Formalinle fikse edilmiş ve parafine gömülmüş mide biyopsi örneklerinde maldı-görüntüleme yöntemi optimizasyonu
Maldi-imaging method optimization in formalin-fixed and paraffin-embedded gastric biopsy tissues
Yazar: BÜŞRA ERGÜN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASEMİN UÇAL
Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyopsi = Biopsy ; Desorpsiyon = Desorption ; Mide = Stomach ; Mide hastalıkları = Stomach diseases ; Parafin = Paraffin ; Proteomikler = Proteomics

Özet:
Matriks destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyon (MALDI) görüntüleme kütle spektrometresi (MSI) yöntemi, kütle spektrometresinden elde edilen yüksek çözünürlük ve doğruluğu histolojik bilgilerle birleştirerek analitlerin doku üzerindeki uzamsal dağılımını belirler. Son yıllarda kullanımı hızla artan MALDI-MSI yöntemi için laboratuvarlar arasında standart operasyon prosedürleri açısından farklılık olması yöntemin kliniğe adaptasyonunda zorluklara neden olmaktadır. Bununla birlikte formalinle fikse edilip parafine gömülmüş (FFPE) doku biyopsilerinin örnek miktarındaki yetersizlik, özellikle MALDI-MSI tabanlı proteomik çalışmalar için farklı optimizasyon yaklaşımlarını ortaya çıkarmaktadır. Tez çalışmasında, biyopsi örneklerinin hem az miktarda doku içermesi ve hem de literatürde optimize edilmiş protokollerin yer almaması sebebi ile FFPE mide biyopsi örnekleri kullanılarak MALDI-MSI yöntemi için uygun parametrelerin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda dokulara uygulanacak tripsin ve matriks konsantrasyonu, yıkama koşulları, kesit kalınlığı ve antijen geri kazanım basamakları ayrı aşamalarda optimize edilmiştir. Tez çalışması sonucunda, optimize edilmiş parametrelerle MALDI-MSI yöntemi kullanılarak farklı antijen geri kazanım tampon çözeltileri ve farklı enzim konsantrasyonları karşılaştırılarak analiz edilmiştir. Ek olarak, bu analizlerin m/z değerlerine karşılık gelen protein tanımlamaları LC-MS/MS yöntemi ile değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, FFPE mide biyopsi örneklerinde çok sayıda ortak protein bulunmuştur. Tanımlanan proteinler arasında aktin iskelet proteinleri, protein katlanması ve stabilizasyonunda yer alan şaperon proteinleri ve hücresel metabolik süreçlerde yer alan proteinlerin önemli rol oynadığı gösterilmiştir

Abstract:
Matrix assisted laser desorption/ionization (MALDI) mass spectrometry imaging (MSI) combines the high resolution and high mass accuracy obtained from mass spectrometry with histological information to determine the spatial distribution of tissue analytes. The differences in MALDI-MSI standard operating procedures between laboratories, which has been rapidly used in recent years, causes difficulties in the clinical adaptation of the method. However, the insufficient sample size of formalin-fixed and paraffin-embedded (FFPE) tissue biopsies reveals different optimization approaches, especially for MALDI-MSI-based proteomic studies. In this study, we aimed to determine the appropriate sample preparation parameters for MALDI-MSI optimization by focusing on FFPE gastric biopsy samples due to the insufficient sample size and lack of information in the literature. For this purpose, trypsin, and matrix concentration to be applied to the tissues, washing conditions, section thickness, and antigen retrieval steps were optimized in separate stages. As a result of the study, different antigen retrieval buffer solutions and different enzyme concentrations were compared and analyzed using the MALDI-MSI method with optimized parameters. In addition, protein identifications corresponding to the m/z values of these analyzes were evaluated by LC-MS/MS method. According to the results obtained, numerous common proteins were found in FFPE gastric biopsy samples. Among the identified proteins, actin skeleton proteins, chaperone proteins involved in protein folding and stabilization, and proteins involved in cellular metabolic processes have been shown to play important roles.