DNA-strømsytometri (flow cytometry): Prinsipper, anvendelser i kreft og forskning

Hva er DNA-strømsytometri?

En teknikk for rask analyse av DNA-innhold i enkeltceller. Celler merkes med DNA-bindende fluorokromer (f.eks. propidium iodid, DAPI, Hoechst), hydrodynamisk fokuserte gjennom en laserstråle, og fluorescens/intensitet måles per celle. Gir DNA-histogram (ploidiet) og cellecykkelfasefordeling (G0/G1, S, G2/M).

Kjerneapplikasjoner

1. Kreftdiagnostikk og prognose

• Ploidi status: Diploid (normal DNA) vs. aneuploid (abnormt DNA-innhold). Aneuplodi korrelerer med mer aggressiv tumor, dårligere prognose (bryst, prostata, urinblære, ovarie, kolorektal).
• S-fase fraksjon (SPF): Andel celler i DNA-syntesefase. Høy SPF = høy proliferasjon = mer aggressiv.
• Benmarg / blod / lymfeknytt: Deteksjon av maligne celler (leukemi, lymfom, myelom) ved immunofenotyping (CD-markører) + DNA.
• Minimal residual disease (MRD): Sensitivitet 10⁻⁴–10⁻⁵.

2. Forskning

• Cellecykkeldynamikk (synkronisering, blokkering, sjekkpunkter).
• Apoptose (sub-G1 peak, TUNEL-kombinasjon).
• Stråling/kjemoterapi-effekt på DNA (skade, reparasjon, cellecykkearrest).
• Plantegenetikk: ploidi-nivå, hybridisering, polyploidiinduksjon.
• Mikrobiologi: bakterie-cellecyklus, viabilitet.

Prosedyre (forenklet)

1. Encellesuspensjon (vevdisaggregasjon, erytrocytlyse ved blod/benmarg).
2. Fiksering (70 % etanol, koldt – bevarer DNA, permeabiliserer).
3. RNase-behandling (fjern RNA – interfererer med fluorokrom).
4. Farging (PI 50 µg/mL + RNase, 30 min, mørkt).
5. Kjøring på strømsytometer (min. 10 000–20 000 celler for DNA-histogram).
6. Analyse: modellfitting (Dean-Jett-Fox, MultiCycle) for fasefordeling.

Fordeler

• Raskt (minutter per prøve), høy gjennomstrømning.
• Kvantitativt, objektivt, reproduserbart.
• Krever få celler (10⁵–10⁶).
• Kan kombineres med immunofenotyping (flere parametre per celle).

Begrensninger og utfordringer

• Kan *ikke* skille godartede fra maligne aneuploide celler alene (krever morfologi/immunofenotype).
• Normaldiploide tumorer (f.eks. visse prostatakreft, liposarkom) → falsk negativ.
• Tumorheterogenitet – prøve må være representativ.
• Standardisering (kvalitetskontroll, referanseceller, kompensasjon) kritisk.
• Alene utilstrekkelig for prognose – må integreres med klinikk, grad, stadie, molekylære markører.

Kvalitetssikring

• Daglig QC: fryerhjerteceller (trout RBC – diploid standard), kyllingerytrocyter.
• Døgnkontroll: CV (coefficient of variation) for G0/G1 peak <2–3 %.
• Deltakelse i eksterne kvalitetsprogrammer (UK NEQAS, CAP).