za pomocą rozszerzającego się wachlarza testów, w tym ekspresji mRNA, hipermetylacji DNA i sekwencjonowania celowanego. 7,8 pkt.Aby wykorzystać tę szansę w dużej ilości i różnorodności FFPET dostępnych do badań, potrzebny jest wydajny i niezawodny protokół ekstrakcji.
Duża część badań nad biomarkerami w tkankach koncentruje się na raku. Podobnie jak inne rodzaje chorych tkanek, tkanka nowotworowa często wykazuje znaczną regionalną heterogeniczność w zachowaniu komórek i typie komórki. Ponieważ badania nad biomarkerami opierają się na zdolności do korelowania składników chorej tkanki z cechami molekularnymi, kluczowym etapem tego procesu jest precyzyjne pobranie tkanki, która jest dobrze zachowana i wzbogacona dla badanej choroby. W FFPET często stosuje się dwie techniki wzbogacania: mikrodysekcję wychwytu laserowego (LCM) i cięcie mikrotomowe. LCM umożliwia wysoce skoncentrowane pobieranie tkanek i może być stosowany do izolowania określonych, dobrze zachowanych typów komórek w tkankach heterogenicznych. 9,10 LCM wymaga jednak drogiego sprzętu i jest zbyt czasochłonny w przypadku dużej liczby próbek. Cięcie mikrotomów jest szerzej stosowanym procesem, w którym cienkie sekcje są wycinane z bloków FFPET. 11,12 Skrawki wycinane mikrotomem często zawierają tkankę, która jest niejednorodna pod względem zachowania komórek (np. martwicza vs. dobrze zachowana) i składu (np. rak vs. łagodny miąższ), a zatem może prowadzić do homogenizacji cech molekularnych, które najlepiej badać oddzielnie. W związku z tym istnieje zapotrzebowanie na metodę o wysokiej przepustowości, która wzbogaca komórki będące przedmiotem zainteresowania. Trzecia metoda, izolacja kwasów nukleinowych z rdzeni FFPET, zapewnia to wzbogacenie, jest odpowiednia dla protokołów o wysokiej przepustowości i była stosowana przez innych do izolowania RNA lub DNA z oddzielnych rdzeni tkankowych. 7,13,14
Wiele opublikowanych protokołów określa metody ekstrakcji kwasów nukleinowych z FFPET (Tabela 1). Jednak protokoły, w których RNA i DNA są ekstrahowane z tej samej tkanki, zostały zoptymalizowane pod kątem skrawków tkanek mikrotomu, ale nie dla rdzeni tkanek. 15,16 Podobnie, opublikowane protokoły, które oferują zwiększoną specyficzność tkankową, czy to poprzez rdzenie tkankowe, czy mikrodysekcje szkiełkowe, określają procedury ekstrakcji DNA, ale nie RNA. 7,17 W tym miejscu zademonstrowano zoptymalizowany protokół podwójnej ekstrakcji zarówno DNA, jak i RNA z tego samego rdzenia tkankowego. Rdzenie tkanek są pobierane poprzez wprowadzenie stempli mikromacierzy tkankowej (TMA) do obszarów zainteresowania zmapowanych na blokach FFPET. Mapowanie odbywa się poprzez opisanie szkiełka mikroskopowego markerem i przeniesienie adnotacji na powierzchnię odpowiedniego bloku FFPET (rysunek 1).
