Yeni nesil dizileme (NGS), tedavileri yönlendirmeye ve bilimsel keşfi kolaylaştırmaya yardımcı olmak için hem hasta bakımı hem de kanser araştırmalarında giderek daha fazla kullanılmaktadır. Doku genellikle sınırlıdır ve değişken tümör içeriğine sahip küçük örnekler rutin olarak kullanılır. Bu nedenle, tümör yeterliliği ve bütünlüğü, anlamlı veriler elde etmenin önünde bir engel olmaya devam etmektedir. Daha düşük tümör yüzdelerine sahip örnekler, gerçek varyantları dizileme artefaktlarından ayırt etmede zorluğa neden olabilir ve genellikle NGS 1 için uygundeğildir. Düşük tümör içerikli vakaların tümör zenginleştirilmesinin, %20'nin altındakilerin, tekrarlanabilir dizileme verileri üretmek ve düşük frekanslı varyantların kaçırılmamasını sağlamak için yeterli materyal elde edilmesine yardımcı olduğu gösterilmiştir 2,3. Bununla birlikte, sınırlar kullanılan platformlara ve üretilen verilerin planlanan kullanımına bağlı olarak değişecektir.
Geleneksel olarak, ekstraksiyon için tümör bölgelerinin zenginleştirilmesi, formalin sabit parafin gömülü (FFPE) slaytların manuel makrodiseksiyonu veya lazer yakalama mikrodiseksiyonu (LCM) ile gerçekleştirilir. Manuel makrodiseksiyon veya slaytlardan belirli doku alanlarının kazınması, tümör bölgelerinin aşağı akış tahlillerinde kullanılmak üzere nispeten düşük maliyetli, ancak düşük doğruluk ve düşük hassasiyetle çıkarılmasına izin verir 2,4. Minimal teknik doğruluk, büyük tümör alanlarının bulunduğu ve / veya minimal doku kaybının sonuçları önemli ölçüde etkilemediği daha yüksek tümör içerikli vakalarda çok etkili olabilir, ancak düşük tümör içerikli vakalar veya daha dağınık tümörlü vakalar daha fazla hassasiyet gerektirir. LCM bu nedenle 1990'larda icat edildi ve formalin sabit parafin gömülü (FFPE) slaytlar 5,6,7,8'den dokunun küçük, tanımlanmış, mikroskobik bölgelerini hassas bir şekilde çıkarmak için değerli bir yol haline geldi. LCM, numunenin karmaşık heterojenliği mevcut olduğunda tek hücreli popülasyonları toplamak için kullanılabilir9, daha önce ayrılması zor hücre popülasyonlarının toplanmasına izin verir. Ancak LCM, kapsamlı teknik uzmanlık ve uygulamalı zaman gerektiren maliyetli makineler gerektirir10,11,12,13,14.
Otomatik doku diseksiyonu için kullanılan cihaz, LCM (~10 μm) ile makrodiseksiyonlar (~1 mm)15 arasında hassasiyete sahiptir. Ek olarak, makrodiseksiyon ve LCM arasında hem maliyet hem de teknik uzmanlık gereksinimleri sergiler ve önceki yöntemlerin dezavantajlarını hafifletmek için sıralı FFPE slaytlarından hızlı doku zenginleştirme gerçekleştirmek üzere tasarlanmıştır15. Bu şekilde otomatik diseksiyon, ilgilenilen bölgeleri diseke etmek ve zenginleştirmek için seri olarak kesitlenmiş lekesiz doku slaytları üzerine dijital ek açıklamalar veya sahnede slayt referans görüntüsü kaplamaları kullanır. Cihaz, plastik eğirme bıçağı frezeleme uçları, 1,5 mL toplama boruları kullanır ve nükleik ekstraksiyon ve dizileme dahil olmak üzere aşağı akış analizleri için ilgi çekici bölgeleri toplamak üzere diseksiyon için bir dizi farklı sıvı ile birlikte kullanılabilir. İplik plastik frezeleme ucu, tampon toplamak için iç ve dış şırınga namlu rezervuarları ve bir piston kullanır, ardından doku16'yı frezeler ve toplar. Değişken frezeleme ucu boyutu çapı (250 μm, 525 μm, 725 μm), karşılaştırma için ayrı doku alanlarının, havuzlanabilen çok odaklı bölgelerin veya tek veya çoklu FFPE kızaklarından ayrı küçük alanların diseksiyonuna izin verebilir. Hasat için kullanılan kesit kalınlıkları, bireysel deney ihtiyaçlarına göre ayarlanabilir ve kullanıcılar, hasat için kullanılan son bölümden hemen sonra bir seri bölüm üzerinde ek bir H&E gerçekleştirerek ilgili bölgelerin tükenmemesini sağlayabilir.
Otomatik diseksiyon, düşük tümör içerikli vakalarda tümör içeriğini zenginleştirmenin bir yolu olarak tanımlandı ve şu anda 10 μm kalınlığa kadar FFPE klinik örneklerinde kullanılmak üzere pazarlanan otomatik bir doku diseksiyon cihazının amaçlanan işlevselliğini test ettik ve genişlettik. Çalışma, otomatik diseksiyonun araştırma amacıyla hem FFPE hem de taze dondurulmuş insan veya hayvan dokusu kesitlerine 20 μm kalınlığa kadar uygulanabileceğini göstermektedir. Protokol ayrıca, düşük tümör içeriğine sahip dokularda ve / veya anlamlı makrodiseksiyonun zor olduğu veya mümkün olmadığı iç içe geçmiş, dağınık tümörlü vakalarda tümör zenginleştirme için diseksiyonu dijital olarak açıklama ekleme ve otomatikleştirme yaklaşımını göstermektedir ve NGS için yeterli nükleik asidin hem kalitesini hem de verimini göstermektedir. Bu nedenle otomatik diseksiyon, tümör zenginleştirme için orta düzeyde hassasiyet ve daha fazla verim sağlayabilir ve ayrıca diğer ilgi alanlarını zenginleştirmek için uygulanabilir veya araştırma veya klinik soruları cevaplamak için diğer platformlarla birleştirilebilir.