Kemik, esas olarak kollajen tip 1 liflerinden ve inorganik tuzlar1'den oluşan özel bir bağ dokusudur. Sonuç olarak, kemik inanılmaz derecede güçlü ve serttir, aynı zamanda hafif ve travmaya dayanıklıdır. Kemiğin büyük gücü mineral içeriğinden kaynaklanmaktadır. Aslında, mineral içeriği yüzdesindeki herhangi bir artış için, sertlik beş kat artar2. Sonuç olarak, araştırmacılar, bir kemik örneğinin biyolojisini histolojik kesit yoluyla analiz ettiklerinde önemli problemlerle karşı karşıya kalmaktadırlar.
Kalsifiye edilmemiş kemik histolojisi mümkündür ve bazen araştırmanın türüne bağlı olarak gereklidir (örneğin, kemiğin mikro mimarisini incelemek için); Bununla birlikte, özellikle örnekler büyükse, çok zordur. Bu durumlarda, histolojik amaçlar için doku işleme, standart protokollerin ve tekniklerin çeşitli modifikasyonlarını gerektirir3. Genel olarak, yaygın histolojik değerlendirmeleri gerçekleştirmek için, kemik dokuları fiksasyondan hemen sonra dekalsifiye edilir, bu işlem dokunun boyutuna ve kullanılan kireç çözücü ajana bağlı olarak birkaç gün ila birkaç hafta sürebilir4. Dekalsifiye bölümler genellikle kemik iliği muayenesi, tümörlerin teşhisi vb. İçin kullanılır. Üç ana kireç çözücü ajan türü vardır: güçlü asitler (örn. nitrik asit, hidroklorik asit), zayıf asitler (örn. formik asit) ve şelatlama ajanları (örn. etilendiaminetetracetic asit veya EDTA)5. Güçlü asitler kemiği çok hızlı bir şekilde kireçten arındırabilir, ancak dokulara zarar verebilir; zayıf asitler çok yaygındır ve teşhis prosedürleri için uygundur; Şelatlama ajanları, araştırma uygulaması için açık ara en çok kullanılan ve uygun olanlardır, çünkü bu durumda, demineralizasyon işlemi yavaş ve naziktir, bu da birçok prosedürün gerektirdiği gibi yüksek kaliteli morfolojinin tutulmasına ve gen ve protein bilgilerinin korunmasına izin verir (örneğin, yerinde hibridizasyon, immün boyama). Bununla birlikte, gen ekspresyon analizleri gibi tüm transkriptomun korunması gerektiğinde, yavaş ve hafif bir demineralizasyon bile zararlı olabilir. Bu nedenle, dokuların morfolojik analizinin hücrelerin gen ekspresyon analizleri ile eşleştirilmesi gerektiğinde daha iyi yaklaşımlara ve yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır.
Tek hücreli RNA dizilimi (scRNA-dizilimi) ve uzamsal transkriptomikteki son gelişmeler sayesinde, doku örneklerini saklamak için formalin fiksasyon parafin gömme (FFPE) kullanıldığında bile bir doku örneğinin gen ekspresyonunu incelemek artık mümkündür 6,7,8. Bu fırsat, dünya çapında doku bankalarında saklananlar gibi daha fazla sayıda örneğe erişimin kilidini açtı. Eğer scRNA-seq kullanılacaksa, RNA bütünlüğü en önemli gerekliliktir; bununla birlikte, FFPE örneklerinin uzamsal transkriptomikleri söz konusu olduğunda, her doku bölümünün histolojik bağlamında gen ekspresyonunu görselleştirmek için hem yüksek kaliteli doku kesitleri hem de yüksek kaliteli RNA gereklidir. Yumuşak dokularla bu kolayca başarılırken, kemik gibi sert dokular için aynı şey söylenemez. Aslında, bildiğimiz kadarıyla, FFPE kemik örnekleri üzerinde uzamsal transkriptomik kullanan hiçbir çalışma yapılmamıştır. Bunun nedeni, RNA içeriğini korurken FFPE kemik dokularını etkili bir şekilde işleyebilen protokollerin olmamasıdır. Burada, önce RNA bozulmasını önlerken taze elde edilen kemik dokusu örneklerini işlemek ve kireçten arındırmak için bir yöntem sağlanır. Daha sonra, dünya çapında doku bankalarında toplanan FFPE örneklerinin transkriptomik analizine duyulan ihtiyacın farkında olarak, demineralize edilmemiş kemiklerin FFPE örneklerini uygun şekilde işlemek için geliştirilmiş kılavuzlar da sunulmaktadır.