Wcześniejsze prace, które doprowadziły do opracowania tego protokołu, obejmowały porównanie kilku dostępnych na rynku systemów ekstrakcji kwasów nukleinowych. W tym porównaniu modyfikacje protokołów komercyjnych, jak opisano poniżej, zapewniły najwyższą wydajność i jakość DNA i RNA (Selvarajah i wsp., In Prep). Rdzenie tkanek są grubsze niż skrawki 5-10 μm mikronów zwykle stosowane w protokołach ekstrakcji FFPET11,12,14,18-20 i mogą zawierać bardziej zmienne ilości parafiny. Aby to skompensować, deparafinowanie zostało wzmocnione przez powtórzenie obróbki ksylenem i etanolem oraz przez wprowadzenie etapu homogenizacji zmotoryzowanej (ryc. 1). Co więcej, czas trawienia proteinazy K został wydłużony w celu zwiększenia wydajności DNA. Ogólnie rzecz biorąc, protokół ten jest opłacalny i umożliwia ustalenie powiązań między molekularnymi i histopatologicznymi cechami choroby w dużych, dobrze scharakteryzowanych populacjach. Protokół w całości można przeprowadzić niezawodnie w ciągu 2 dni, w tym 3 godziny czasu pracy, przy niewielkim zapotrzebowaniu na specjalistyczny lub drogi sprzęt.
Protokół krok po kroku jest dalej zmodyfikowaną wersją protokołu producenta. 21 Proszę zapoznać się z Tabelą materiałów/sprzętu, aby zapoznać się z konkretnymi odczynnikami, sprzętem i producentami.
1. Rdzeniowanie tkanek
2. Deparafinizacja rdzeni tkankowych FFPE
3. Homogenizacja rdzeni odparafinowanych
4. Trawienie z Proteinazą K
5. Oddziel RNA od DNA
6. Oczyszczanie RNA
7. Oczyszczanie DNA
Ten protokół reprezentuje zoptymalizowaną metodę odzyskiwania DNA i RNA z rdzeni tkanek, wykorzystując modyfikacje komercyjnego systemu ekstrakcji przeznaczonego do sekcji tkanek. Optymalizacja obejmowała wprowadzenie homogenizacji tkanek, wykorzystanie silniejszej proteinazy K do ekstrakcji DNA oraz wydłużenie czasu trawienia tkanek. Wykresy i analizy statystyczne obejmowały 2-kierunkową ANOVA, regresję liniową i korelację.
Optymalizacje trawienia proteinaz
Zestaw komercyjny zawierał stabilny w temperaturze pokojowej roztwór proteinazy K, który został zastąpiony silniejszą proteinazą K, co spowodowało wyższą wydajność DNA (Figura 2A). Aby jeszcze bardziej zwiększyć wydajność DNA, trawienie wydłużono z 2 do 24 godzin. Nie zaobserwowano znaczących różnic między tymi dwoma punktami czasowymi, ale 24-godzinne trawienie wydawało się zapewniać bardziej spójne plony we wszystkich próbkach. Jednak dalsza inkubacja do 48 godzin nie poprawiła dalszej poprawy odzyskiwania DNA (Figura 2B; p = 0,74).
Typowy odzysk DNA z próbek tkanek raka prostaty FFPE
Korzystając z optymalnego protokołu, RNA i DNA zostały wyekstrahowane z 333 próbek FFPET raka prostaty w wieku od 3 do 14 lat. Z każdej próbki jako dane wejściowe wykorzystano 3 rdzenie tkankowe (średnia całkowita objętość tkanki 0,95 ± 0,13 mm3). Chociaż istnieją inne metody elektroforezy żelowej oparte na mikroprzepływach, które mogą oszacować stężenia i zapewnić ocenę rozkładu wielkości cząsteczek kwasów nukleinowych, takie metody nie zapewniają powtarzalnej kwantyfikacji kwasów nukleinowych i nie mogą rozróżnić RNA i DNA, jak robią to testy oparte na fluorometrii.22 A ponieważ wyniki elektroforezy żelowej na bazie mikroprzepływów nie są wiarygodne dla rozdrobnionych kwasów nukleinowych pochodzących z FFPET, 23 Wydajność kwasów nukleinowych mierzono fluorometrycznie (szczegóły w Liście odczynników). Średnia wydajność wyniosła 2,270 ng RNA i 820 ng DNA (ryc. 3A). Około 90% wszystkich próbek FFPET przeanalizowanych w tym badaniu dało ≥100 ng DNA i ≥ 500 ng RNA. Co ciekawe, nie stwierdzono istotnej korelacji między wiekiem próbki FFPET a odzyskiem kwasów nukleinowych (Figura 3B). Ogólnie rzecz biorąc, wydajność RNA i DNA była skorelowana między próbkami (R2 = 0,39; p <0,0001), chociaż z każdej próbki odzyskano ponad dwa razy więcej RNA niż DNA (ryc. 3C).
