MULTIPLEXED TARGETED IMAGING OF INTACT PROTEINS IN TISSUE BY MULTI REFLECTING TIME OF FLIGHT (MRT) MALDI-IHC

Význam tématu

Multiplexní zobrazování proteinů v tkáni pomocí MALDI-IHC nabízí revoluční přístup ke studiu prostorové distribuce proteinů bez nutnosti jejich trávení či použití tradiční imunofluorescence s omezeným počtem markerů. Díky fotookyvatelným peptidovým štítkům navázaným na protilátky lze sledovat více než 40 cílových proteinů v rámci jedné tkáňové sekce s vysokou přesností a minimálním pozadím.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované práce bylo ověřit kompatibilitu a výkonnost metody MALDI-IHC na spektrometru SELECT SERIES MRT s MALDI zdrojem. Autoři demonstrovali schopnost zachytit prostorové rozložení proteinových markerů ve FFPE sekcích lidské mandlí a renálního karcinomu pomocí multiplexního zobrazování.

Použitá metodika a instrumentace

Popis vzorků:

• FFPE sekce lidské mandle (kontrolní vzorek) a ledviny s karcinomem ledvin (ccRCC, ISUP grade 3).
• Příprava dle protokolu AmberGen MALDI HiPLEX-IHC Miralys Imaging Workflow.

Příprava vzorků:

• Odparafínování, rehydratace, antigen-retrieval a blokace.
• Imunobarvení pomocí šesti protilátek (CD3ε, CD68, VIM, kolagen-1A1, PanCK, Ki67 pro mandle; VIM, Actin-aSM, PanCK, Ki67 pro ledvinu).
• UV osvětlení pro uvolnění peptidových štítků a nanesení CHCA matrix pomocí HTX M5 sprayeru.

Instrumentace:

• Spectrometr SELECT SERIES MRT s multi-reflektujícím Time-of-Flight analyzátorem.
• MALDI zdroj, pozitivní ionizační režim, m/z 50–2400, fixní kvadrupól 1000 Da.
• Laser 2 kHz, scan rychlost 10 s/s, rozlišení >200 000 FWHM, masová přesnost >500 ppb.

Hlavní výsledky a diskuse

Obrazová data při rozlišení 50 µm pixel size ukázala věrné rozložení markerů v mandli i karcinomu ledvin, konzistentní s literaturou a fluorescenčními metodami. V experimentu s 20 µm pixel size bylo možné rozlišit signál Ki67 na úrovni jednotlivých pixelů a detailní architekturu cév pomocí Actin-aSM. Nízké pozadí a vysoké prostorové rozlišení podtrhují schopnost MRT analyzátoru eliminovat překryvy signálů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda MALDI-IHC na MRT spektrometru umožňuje:

• Simultánní detekci desítek proteinů ve tkáni.
• Vysoké prostorové rozlišení (<20 µm) s nízkým šumem.
• Zachování in situ lokalizace intactních proteinů bez nutnosti enzymatické trávení.
• Potenciál pro aplikace v onkologii, neurovědách a vývoji nových biomarkerů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření počtu dostupných peptidových štítků a markerů pro různé biologické dráhy. Integrace s dalšími omickými technologiemi (metabolomika, lipidomika) může vést k komplexnímu prostorově-respektujícímu multi-OMICS přístupu. Automatizace přípravy vzorků a analýzy dat pohltí širší nasazení v klinických laboratořích.

Závěr

Studie potvrdila, že multiplexní MALDI-IHC na SELECT SERIES MRT MALDI spektrometru nabízí vysoce výkonný nástroj pro detailní mapování proteinů v tkáni. Vysoké rozlišení, přesnost a schopnost detekovat desítky markerů otevírají nové možnosti pro výzkum a diagnostiku.

Reference

1. G. Yagnik et al ; J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2021, 32, 4, 977–988