Hóa mô miễn dịch (IHC): Kỹ thuật nhuộm đột phá trong chuẩn đoán mô bệnh học

Hiện nay, hoá mô miễn dịch đã trở thành một phương pháp phổ biến, lý tưởng cho các nhà giải phẫu bệnh trong việc chuẩn đoán bệnh.

IHC là gì?

Các nhà nghiên cứu sử dụng phương pháp nhuộm mô bệnh học để khám phá những phát hiện mới trong một mẫu mô. Điều này cho phép họ xây dựng một lý thuyết về nguyên nhân dẫn đến bệnh tật, và sau đó nó hướng các bước tiếp theo trong nghiên cứu chuyển hóa.

Phát hiện đầu tiên từ một vết thường quy hoặc vết sơ cấp sử dụng hai màu tương phản, tím xanh (nhân tế bào nhuộm hematoxylin) và hồng (tế bào chất nhuộm eosin), xác định cấu trúc và thay đổi kiểu mẫu trong mô (Hình 1a). Vết này được gọi là vết Hematoxylin & Eosin hoặc H&E. Phát hiện ban đầu với việc nhuộm tiêu bản H&E, màu hồng và xanh lam xác định xem có cần thêm thông tin để làm rõ kết quả hay không.

Hóa mô miễn dịch (IHC)
Hình 1. Ung thư biểu mô tuyến ruột sử dụng thuốc nhuộm H&E và IHC

Sự liên kết IHC 

Hóa mô miễn dịch (IHC) là một kỹ thuật nhuộm màu thứ cấp chuyên biệt, sử dụng chất nhiễm sắc hoặc chất kết tủa có màu, để làm đầu mối cho các nhà nghiên cứu quan sát về những bất thường. IHC cũng sử dụng hematoxylin làm chất phản màu để nhuộm phần mô. Hematoxylin đóng vai trò tương phản với chất nhiễm sắc và nó cũng định vị vào nhân để nhuộm chất nhiễm sắc (Hình 1b & 1c). IHC là một xét nghiệm tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm được thực hiện nhờ phản ứng miễn dịch sinh học ở động vật có vú. Một tập hợp con của các tế bào máu của động vật có vú được gọi là tế bào lympho có thể phát hiện chất trong cơ thể. Các tế bào chủ thể hiện các cấu trúc báo hiệu cho các tế bào lympho rằng các tế bào này thuộc về chính nó ngăn chặn phản ứng miễn dịch phá hủy chúng.

Hình 2. Tế bào Lympho B

Các tế bào lympho tế bào B (Hình 2) sản xuất các protein chuyên biệt được gọi là kháng thể liên kết với chất không tự thân, đánh dấu nó để các tế bào lympho khác phá hủy. IHC cung cấp một cái nhìn chung vào mô để xác định xem có biểu hiện protein hay không bằng cách sử dụng kháng thể.

Kháng thể là gì?

Kháng thể là các protein chuyên biệt được gọi là globulin miễn dịch được tạo ra bởi các tế bào B để phản ứng lại với kháng nguyên. Kháng nguyên là những vật chất lạ gây ra phản ứng miễn dịch hoặc sản xuất kháng thể. Chúng là các protein globulin miễn dịch hình chữ Y liên kết với các kháng nguyên (Hình 3). Khu vực ở cuối mỗi Y-arm nhận biết và liên kết cụ thể với kháng nguyên hoặc mục tiêu. Các khu vực liên kết kháng thể-kháng nguyên này khớp với nhau một cách chính xác, ngăn vật chất lạ vào kháng thể. Kháng nguyên, hoặc vật chất lạ, được đánh dấu để loại bỏ bởi các tế bào chuyên biệt khác. Đây là cơ chế bảo vệ tự nhiên của cơ thể. IHC mô hình hóa cơ chế này bên ngoài cơ thể trên một phần mô mô phỏng hệ thống miễn dịch của cơ thể để tìm (Kháng thể) và đánh dấu các mục tiêu (Kháng nguyên).

Hình 3. Liên kết kháng thể

Tạo kháng thể

Tạo ra các kháng thể mạnh, chất lượng cao cho nghiên cứu và khám phá là một quá trình rất nghiêm ngặt.

Các protein liên quan xác định một loại khối u cụ thể được phân lập và những mảnh protein nhỏ này được sử dụng để cấy vào động vật thí nghiệm chuyên biệt nhằm kích hoạt phản ứng miễn dịch của chúng. Hệ thống miễn dịch của động vật sẽ tạo ra phản ứng miễn dịch, tạo ra kháng thể. Sau khi có đủ mức độ các kháng thể này được tạo ra, các tế bào lách của động vật sẽ được thu hoạch và các tế bào B được phân lập. Các tế bào được giữ lại nhưng không thể phát triển trong môi trường nuôi cấy.

Để phát triển hoặc tăng sinh trong môi trường nuôi cấy, các tế bào B lách phải được đưa vào một tế bào u tủy ác tính chuyên biệt. Đặc tính ác tính của dòng tế bào u tủy khiến nó trở nên bất tử, nhưng nó không có khả năng tạo ra kháng thể. Sự kết hợp của các tế bào B với các tế bào u tủy tạo ra sự kết hợp của các tế bào B bất tử có thể tạo ra các kháng thể cụ thể. Tế bào mới này được gọi là tế bào lai và nó chứa các đặc tính tốt nhất của cả hai loại tế bào. Dòng tế bào lai bây giờ có thể phát triển trong môi trường nuôi cấy và tạo ra các kháng thể mong muốn. Đây là những kháng thể được tạo ra để nhắm mục tiêu protein trong các phần mô bệnh hoặc bệnh lý.

Hóa mô miễn dịch và các ứng dụng trong tương lai

Các tế bào tiết ra nhiều loại protein. Những thay đổi bất thường trong tế bào ảnh hưởng đến biểu hiện protein: một số protein ngừng biểu hiện, một số khác biểu hiện quá mức và một số thay đổi thành protein mới. Việc phân loại những thay đổi này dựa trên khu vực khởi nguồn của chúng. Đối với mỗi loại ung thư trong một phân loại, nghiên cứu đã xác định một hồ sơ biểu hiện protein điển hình có thể được phát hiện và hiển thị bằng cách sử dụng kháng thể & kỹ thuật IHC (Hình 4).

Quá trình nhuộm màu được tạo ra bằng cách sử dụng kháng thể và IHC tạo ra dữ liệu có thể được sử dụng để chuyển sang giai đoạn tiếp theo của dự án nghiên cứu sử dụng các công nghệ cải tiến hơn như multiplex, nhuộm IHC với nhiều kháng thể trên cùng một lam kính. Bằng cách tối đa hóa lượng dữ liệu từ một phần mô duy nhất, các nhà nghiên cứu có thể phát hiện ra các mối tương quan dẫn đến phát hiện rõ hơn về quá trình bệnh và môi trường vi mô khối u.

Nguồn: https://www.leicabiosystems.com/life-sciences-and-research-solutions/articles/an-introduction-to-immunohistochemistry-ihc/