Ponieważ prace pilotażowe i optymalizacyjne zostały przeprowadzone na tkankach prostaty, następnym krokiem było zbadanie wydajności tego protokołu na kilku dodatkowych typach tkanek archiwalnych. Począwszy od chirurgicznie usuniętych i autopsyjnych próbek FFPET reprezentujących łagodną wątrobę (1 próbka z 1 przypadku), raka mózgu (8 próbek z 1 przypadku), pęcherza moczowego (2 próbki z 2 przypadków) i piersi (3 próbki z 3 przypadków), protokół dał >100 ng DNA i RNA z 90% próbek (ryc. 3D). Podczas gdy wydajność kwasów nukleinowych była niższa w tkankach autopsyjnych niż w tkankach chirurgicznych, reprezentatywne wyniki wskazują, że protokół daje podobne wyniki w przypadku nowotworów pochodzących z różnych miejsc.
Ocena integralności RNA i DNA oraz ich reprezentatywna wydajność w dalszej analizie
Analiza ekspresji RNA 47 genów w 8 wybranych próbkach raka prostaty FFPET i świeżej próbce linii komórkowej raka prostaty PC-3 (jako kontrola pozytywna) została przeprowadzona przy użyciu komercyjnej platformy ekspresji genów wieloanalitowych, która jest zoptymalizowana pod kątem FFPET. Liczba mRNA w PC3 była zwykle wyższa niż w próbkach FFPET (Figura 4A). Jednak porównując względną ekspresję wszystkich genów, próbki raka prostaty FFPET wykazały podobne profile ekspresji do RNA PC-3, co wskazuje, że oba źródła RNA są odpowiednie do profilowania ekspresji RNA.
Aby zademonstrować wydajność genomowego DNA ekstrahowanego za pomocą tego protokołu, ekstrakty DNA przekształcone w wodorosiarczyn z próbek FFPET zostały amplifikowane przez specyficzny dla metylacji PCR (MSP). 24 Analiza MSP powtarzalnych elementów ALU, wysoce zmetylowanych regionów obecnych w milionach kopii w ludzkim genomie,25 została wykorzystana jako kontrola metylacji genomu i oczekiwano, że wykaże minimalne różnice między próbkami. Jak pokazano na rysunku 4B, nie zaobserwowano żadnych różnic między różnymi próbkami w poziomach metylacji ALU MSP. Co więcej, testy MSP oparte na GSTP1, genie, o którym wiadomo, że jest hipermetylowany w raku prostaty, ale nie w łagodnych próbkach, nie wykazały wykrywalnych amplifikacji DNA z łagodnych próbek. Zgodnie z oczekiwaniami, niższe wartości progowe cyklu qPCR wykryto w DNA z tkanek nowotworowych, co wskazuje na wzbogacenie metylowanych kopii GSTP1. Użyteczność kwasów nukleinowych odzyskanych za pomocą tego protokołu została następnie przetestowana w typowych dalszych testach, przy użyciu kwasów nukleinowych odzyskanych z łagodnej wątroby i mózgu (sekcja zwłok) oraz z dwóch chirurgicznie usuniętych próbek raka piersi. Zarówno testy ekspresji oparte na RT-qPCR, jak i MSP działały dobrze w przypadku raka piersi i FFPET wątroby, ale test RT-PCR nie zdołał amplifikować wysoce ekspresji mRNA z pośmiertnej próbki guza mózgu (Figura 4C), co sugeruje, że RNA uległo degradacji, prawdopodobnie z powodu opóźnionego utrwalenia tkanki.

