MALDI-massaspektrometrisen kuvantamisen soveltaminen syöpälääkkeiden arviointiin kudoksissa
Lundgren, Kristiina (2019)
Lundgren, Kristiina
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019121125974
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019121125974
Tiivistelmä
Opinnäytetyö suoritettiin Helsingin yliopiston Medicumin Lääketieteellisillä laitoksilla, Kliinisen Proteomiikan yksikössä, Helsingissä.
Opinnäytetyön yleisenä tavoitteena oli määritellä tarkat olosuhteet optimaaliselle lääkkeen tunkeutumiselle ja havaitsemisherkkyydelle käyttämällä MALDI-massaspektrometriakuvannus (MSI) -lähestymistapoja. Tätä tarkoitusta varten Pfizer Compound Transfer -ohjelman kautta saatiin kahdeksan kehitteillä tai kliinisessä käytössä olevaa antineoplastista yhdistettä, joita käytettiin tässä opinnäytetyössä.
Projekti toteutettiin tutkimalla antineoplastisten yhdisteiden spektriominaisuuksia käyttämällä kolmea MALDI-matriisia: alfa-syano-4-hydroksikaneelihappoa (CHCA), sinapiinihappoa (SA) ja 2,5-dihydroksibentsoehappoa (DHB).
Koska biologisen kudoksen läsnäolo häiritsee MALDI-ionien ionisaatiotehokkuutta, käytettiin strategiaa, jossa yhdisteet lisättiin kudosmateriaaliin, kudosten häiriöiden jäljittelemiseksi yhdisteen spektriominaisuuksiin. Kahdeksan yhdisteen tunnetut konsentraatiot lisättiin tunnettuihin määriin kudosmateriaalia, joka jauhettiin nestemäisessä N2-lämpötilassa käyttämällä Retsch Cryomill -laitetta.
MSI:tä käytettiin arvioimaan yhdisteiden spektriominaisuuksia kudostaustalla. Tätä tarkoitusta varten "terästetyt" kudoslohkot leikattiin 12 μm:n paksuisiksi kryostaatilla ja kiinnitettiin sulattamalla indiumtinaoksidilla (ITO) päällystetyille MALDI-kohdelasille. CHCA-matriisi suihkutettiin näytteille iMatrixSpray-instrumentilla ja analysoitiin UltrafleXtreme MALDI -spektrometrillä. Mittaukset suoritettiin Reflectron MS- ja LIFT MS / MS-moodissa ehjän yhdisteen ja sen fragmenttien spektriominaisuuksien määrittämiseksi. Kahdeksasta lähtöyhdisteestä kolme valittiin niiden optimaalisten ionisointiominaisuuksien perusteella perfuusioparadigmassa käytettäväksi.
Hyödyntämällä tätä kokeellista tutkimusstrategiaa, perfusoituna rotan maksaan 2,5 µM, Sunitinib ja sen spesifiset fragmentit (MS- ja LIFT MS / MS-moodissa) olivat selvästi nähtävissä. Nämä tulokset ovat lähtökohtana tuleville tutkimuksille, joissa tutkitaan antineoplastisten yhdisteiden tunkeutumista kasvaimiin analysoimalla koskemattoman yhdisteen ja sen metaboliittien paikallinen sijainti.
Opinnäytetyön yleisenä tavoitteena oli määritellä tarkat olosuhteet optimaaliselle lääkkeen tunkeutumiselle ja havaitsemisherkkyydelle käyttämällä MALDI-massaspektrometriakuvannus (MSI) -lähestymistapoja. Tätä tarkoitusta varten Pfizer Compound Transfer -ohjelman kautta saatiin kahdeksan kehitteillä tai kliinisessä käytössä olevaa antineoplastista yhdistettä, joita käytettiin tässä opinnäytetyössä.
Projekti toteutettiin tutkimalla antineoplastisten yhdisteiden spektriominaisuuksia käyttämällä kolmea MALDI-matriisia: alfa-syano-4-hydroksikaneelihappoa (CHCA), sinapiinihappoa (SA) ja 2,5-dihydroksibentsoehappoa (DHB).
Koska biologisen kudoksen läsnäolo häiritsee MALDI-ionien ionisaatiotehokkuutta, käytettiin strategiaa, jossa yhdisteet lisättiin kudosmateriaaliin, kudosten häiriöiden jäljittelemiseksi yhdisteen spektriominaisuuksiin. Kahdeksan yhdisteen tunnetut konsentraatiot lisättiin tunnettuihin määriin kudosmateriaalia, joka jauhettiin nestemäisessä N2-lämpötilassa käyttämällä Retsch Cryomill -laitetta.
MSI:tä käytettiin arvioimaan yhdisteiden spektriominaisuuksia kudostaustalla. Tätä tarkoitusta varten "terästetyt" kudoslohkot leikattiin 12 μm:n paksuisiksi kryostaatilla ja kiinnitettiin sulattamalla indiumtinaoksidilla (ITO) päällystetyille MALDI-kohdelasille. CHCA-matriisi suihkutettiin näytteille iMatrixSpray-instrumentilla ja analysoitiin UltrafleXtreme MALDI -spektrometrillä. Mittaukset suoritettiin Reflectron MS- ja LIFT MS / MS-moodissa ehjän yhdisteen ja sen fragmenttien spektriominaisuuksien määrittämiseksi. Kahdeksasta lähtöyhdisteestä kolme valittiin niiden optimaalisten ionisointiominaisuuksien perusteella perfuusioparadigmassa käytettäväksi.
Hyödyntämällä tätä kokeellista tutkimusstrategiaa, perfusoituna rotan maksaan 2,5 µM, Sunitinib ja sen spesifiset fragmentit (MS- ja LIFT MS / MS-moodissa) olivat selvästi nähtävissä. Nämä tulokset ovat lähtökohtana tuleville tutkimuksille, joissa tutkitaan antineoplastisten yhdisteiden tunkeutumista kasvaimiin analysoimalla koskemattoman yhdisteen ja sen metaboliittien paikallinen sijainti.