γH2AX:n ja pilkottu kaspaasi-3:n immunohistokemiallisten värjäysten optimointi eturauhaskudoksessa

Abstract

Suoritimme opinnäytetyömme Helsingin urologisessa biopankissa (HUB) Suomen molekyylilääketieteen instituutissa (FIMM). HUB on biopankkihanke, joka on samalla tutkimus- ja kehittämisprojekti. HUB:n tavoitteena on kehittää urologisten syöpien diagnostiikkaa ja hoitoa. Opinnäytetyömme liittyi tutkimus- ja kehittämishankkeeseen, jossa tarkoituksena on kehittää yksilöllistä lääkitystä eturauhassyövän hoitoon. Opinnäytetyössä optimoimme γH2AX:n (mittaa DNA-vauriota ja solukuolemaa) sekä pilkottu kaspaasi-3:n (mittaa solukuolemaa) vasta-ainepitoisuuksia kromogeenipohjaisille immunohistokemiallisille värjäysmenetelmille. Näiden vasta-aineiden avulla pystytään mittamaan sädetyksen ja lääkeaineiden vaikutusta eturauhaskudokseen. Eturauhassyöpä on miesten yleisin syöpä Suomessa. Eturauhassyövän hoitoon liittyy suuria haasteita, koska eturauhassyöpä voi vaihdella harmittomasta jopa tappavaan. Tutkimus- ja kehittämishankkeen mielenkiinnon kohteena on erityisesti eturauhassyövän muoto (kastraatioresistentti) johon, ei ole olemassa parantavia hoitoja. Optimoimme γH2AX ja pilkottu kaspaasi-3 -vasta-aineille manuaalivärjäyksen kahdelle eri kudoskuljettimelle sekä γH2AX:lle automaattivärjäyksen kahdelle eri kudoskuljettimelle. Optimoinnin perusteella jokaiselle γH2AX-värjäysmenetelmälle tuli erilainen vasta-ainepitoisuus ja pilkottu kaspaasi-3 -värjäysmenetelmille tuli molemmille sama vasta-ainepitoisuus. Optimoimamme vasta-ainepitoisuudet olivat paljon laimeammat kuin FIMM:ssä aiemmin käytetyissä menetelmissä. Tämän ansiosta immunohistokemiallisten värjäysten kustannukset pienenevät FIMM:ssä. Jatkossa on tarkoitus yhdistää γH2AX ja pilkottu kaspaasi-3 -vasta-aineet niin, että nämä kaksi vasta-ainetta voidaan tulkita samalta lasilta immunofluoresenssimenetelmällä.

We conducted our study at the Helsinki Urological Biobank (HUB) at the Institute for Molecular Medicine Finland (FIMM). HUB is a biobank project which focuses on sample collection and research and development projects. The purpose of HUB is to develop the diagnostics and treatments for urological cancers. Our study was part of a HUB research and development project, the goal of which was to develop personalized medicine for prostate cancer. The aim of our study was to optimize yH2AX (DNA damage and apoptotic marker) and cleaved caspase-3 (apoptotic marker) antibody staining for chromogen based immunohistochemistry. The effect of medicines and irradiation treatments for prostate tissue can be measured with immunohistochemical staining based on these antibodies. Prostate cancer is the most common cancer type among men in Finland. Prostate cancer poses a real clinical challenge since the nature of prostate cancer may vary from a harmless to even a deadly disease. The special area of interest for the research and development project is a (castration resistant) form of prostate cancer, to which no known curative treatments exist. In this study, we optimized a manual staining protocol for the yH2AX and the cleaved caspase-3 antibody for tissues that had been processed with two different types of tissue processing protocols. In addition, we optimized the yH2AX automatic staining for tissues that had been processed with two different types of tissue staining protocols. Based on the optimization for each of the yH2AX staining methods, distinct antibody levels were selected. For both of the cleaved caspase-3 staining methods, the same antibody levels were selected. The antibody concentrations originally used proved to be much stronger than the ones optimized in the study. As a conclusion, this will lead to economic savings at FIMM. In future, the objective will be to combine the yH2AX and the cleaved caspase-3 antibodies so that these two antibodies may be read on the same tissue slide with the immunofluorescence method.