Rysunek 1: Przegląd procedury ekstrakcji próbek FFPET. Rysunek ilustruje, w jaki sposób obszar zainteresowania w bloku tkankowym jest mapowany na podstawie selekcji histopatologicznej ze szkiełka mikroskopowego. Trzy rdzenie tkankowe o średnicy 0,6 mm są następnie pobierane z każdego obszaru tkanki za pomocą stempli biopsyjnych, homogenizowane razem, a następnie poddawane ekstrakcji zarówno RNA, jak i DNA. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Kwasy nukleinowe (DNA i RNA) dają w ng/mm3 FFPET z dwóch proteinaz K (enzymy stabilne w temperaturze i o wysokiej mocy) i testowane w różnych czasach inkubacji dla tej ostatniej. (A) Wydajność proteinazy K od różnych dostawców. Ekstrakcje DNA przeprowadzono na reprezentatywnej próbce FFPET przy użyciu enzymu stabilnego temperaturowo dostarczonego z zestawem w porównaniu z silniejszym enzymem innego producenta. (B) Określenie optymalnego czasu inkubacji proteinazy K w celu maksymalizacji wydajności DNA. Wydajność trawienia proteinazy K o wysokim stężeniu oceniano w trzech różnych okresach inkubacji przy użyciu 3 próbek FFPET. Słupki błędów reprezentują standardowy błąd średniej (SEM). Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 3: Wydajność kwasów nukleinowych (DNA i RNA) w ng/mm3 FFPET ogółem, w latach próbki i reprezentatywnych typach tkanek. (A) Całkowita ilość odzyskanych kwasów nukleinowych z tkanki zatopionej w parafinie utrwalonej w formalinie. Przedstawione ilości kwasów nukleinowych oparte są na ekstrakcjach 333 próbek FFPET przy użyciu zoptymalizowanego protokołu. (B) Wykres korelacji między odzyskanym całkowitym DNA i RNA a wiekiem próbek FFPET. Wyekstrahowane próbki FFPET uzyskano z lat 2000–2012. (C) Korelacja między wydajnością z równocześnie ekstrahowanego DNA i RNA z 333 próbek prostaty. Istnieje pozytywna korelacja między wydajnością DNA i RNA. (D) Demonstracja protokołu z wykorzystaniem dodatkowych typów tkanek archiwalnych. Zoptymalizowany protokół wykorzystano do ekstrakcji kwasów nukleinowych z 14 próbek nowotworowych (piersi, pęcherza moczowego i mózgu) oraz normalnych (wątroba). Słupki błędów reprezentują SEM. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 4: Wydajność RNA i DNA wyekstrahowanych z rdzeni tkanek w dalszych zastosowaniach. (A) liczba mRNA w tkankach raka prostaty FFPE i w kontroli świeżej linii komórkowej PC-3. Każdy punkt reprezentuje średnią z 3 kontrprób technicznych wyodrębnionych oddzielnie. Wartości RNA świeżej linii komórkowej PC-3 są zilustrowane żółtymi paskami, a wartości tkanek FFPET są reprezentowane przez kolorowe kropki. (B) Testy PCR specyficzne dla metylacji na DNA próbek raka gruczołu krokowego FFPET. Wartości progowe cyklu uzyskano dla 10 próbek wykonanych zgodnie z oczekiwaniami przy użyciu 50 ng/reakcję DNA przekształconego w wodorosiarczyn. Testy ALU MSP ze wszystkich próbek FFPET miały podobne wartości progowe cyklu (p >0,67). Testy GSTP1 MSP wykazały wyższe poziomy metylacji (dolny próg cyklu) w raku prostaty niż w łagodnym raku prostaty. (C) Ocena jakości DNA i RNA z dodatkowych typów tkanek. Testy ekspresji genu HPRT1 i metylacji genu Alu przeprowadzono na kwasach nukleinowych (odpowiednio RNA i DNA) wyekstrahowanych z prawidłowych nowotworów wątroby (autopsja) i mózgu (autopsja) oraz piersi (wszystkie FFPET). Wyniki z prostaty są pokazane dla porównania. Uwaga: podobne wyniki zaobserwowano dla każdego typu tkanki, z wyjątkiem nieudanej amplifikacji mRNA z jednej próbki autopsyjnej. Każdy punkt lub słupek reprezentuje próbkę, a słupki błędów reprezentują SEM. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.
