Nieustanny postęp w badaniach nad nowotworem jest ściśle powiązany z rozwojem nowoczesnych technologii. Wiemy coraz więcej o procesach nowotworzenia, znamy coraz więcej markerów komórkowych i coraz lepiej przewidujemy potencjalny kierunek rozwoju choroby, jak również skuteczne ścieżki terapeutyczne.

Rak jest kluczowym globalnym wyzwaniem zdrowotnym. Przewiduje się, że częstość występowania nowych przypadków raka wzrośnie o około 70% w ciągu najbliższych dwóch dekad. Profilowanie nowotworu pod względem jego immunofenotypu oraz mikrośrodowiska ma kluczowe znaczenie dla doboru planu leczenia, który przyniesie najwięcej korzyści dla pacjenta. W związku z tym, że rak wywodzi się z  zaburzonego genomu, badanie genomicznej, transkryptomicznej i proteomicznej jego natury jest niezbędne dla zastosowania odpowiedniej terapii. Komórki nowotworowe, żyją w określonym środowisku, nad którym z czasem przejmują kontrolę. Odbierają one sygnały z mikrośrodowiska, ale również oddziałują na nie, prowadząc do progresji choroby min. poprzez neuro i angioinwazję. Dokładna analiza złożonego otoczenia komórek nowotworowych bywa bardzo czasochłonna i wymagająca. Zdarza się również, że ilość materiału pozyskanego do badań jest bardzo niewielka i trudno jest wykonać niezbędne badania, dlatego naukowcy we współpracy z firmami z sektora medycznego opracowali metody umożliwiające pozyskanie większej ilości danych podczas jednego badania.

Techniki immunohistochemiczne vs barwienia multipleksowe

W stosowanych powszechnie barwieniach immunohistochemicznych spotykamy się z ograniczeniem polegającym na jednoczesnym wykrywaniu w jednym wycinku tylko jednego markera, dlatego tkankę skrawa się seryjnie i na każdym kolejnym wycinku realizuje się inny odczyn. Jest to skuteczna metoda, choć niewątpliwie czasochłonna, pracochłonna oraz zużywająca materiał tkankowy w znacznych ilościach. Przy takim podejściu trudniej jest uchwycić zjawisko koekspresji.

Unowocześniona metoda immunohistochemiczna to barwienie multipleksowe, które pozawala wykryć na jednym skrawku tkanki co najmniej kilka odczynów. Wyróżniamy dwa podstawowe warianty tej metody: MICSSS (Multiplexed Immunohistochemical Consecutive Staining on Single Slide) oraz SIMPLE (Sequential Immunoperoxidase Labelling and Erasing Method). Protokół dla tych dwóch metod jest podobny do standardowego barwienia immunohistochemicznego, jednak po każdym zakończeniu barwienia, produkt poddaje się  działaniu buforu usuwającego AEC (3-amino-9-etylokarbazol), a następnie przeprowadza się kolejną rundę barwienia z wykorzystaniem następnego przeciwciała.

Powyższe metody pozwalają na obserwowanie koekspresji, jednak nadal pozostają stosunkowo czasochłonne.

Multipleksowanie możliwe jest również w metodach immunofluorescencyjnych. Ta technika przebiega znacznie szybciej, ponieważ pozwala na jednoczesne barwienie kilku markerów, w tej samej rundzie barwienia. W kolejnym kroku fluorochrom jest usuwany i rozpoczyna się następna runda. Ryzykiem, które należy brać pod uwagę podczas wykonywania tej techniki jest potencjalna utrata właściwości komórek po kilku cyklach.

Obrazy uzyskiwane w reakcjach multipleksowych mogą być poddawane cyfrowej analizie obrazu. Więcej na ten temat znajdziecie Państwo w artykule, do którego link znajduje się TUTAJ.