الكيمياء المناعية النسيجية (IHC)
مقدمة:
تستخدم الكيمياء المناعية النسيجية (IHC) الأجسام المضادة الأحادية النسيلة والأجسام المضادة المتعددة النسائل للكشف عن المستضدات وتحديدها وتوزيعها داخل الأنسجة. يمكن أن تكون المستضدات النوعية للأورام معبرة بشكل جديد أو مفرطة التعبير في الأنسجة، وكشفها يمكن أن يوفر رؤى حول الحالة الصحية للخلايا المستهدفة.
تتطلب تقنية IHC أخذ عينات من الأنسجة وخزعة. بعد معالجة العينة وتضمينها في كتل البارافين، يتم قطع الشرائح باستعمال الميكروتوم ونقلها إلى شراشف. ثم يتم حضانة هذه العينات مع جسم مضاد ملائم. يمكن تصور مواقع ارتباط الأجسام المضادة بالمستضدات باستعمال ميكروسكوب عادي أو فلوري، مع الاستعانة بعلامات مثل الأصباغ الفلورية أو الإنزيمات أو العناصر المشعة أو الذهب الغروي. تتصل هذه العلامات مباشرة إما بالجسم المضاد الأولي أو الثانوي.
ظهر المفهوم الأساسي الكيمياء المناعية النسيجية وتطبيقاته في الثلاثينيات من القرن الماضي، لكن لم يُعترف به حتى عام 1941 عندما نُشر أول دراسة عن IHC. استخدم كونز وزملاؤه أجسامًا مضادة مرتبطة بالفلوريسين لتحديد مواقع مستضدات المكورات الرئوية بدقة في الأنسجة المصابة.
مع تقدم تقنيات IHC، تم تقديم علامات إنزيمية مثل البيروكسيداز والفوسفاتاز القاعدي. كما اُستخدم علامات الذهب لتحديد تفاعلات الكيمياء المناعية النسيجية على كلا المستويين المجهريين: الضوئي والإلكتروني. تشمل العلامات الأخرى العناصر المشعة، ويمكن أن يُظهر الوسم الإشعاعي من خلال الأوتوراديغرافيا. الهدف من IHC هو تحقيق صبغ عالي الجودة مع الحد الأدنى من الضرر للأنسجة واستعمال أقل كمية ممكنة من الأجسام المضادة لتحديد مستويات الأورام وعلاماتها المرتبطة بها.
تطبيقات الكيمياء المناعية النسيجية
نظرًا لأن الكيمياء المناعية النسيجية يتضمن تفاعلات محددة بين المستضدات والأجسام المضادة، فإنه يتمتع بمزايا كبيرة مقارنةً بتقنيات الصبغ التقليدية التي تحدد عددًا محدودًا فقط من البروتينات والإنزيمات والهياكل النسيجية. وبذلك، أصبحت IHC تقنية ضرورية تُستعمل على نطاق واسع في العديد من مختبرات البحث الطبي وكذلك في التشخيص السريري.
فيما يلي تسعة تطبيقات للكيمياء المناعية النسيجية بشكل مختصر:
علامات التنبؤ في السرطان
تُستعمل IHC لتحديد التنبؤات للأورام من خلال التعرف على الإنزيمات، المستضدات النوعية للأورام، الأورام الخبيثة، جينات مثبطة الأورام، وعلامات تكاثر الخلايا للأورام. أظهرت تفكيكات الأورام باستعمال هذه الطرق تقدمًا ملحوظًا مقارنة بالأساليب التقليدية للتشخيص وتحديد درجة الأورام. تُستعمل IHC أيضًا لتشخيص الأمراض، تطوير الأدوية، والأبحاث البيولوجية. من خلال استعمال علامات نوعية للأورام، يمكن للأطباء تشخيص السرطان (سواء كان حميدًا أو خبيثًا)، تحديد مرحلة ودرجة الورم، نوع الخلايا السرطانية، ومصدر النقائل.
الأورام ذات المنشأ غير المحدد
توفر أنواع مختلفة من لوحات IHC إمكانية التعرف على الأورام ذات المنشأ غير المحدد وكذلك الأورام النقيلية من مصدر أولي غير محدد. يتم اختيار لوحات الأجسام المضادة المختلفة بناءً على التاريخ السريري، الخصائص الشكلية، وفحوصات الأنسجة على الشرائح المثبته بصبغة H&E، بالإضافة إلى نتائج الأبحاث الأخرى ذات الصلة.