| Rdzenie tkankowe | |||||||||||
| Wkład tkanki (mm3) | Wyekstrahowany kwas nukleinowy | Walidacja | Kontrola jakości: DNA | Kontrola jakości: RNA | |||||||
| (# próbek) | Wiek próbki (lata) | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Ciąg NanoString | |||
| Pikor i wsp. | Księga 43 - 129 | DNA | Brak danych | Brak danych | Brak danych | Brak danych | |||||
| Montaser-Kouhsari i wsp. | 18 - 29,5 | RNA | 763 | 0-25 | 843 | Brak danych | |||||
| W tym artykule | 1,71 | DNA i RNA | >350 | 3-12 | 820 | od 100 do 500 | | 2270 | 100-500 | | |
| Sekcje tkanek | |||||||||||
| Dane wejściowe tkanek | Wyekstrahowany kwas nukleinowy | Walidacja | Kontrola jakości: DNA | Kontrola jakości: RNA | |||||||
| (# próbek) | Wiek próbki (lata) | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Ciąg NanoString | |||
| Heikal i wsp. | 5 x 5 μm | DNA | 12 | 7-22 Rozdział 7-22 | 88-300 | Nr kat. 103-351 | | ||||
| Chung i wsp. | 1 x 20 um | RNA | 9 | >5 | 16 000- 23 000 | 100-200 | | ||||
| Antica i wsp. | 2 x 4 μm | RNA | Rozdział 18 | Brak danych | Nieznany (621 ng/μl) | 80-202 + | | ||||
| Ghatak i wsp. | 5 x 5 μm | DNA i RNA | 5 | 1 | 14 256 | <1030 | | 16 000 | 109-400 + | | |
| Hennig i wsp. | 1 x 10 μm | DNA i RNA | 210 | 1-25 | Brak danych | Brak danych | | Brak danych | Brak danych | | |
| Mikrodysekcja przechwytywania laserowego | |||||||||||
| Wkład tkankowy (mm2) | Wyekstrahowany kwas nukleinowy | Walidacja | Kontrola jakości: DNA | Kontrola jakości: RNA | |||||||
| (# próbek) | Wiek próbki (lata) | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Całkowita wydajność (ng) | Rozmiar fragmentu (bp) | Metoda PCR | Ciąg NanoString | |||
| Snow i wsp. | 1-2 | DNA | Rozdział 110 | 0-2 | Z numerem 430 | Brak danych | ![]() | ||||
Tabela 1: Porównanie opublikowanych protokołów ekstrakcji DNA i RNA dla rdzeni tkankowych, skrawków i mikrodysekcji laserowych. Uwzględniono również ocenę kilku molekularnych punktów końcowych tych metod za pomocą testów PCR i Nanostring.
Dla pomyślnej ekstrakcji DNA i RNA z obszarów tkanek będących przedmiotem zainteresowania, dokładne rdzeniowanie ma kluczowe znaczenie. Protokół ten opisuje użycie stempla tkankowego do izolowania rdzeni o średnicy 0,6 mm i przedstawia proces przenoszenia zapisów z szkiełek mikroskopowych do odpowiednich bloków FFPET. Modyfikacje protokołu producenta były konieczne, aby skutecznie ekstrahować kwasy nukleinowe z rdzeni, które są około 50 razy grubsze niż skrawki mikrotomu, dla których protokół był przeznaczony. Ponieważ rdzenie mogą zawierać więcej wosku parafinowego w stosunku do skrawków tkanki, konieczna była skuteczna deparafinowanie rdzeni poprzez wielokrotne etapy obróbki ksylenem i etanolem. Powodzenie etapów po deparafinowaniu zależało od prawidłowej mechanicznej homogenizacji rdzeni tkanek i wydajnego trawienia proteinazy K. Można przeprowadzić dalszą optymalizację trawienia proteinazy K.
