Die neue Hope-Methode, mit der Patientengewebe für Untersuchungen aufbereitet wird, könnte bald zum Standard werden: Sie bereitet Gewebeproben so auf, dass sie die Bedürfnisse der klinischen Histologie sowie der Proteomik erfüllt.
Der Blick durchs Mikroskop auf eine Gewebeprobe verrät dem Wissenschaftler oder Pathologen sehr viel über den Gesundheitszustand des Patienten. Um das Gewebe zu konservieren, werden die entnommenen Proben üblicherweise mit Formalin fixiert, in wachsartiges Paraffin eingebettet und in hauchdünne Scheiben geschnitten. Diese werden eingefärbt und ermöglichen es dem geübten Auge, Gewebestrukturen zu unterscheiden sowie Diagnosen und Prognosen zu erstellen.
Der Nachteil dieser Proben ist allerdings, dass Formalin die in der Zelle vorhandenen Eiweißmoleküle, die Proteine, miteinander vernetzt. Dadurch können sie nur schwer analysiert werden. Um solche Untersuchungen dennoch durchführen zu können, benötigten Wissenschaftler bisher schockgefrorene Proben – die wiederum für die histologische Begutachtung am Mikroskop ungeeignet sind. „So konnten wir bisher nicht den genauen Zustand des untersuchten Gewebes mit den Ergebnissen der Proteomik in Verbindung setzen“, sagt Prof. Lothar Jänsch vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI). „Dies ist jedoch eine wichtige Voraussetzung, um Proteine als Biomarker, also als Indikator für bestimmte Krankheiten, oder neue Wirkstoffziele zu erkennen.“
Gemeinsam mit Wissenschaftlern vom Forschungszentrum Borstel, der Lungen Clinic Grosshansdorf, der Technischen Universität Braunschweig und der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften hat Jänsch jetzt gezeigt, dass die Behandlung von Gewebe mit der Hope-Technik alle Vorteile gängiger Fixiermethoden vereint. Hope steht für „Hepes-glutamic acid buffer mediated Organic solvent Protection Effect“. Die Proben werden bei diesem Verfahren mit einem organischen, Formalin-freien Puffer und Aceton behandelt und anschließend von Paraffin umhüllt.
Das Forscherteam verglich schockgefrorenes und Hope-behandeltes Lungengewebe aus Patienten. Im Gegensatz zu den schockgefrorenen Proben konnte die Hope-Fixierung die Gewebestrukturen bewahren und Lungenbläschen blieben beispielsweise gut sichtbar. Anschließend nutzten die Forscher die Massenspektrometrie, um im Gewebe vorhandene Proteine zu charakterisieren. Danach untersuchten die Wissenschaftler sogar das so genannte Phosphoproteom, also die Gesamtheit aller Protein-Moleküle, die in der Zelle gerade „an- oder ausgeschaltet“ sind. Zu wissen, welche Proteine aktiv sind, trägt zur Diagnose von Krankheiten bei und kann helfen, Angriffsziele für neue Medikamente zu finden. Die Ergebnisse sind vielversprechend: Die Hope-Methode bewahrt nicht nur die Struktur der Gewebe, sondern ist für die Proteomik und die Phosphoproteomik genauso geeignet ist wie das Schockgefrieren von Gewebe.
„Aufgrund unserer Ergebnisse empfehlen wir Hope als Fixierungsstrategie für Kliniken und Biobanken, die sich an der Verbesserung von Diagnose und Therapien beteiligen“, sagt Jänsch.
Weitere Informationen: Link zur Originalpublikation
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