توقع الاستجابة للعلاج
تُستعمل IHC على نطاق واسع لتوقع استجابة العلاج في نوعين مختلفين من الأورام، وهما سرطان البروستاتا وسرطان الثدي، حيث يتم تنظيم نمو كليهما بواسطة هرمونات الإستروجين والأندروجين. توجد مستقبلات معينة لهذه الهرمونات في خلايا الأورام المعنية. تمثل الأورام التي تعبر عن مستويات عالية من هذه المستقبلات أهدافًا دوائية ملائمة لإزالة مصادر هذه الهرمونات الداخلية أو للعلاج بالهرمونات، بما في ذلك العلاج بالإستروجين في سرطان البروستاتا والعلاج بالأندروجين في سرطان الثدي.
العدوى
تُستعمل طرق الكيمياء المناعية النسيجية لتأكيد الأهداف المعدية في العدوى مثل الفيروس المضخم للخلايا، فيروس التهاب الكبد B، وفيروس التهاب الكبد C. تستند هذه العملية التعريفية في الأنسجة إلى استعمال أجسام مضادة نوعية ضد الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي الميكروبي وبارامترات ميكروبية أخرى. يُستعمل هذا المنهج بشكل منتظم في التحقق من أهداف المرض من خلال تتبع التعبير عن هذه الأهداف في الأنسجة المتضررة خلال مسار المرض.
علم الوراثة
يمكن استعمال تقنية الكيمياء المناعية النسيجيةلتحديد وظيفة بعض الجينات المحددة في العمليات البيولوجية الأساسية، مثل عملية الموت الخلوي المبرمج (الأبوباكتوز)، وتوسيع التعبير الجيني. على سبيل المثال، يمكن استعمال جسم مضاد أحادي النسيلة خاص ضد نظير p53 في المسار المؤدي إلى الموت الخلوي المبرمج لتتبع ذلك.
اضطرابات الجهاز العصبي
تشمل الاضطرابات التنكسية العصبية مجموعة واسعة من الأمراض التي تتميز بخلل في وظيفة وموت فئة معينة من الخلايا العصبية الحساسة. تزداد أهمية هذا الدور في تصنيف الاضطرابات العصبية وتطوير معايير مهمة لتشخيصها، ويمكن أن تساعد الكيمياء المناعية النسيجية في هذه التشخيصات.
الإصابات الدماغية
في السنوات الأخيرة، تم تأكيد صبغ الكيمياء المناعية النسيجية لبروتين سلف بيتا أميلويد كطريقة لتشخيص إصابة المحاور العصبية خلال فترة من ساعتين إلى ثلاث ساعات بعد الإصابة. يمكن استعمال تشخيص الكيمياء المناعية النسيجية لإصابة المحاور في تحديد توقيت الإصابة في السياقات الطبية القانونية.
الكيمياء المناعية النسيجية وتطبيقاتها في الأمراض العضلية
يعد التشخيص الدقيق للد dystrophies العضلية أمرًا حيويًا نظرًا للتبعات الناتجة عن الأمراض الوراثية وتوقعها بدقة. في السنوات الأخيرة، تم التأكيد على وجود اضطرابات متعددة في البروتينات العضلية في حالات الد dystrophies العضلية. تستهدف هذه الاضطرابات بروتينات العضلات الموجودة في الساركولما، الشبكة خارج الخلوية، السيتوزول، النواة، وغيرها من الأنسجة التي تحتوي على ألياف عضلية. يمكن أن تلعب خزعة العضلات الهيكلية دورًا مهمًا في تمييز الد dystrophies الوعائية عن الاضطرابات غير الد dystrophية، ويمكن أن تساعد IHC في تشخيص الد dystrophies المختلفة بناءً على أصولها البروتينية.
برامج البحث في الكيمياء المناعية النسيجية وتطبيقاتها
تتعلق بعض الأبحاث الحالية بأسباب الأمراض التنكسية العصبية بتحديد العوامل المسببة للخيوط الحلزونية المزدوجة، ترسب بيتا أميلويد، التراكم السيتوبلازمي، وما إلى ذلك. لذا، فإن إجراء مثل هذه الدراسات لتشخيص وتحديد مستويات البروتينات غير الطبيعية التي تؤدي إلى ظهور الأمراض التنكسية العصبية له أهمية كبيرة. أصبحت IHC، باستعمال أجسام مضادة ضد بيتا أميلويد، ألفا-سايكولين، يوبكويتين، هانتينغتين، بولي جلوتامين، وعلامات أخرى، أداة شائعة للتشخيص الدقيق والتحديد الكمي للبروتينات غير الطبيعية في كل من أنسجة الإنسان والحيوانات التجريبية. لذلك، تعتبر IHC أداة مهمة في المختبرات التشخيصية والبحثية.