Warto wspomnieć, że metoda ta identyfikuje obszary zainteresowania na powierzchni bloku, zidentyfikowane na odpowiednich szkiełkach histopatologicznych. Ponieważ rdzeń pobiera tkankę, która może mieć głębokość 3 lub 4 mm, użytkownicy tego protokołu mogą być zaniepokojeni tym, jakie komórki lub tkanki znajdują się pod powierzchnią bloku. Chociaż jest to uzasadniona obawa, wiele badań (dokonanych w piśmiennictwie27) wykazało, że rdzenie tkankowe wiernie reprezentują histologiczne i molekularne cechy patologicznych bloków tkankowych, szczególnie gdy z obszaru zainteresowania pobierane są próbki zduplikowanych lub potrójnych rdzeni.
Ponieważ zmodyfikowany komercyjny zestaw do ekstrakcji przyjęty w tym protokole umożliwia jednoczesną ekstrakcję zarówno DNA, jak i RNA z tej samej tkanki, protokół oszczędza cenny materiał biologiczny i umożliwia bezpośrednie porównanie dwóch otrzymanych kwasów nukleinowych z tej samej próbki. Jednoczesna ekstrakcja RNA i DNA zmniejsza o połowę nakład pracy i zubożenie tkanek oraz umożliwia precyzyjną, zintegrowaną analizę ekspresji genów, a także cech epigenetycznych i genetycznych występujących w DNA. Ponieważ wydajność zarówno RNA, jak i DNA z tych reprezentatywnych rdzeni tkankowych zwykle przekracza odpowiednio 600 i 300 ng, a większość obecnych zastosowań PCR i sekwencjonowania nowej generacji zwykle wymaga 10-100 ng, większość próbek oczyszczonych za pomocą tego protokołu powinna dostarczyć odpowiedniego materiału do kilku dalszych testów. Wykazano, że protokół ten jest powtarzalny w niezależnych laboratoriach (Selvarajah i wsp., In Prep.). RNA z tego protokołu było wystarczającej jakości do analizy ekspresji genów przy użyciu RT-PCR lub popularnej platformy multianalitowej, a DNA dobrze wypadało w testach PCR specyficznych dla metylacji. Uzasadnione są przyszłe badania mające na celu ocenę przydatności odzyskanych kwasów nukleinowych w sekwencjonowaniu nowej generacji.
W związku z tym wprowadzono kilka modyfikacji do dostępnego na rynku protokołu, zaprojektowanego dla cienkich odcinków FFPET, dzięki czemu nadaje się on do jednoczesnej ekstrakcji RNA i DNA z rdzeni FFPET o średnicy 0,6 mm. Protokół wykazał niezmiennie wysokie wyniki w dużej kohorcie próbek raka prostaty oraz w ograniczonym zestawie próbek z nowotworów piersi, mózgu i pęcherza moczowego. Ogólnie rzecz biorąc, protokół powinien umożliwić użytkownikom przeprowadzanie ukierunkowanych analiz genetycznych dużych, dobrze opisanych zbiorów tkanek. Co ważne, protokół umożliwia wydajne, skoncentrowane pobieranie próbek z regionów będących przedmiotem zainteresowania w FFPET, stosunkowo krótki czas pracy i wystarczająco wysoką wydajność dla większości dalszych zastosowań.
Autorzy deklarują brak sprzecznych interesów finansowych.
To badanie było wspierane przez grant zespołu z Movember/Prostate Cancer Canada dla JMSB, DMB, PCP i JL, a także przez Ontario Institute of Cancer Research (JMSB, DMB i PCP) oraz Motorcycle Ride for Dad Kingston/University Hospitals Kingston Foundation/Kingston General Hospital (DMB, PCP).
