Kość to wyspecjalizowana tkanka łączna składająca się głównie z włókien kolagenu typu 1 i soli nieorganicznych1. Dzięki temu kość jest niezwykle mocna i sztywna, a jednocześnie lekka i odporna na urazy. Ogromna wytrzymałość kości wynika z jej zawartości minerałów. W rzeczywistości, przy każdym wzroście procentowej zawartości minerałów, sztywność wzrasta pięciokrotnie2. W związku z tym badacze napotykają poważne problemy, gdy analizują, za pomocą sekcji histologicznej, biologię próbki kości.
Histologia kości nieodwapnionej jest wykonalna i czasami wymagana, w zależności od rodzaju badania (np. w celu zbadania mikroarchitektury kości); jest to jednak bardzo trudne, zwłaszcza jeśli próbki są duże. W takich przypadkach przetwarzanie tkanek do celów histologicznych wymaga kilku modyfikacji standardowych protokołów i technik3. Ogólnie rzecz biorąc, aby przeprowadzić typowe oceny histologiczne, tkanki kostne są odwapniane zaraz po utrwaleniu, co może trwać od kilku dni do kilku tygodni, w zależności od wielkości tkanki i zastosowanego środka odwapniającego4. Odwapnione skrawki są często wykorzystywane do badania szpiku kostnego, diagnozy nowotworów itp. Istnieją trzy główne rodzaje środków odwapniających: mocne kwasy (np. kwas azotowy, kwas solny), słabe kwasy (np. kwas mrówkowy) i czynniki chelatujące (np. kwas etylenodiaminoterakowy lub EDTA)5. Silne kwasy mogą bardzo szybko odwapnić kości, ale mogą uszkodzić tkanki; słabe kwasy są bardzo powszechne i nadają się do procedur diagnostycznych; Czynniki chelatujące są zdecydowanie najczęściej stosowane i odpowiednie do zastosowań badawczych, ponieważ w tym przypadku proces demineralizacji jest powolny i łagodny, co pozwala na zachowanie wysokiej jakości morfologii i zachowanie informacji o genach i białkach, co jest wymagane przez wiele procedur (np. hybrydyzacja in situ, barwienie immunologiczne). Jednak gdy konieczne jest zachowanie całego transkryptomu, na przykład w przypadku analiz ekspresji genów, nawet powolna i delikatna demineralizacja może być szkodliwa. W związku z tym potrzebne są lepsze podejścia i metody, gdy analiza morfologiczna tkanek musi być połączona z analizami ekspresji genów w komórkach.
Dzięki niedawnym ulepszeniom w sekwencjonowaniu RNA pojedynczej komórki (scRNA-seq) i transkryptomice przestrzennej, teraz możliwe jest badanie ekspresji genów w próbce tkanki nawet wtedy, gdy do przechowywania próbek tkanek użyto zatapiania parafiny z utrwalaniem w formalinie (FFPE)6,7,8. Ta możliwość odblokowała dostęp do większej liczby próbek, takich jak te przechowywane w bankach tkanek na całym świecie. Jeśli ma być zastosowany sekwencjon scRNA, integralność RNA jest najważniejszym wymogiem; jednak w przypadku transkryptomiki przestrzennej próbek FFPE do wizualizacji ekspresji genów w kontekście histologicznym każdego wycinka tkanki niezbędne są zarówno wysokiej jakości skrawki tkanki, jak i wysokiej jakości RNA. Chociaż można to łatwo osiągnąć w przypadku tkanek miękkich, tego samego nie można powiedzieć o tkankach twardych, takich jak kości. W rzeczywistości, zgodnie z naszą najlepszą wiedzą, nigdy nie przeprowadzono żadnego badania z wykorzystaniem transkryptomiki przestrzennej na próbkach kości FFPE. Wynika to z braku protokołów, które mogłyby skutecznie przetwarzać tkanki kostne FFPE przy jednoczesnym zachowaniu ich zawartości RNA. W tym przypadku najpierw przedstawiono metodę przetwarzania i odwapniania świeżo uzyskanych próbek tkanki kostnej przy jednoczesnym unikaniu degradacji RNA. Następnie, dostrzegając potrzebę analizy transkryptomicznej próbek FFPE pobranych w bankach tkanek na całym świecie, przedstawiono również opracowane wytyczne dotyczące prawidłowego postępowania z próbkami FFPE kości niezdemineralizowanych.