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Folia parafinowa z tworzywa sztucznego, "Parafilm 'M'" | Bemis | RK-06720-40 | Każda ogólna folia parafinowa będzie działać jako substytut |
| podchlorynu sodu, "Ultra Bleach" | Podobnie | 53-2879-2 | Każdy ogólny wybielacz będzie działał jako substytut. Materiał niebezpieczny, który może spowodować oparzenia w kontakcie. |
| Absolutny etanol klasy biologii molekularnej | Fisher BioReagents | BP2818-500 | Sigma-Aldrich E7023 wystarcza jako substytut |
| klasy molekularnej H2O | G-Biosciences | 786-293 | Sigma W4502, a także każda inna marka |
| zestawu dziurkacza H2O 0,6 mm klasy molekularnej do instrumentów Beecher | Estigen | MPO6[Żółty] | Upewnij się, że używasz czerwonego dziurkacza odbiorczego z zestawu |
| Marker permanentny Fine point | Sharpie | 10365796S | Używanie markera na tkankach FFPE powoduje ich szybkie wysychanie, więc może być wymaganych kilka |
| Blok | |||
| Barwione szkiełko tkankowe odpowiadające blokowi | |||
| 1,5 ml Probówki do mikrowirówek | Fisher BioOdczynniki | 05-408-137 | |
| 2,0 ml Probówki o niskiej zawartości wiązania (probówki do mikrowirówek LoBind) | Eppendorf | 22431048 | |
| 1,5 ml Probówki o niskim poziomie wiązania (probówki do mikrowirówek LoBind) | Eppendorf | 22431021 | |
| Histologia Ksylen | VWR | CA 95057-822 | Fisher Scientific X5-500 wystarczy jako substytut |
| Biologia molekularna Grade 2-Propanol | Sigma | I9516 | |
| Zestaw AllPrep FFPE DNA/RNA&NBSP; | Qiagen | 80234 | Przygotuj zgodnie z podręcznikiem AllPrep DNA/RNA FFPE Handbook21 |
| : RLT, FRN, RPE, ATL, AL, AW1, AW2, roztwór DNaseI | Qiagen | 80234 | Przygotuj zgodnie z podręcznikiem AllPrep DNA/RNA FFPE Handbook21 |
| Proteinaza stabilna temperaturowo K | Qiagen | 80234 | |
| Proteinaza o dużej sile działania K | Invitrogen | 25530-049 | Invitrogen 25530-015 wystarcza jako substytut |
| roztworu neutralizującego RNAzę (Rnase AWAY) | Molecular BioProducts | 7003 | |
| RNaseA 100 mg/ml | Qiagen | 19101 | |
| BD Integra Strzykawka 3 ml 21G x 1/2 | BD | ||
| Zmotoryzowany homogenizator tkanek (TissueRuptor) | Qiagen | 9001271 | Fisher Scientific 14-261-29 wystarczy jako substytut-20 |
| ° C oraz -80 ° C Zamrażarka laboratoryjna | |||
| Mikrowirówka z rotorem do probówek 2 ml Cyfrowy | |||
| mieszalnik | |||
| Pipety i końcówki | |||
| Bloki grzewcze lub łaźnie | |||
| Tris Chlorowodorek | Amresco | 0234 | |
| Chlorek sodu | Amresco | 0241 | |
| Bezwodny chlorek magnezu | Sigma | M8266 | |
| Dodecyl siarczan sodu | Sigma | L4509 | |
| Acrodisc 25 mm filtry strzykawkowe z 0,45 i #181; m Membrana Supor | Pall | PN 4614 | |
| Strzykawka z cofającą się igłą BD PrecisionGlide 3 ml | BD Integra | 305274 | |
| Kwas solny | BDH | 3026 | |
| Platfrom ekspresji genów wieloanalitowych (nCounter ® Zestaw kodów CAE i platforma Nanostring nCounter) | Platforma Nanostring nCounter, | ||
| (zestaw do oznaczania Qubit dsDNA HS i kubit ® Zestaw do oznaczania RNA BR) | Invitrogen |
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie