EP2576820A1 - Stabilization of nucleic acids in cell material-containing biological samples - Google Patents

Stabilization of nucleic acids in cell material-containing biological samples

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Publication number
EP2576820A1
EP2576820A1 EP11722475.8A EP11722475A EP2576820A1 EP 2576820 A1 EP2576820 A1 EP 2576820A1 EP 11722475 A EP11722475 A EP 11722475A EP 2576820 A1 EP2576820 A1 EP 2576820A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nucleic acids
sample
buffer
cell
rna
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11722475.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christoph Erbacher
Markus Kirchmann
Patrick Baumhof
Petrina Schick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qiagen GmbH
Original Assignee
Qiagen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qiagen GmbH filed Critical Qiagen GmbH
Priority to EP11722475.8A priority Critical patent/EP2576820A1/en
Publication of EP2576820A1 publication Critical patent/EP2576820A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6806Preparing nucleic acids for analysis, e.g. for polymerase chain reaction [PCR] assay
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0205Chemical aspects
    • A01N1/021Preservation or perfusion media, liquids, solids or gases used in the preservation of cells, tissue, organs or bodily fluids

Definitions

  • the present invention relates to the use of a buffer for stabilizing cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material and a method for stabilizing nucleic acids in cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material.
  • RNA ribonucleic acids
  • mRNA messenger RNA
  • a quantitative analysis of the mRNA of a cell by means of modern molecular biological methods such as the quantitative or real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR or real-time RT-PCR) or gene expression chip analyzes, for example, allows the recognition of expressed genes for detection of infections, metabolic diseases or cancer.
  • the analysis of the deoxyribonucleic acids (DNA) of a cell by means of molecular biological methods such as PCR or sequencing allows the determination of genetic markers and the detection of genetic defects.
  • the analysis of genomic RNA and DNA can also be used for the direct detection of infectious agents such as viruses, bacteria, etc.
  • RNases are very active enzymes that, unlike DNases, do not require cofactors, even the smallest amounts of these enzymes are enough to break down a large part of the RNA contained in a sample within a very short time.
  • the expression pattern of a cell undergoes a rapid turn-over so that the cell can respond to a change in external circumstances.
  • the expression pattern can change rapidly as soon as the sample is collected.
  • changing the gas equilibrium and diluting the sample by anticoagulants, which should prevent the coagulation of the sample, especially in blood samples, for example, by the induction of stress genes changes the expression pattern of the individual cells immediately after removal .
  • the in vivo transcription profile can be conserved and analyzed. Stabilization of the nucleic acids is therefore of immense importance, especially in the case of medical samples, which are often taken at one place, for example in a doctor's office and analyzed in a laboratory only after prolonged storage and transport.
  • RNAIater technology RNAIater technology
  • RNA stabilizing RNA from tissue samples is the use of guanidinium thiocyanate and ⁇ -mercaptoethanol, which lyses the cells and denatures the proteins contained therein (Gillespie, D., et al., Nucleic Acids Research, 1992, 20 (20), 5492).
  • Method for the stabilization of RNA in blood which in addition to a large proportion of DNA and proteins in particular contains various intra- and extracellular RNases, currently based on the lysis of the cells and subsequent denaturation of RNases (US 06602718 B1, US 06617170 B1 and US 6821789).
  • RNA encoding hemoglobin derived from red blood cells that are about 1000 times more abundant than leukocytes.
  • the object of the present invention was therefore to provide a buffer for the stabilization of nucleic acids in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology in order to enable a subsequent cell separation to stabilize the nucleic acids contained in the sample to the molecular " Actual state "at the time of sampling as possible, and also the proportion of unwanted
  • Nucleic acids in particular unwanted RNA to reduce dramatically in the sample to be examined after the subsequent lysis of the cells.
  • an aqueous system comprising one or more substances selected from the group consisting of 3 - (/ V-morpholino) propanesulfonic acid (MOPS), 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole , 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol and tetrahexylammonium chloride, nucleic acids stabilized in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material.
  • 3 - (/ V-morpholino) propanesulfonic acid (MOPS) 1, 2-dimethoxyethane
  • sodium salicylate sodium salicylate
  • hexaammonium heptamolybdate glucosamine hydrochloride
  • indole 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol
  • tetrahexylammonium chloride nucleic acids stabilized in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology
  • aqueous system can be any water-based solution or buffer suitable for suspending or dissolving portions of cell material without denaturing components of the sample as long as the solution / the buffer contains at least one of the substances mentioned. proper aqueous system is able to stabilize both intracellular and extracellular nucleic acids in the presence of cell material.
  • the solutions / buffers according to the invention are also suitable for the stabilization of
  • DNases and RNases Nucleic acids in the presence of free (extracellular) nucleases (DNases and RNases).
  • the aqueous system preferably comprises MOPS or a mixture of MOPS and at least one further substance selected from the group comprising 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole, 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol and tetrahexylammo includes chloride.
  • the aqueous system comprises MOPS or a mixture of MOPS with sodium salicylate and / or glucosamine hydrochloride.
  • the concentration of the substance used for stabilization is dependent on the substance used.
  • the concentration of 3 - (/ V-morpholino) propanesulfonic acid in the aqueous system according to the invention is preferably 1 to 1000 mmol / l, more preferably 25 to 500 mmol / l, further preferably 100 to 300 mmol / l and especially 200 mmol / l.
  • Sodium salicylate in the buffer preferably 1 - 1000 mg / ml, more preferably 25 to 500 mg / ml, further preferably 200 to 300 mg / ml and in particular 250 mg / ml.
  • the concentration of hexaammonium heptamolybdate in the buffer is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 50 to 250 mg / ml, further preferably 100 to 200 mg / ml and especially 150 mg / ml.
  • the concentration of the glucosamine hydrochloride is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml.
  • the concentration of the indole is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml.
  • the concentration of the indole is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml. If the buffer contains tetrahexylammonium chloride, the concentration of indole is preferably 0.1 to 50 mg / ml, more preferably 0.5 to 25 mg / ml, further preferably 1 to 10 mg / ml and especially 5 mg / ml.
  • the proportion of the 1, 2-dimethoxyethane in the buffer is preferably 1 to 20 vol% (volume percent), preferably 5 to 15 vol% and especially 10 vol%, corresponding to a concentration of 1, 2-dimethoxyethane of preferably 8.7 to 174 mg / ml, particularly preferably 43.5 to 130.5 mg / ml and in particular 87 mg / ml.
  • the substances mentioned in this paragraph are preferably present in the aqueous system in a concentration range of 1 to 3000 mg / ml, more preferably 25 to 2000 mg / ml, more preferably 50 to 1500 mg / ml and especially 400 to 850 mg / ml on the total concentration, before.
  • the inventive solution / buffer according to the invention may moreover comprise one or more further substances, preferably selected from the group comprising pH regulators such as acids or bases, anticoagulants and organic solvents.
  • the buffer may contain weakly basic salts such as sodium acetate, preferably in a concentration of 10 to 200 mmol / l, more preferably 25 to 75 mmol / l.
  • Suitable anticoagulants are known to the person skilled in the art and include, for example, chelating agents such as heparin, citric acid, ethylenediamine / V, / V, / V ', / V-tetraacetic acid (EDTA) and 1,2-bis (2-aminophenoxy) ethane.
  • the concentration of such chelating agents in the buffer according to the invention is preferably 2 to 100 mmol / l, particularly preferably 2 to 50 mmol / l and in particular 5 to 15 mmol / l.
  • the buffer of the invention may further contain organic solvents such as DMSO, preferably in a concentration of 10 to 250 mmol / l, more preferably from 50 to 200 mmol / l.
  • the pH of the aqueous system according to the invention is preferably 3 to 7, more preferably 3.5 to 6.5, particularly preferably 4 to 6 and in particular 4.5 to 5.5.
  • any sample containing cells is referred to as the cell-material-containing biological sample.
  • the samples may be derived from animal or plant tissues, tissue or cell cultures, bone marrow, human and animal body fluids such as blood, serum, plasma, urine, semen, cerebrospinal fluid, sputum and smears, plants, plant parts and extracts, e.g. As juices, fungi, prokaryotic or eukaryotic microorganisms such as bacteria or yeasts, fossil or mummified samples, soil samples, sewage sludge, waste water and food are obtained.
  • the biological sample comprises blood, more preferably whole blood.
  • nucleic acids referred to in the context of the invention both ribonucleic acids (RNA) and deoxyribonucleic acids (DNA).
  • RNA and DNA in the sense of the invention designate both a single nucleic acid molecule (a nucleic acid) and a multiplicity of nucleic acids.
  • Preferred nucleic acids according to the invention are all ribonucleic acids, in particular messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), ribosomal RNA (rRNA), heterogeneous nuclear RNA (hnRNA), so-called small nuclear RNA (snRNA), so-called. small-interfering RNA (siRNA), micro-RNA (miRNA) and so-called antisense RNA.
  • the aqueous system according to the invention is capable of stabilizing nucleic acids, in particular the unstable RNA in a sample for at least 24 hours at room temperature, preferably at room temperature for at least three days.
  • room temperature for the purposes of the invention preferably comprises temperatures of 22 ⁇ 3 ° C.
  • the shelf life of the stabilized sample at temperatures below 20 ° C, for example at 2 to 8 ° C is correspondingly higher.
  • a sample is referred to as stabilized, if the integrity of the nucleic acids contained after storage at a given temperature for the indicated time is higher than the integrity of the nucleic acids in a (unstabilized) comparative sample, which originates from the same source and was removed and stored under identical conditions but without the addition of a stabilizing buffer.
  • Methods for determining the integrity of nucleic acids are known to those skilled in the art. In the case of RNA, the stated percentage values refer to the RNA Integrity Number (RIN), whose determination will be discussed in more detail later.
  • the buffers / solutions of the invention are further capable of minimizing ex vivo gene expression in the stabilized samples as compared to unstabilized samples, thus preserving the in vivo transcription profile.
  • the state of the cells at the time of sampling can be largely retained and examined despite storage at a later date.
  • this stabilization of nucleic acids and the suppression of ex vivo gene expression offers the possibility of storing sampled samples.
  • Another object of the invention is a method for stabilizing nucleic acids in cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material to provide samples for at least one of the following methods for examining the nucleic acids contained in the sample, but not limited thereto be: PCR, RT-PCR, electrophoretic methods, microarray analysis, labeling, isolation and / or detection of the nucleic acids, comprising the displacement of the biological sample with a nucleic acid-stabilizing aqueous system according to the invention.
  • the sample is added immediately after removal from its natural environment with the buffer of the invention.
  • the sample is transferred immediately after removal from its natural environment in a vessel containing the inventive aqueous system.
  • the volume of the buffer / solution used depends on the sample.
  • the sample is mixed with a volume of the buffer / solution which is preferably from 1.5 to 1 (by weight, more preferably from 2 to 5 times the volume of the whole blood sample.
  • the nucleic acids stabilized in the aqueous system according to the invention can be labeled, processed, isolated and detected following storage by known methods.
  • the cell material contained in the sample is first lysed, and the nucleic acids released thereby are isolated by means of a suitable method and optionally purified.
  • the methods suitable for this purpose are known to the person skilled in the art. Lysis of the cell material can be carried out, for example, in the commercially available QIAzol lysis reagent from Qiagen (Hilden, Germany) in accordance with QIAzol Handbook 10/2006.
  • the RNA contained in the lysed sample can be separated from the DNA and the proteins and precipitated by subsequent precipitation with isopropanol from the aqueous phase.
  • the purification of the RNA can be carried out, for example, using the commercially available RNeasy kits from Qiagen, or else using any other suitable purification method.
  • RNA by reverse transcription RT-PCR method are transcribed and amplified, amplified in the case of DNA by PCR method and / or by electrophoretic methods such as Northern blotting (RNA) or Southern blotting (DNA) or so-called microarrays (Genchip analyzes) are examined.
  • electrophoretic methods such as Northern blotting (RNA) or Southern blotting (DNA) or so-called microarrays (Genchip analyzes) are examined.
  • RT-PCR encompasses in the sense of the invention in particular in particular so-called quantitative RT-PCR methods (qRT-PCR or real-time RT-PCR), which allow a quantification of the obtained mRNA.
  • RNA integrity was determined by means of electrophoretic methods.
  • classical gel electrophoreses were performed on denaturing agarose gels.
  • fluorescent dyes such as ethidium bromide or SYBR Green
  • the ratio of the fluorescence intensity of the 28 S rRNA band to the 18 S rRNA band is approximately 2: 1 in the case of intact RNA.
  • RNA Integrity Number is a system for quantifying RNA quality that takes into account a number of other factors in addition to the intensity of the 28 S and 18 S rRNA bands thus enabling a more reliable statement about the integrity of the RNA than is possible with a purely visual estimation of the intensity on a gel.
  • RIN RNA Integrity Number
  • the software determines a RIN value on a scale of 1 to 10. The numerical value 1 corresponds to a completely degraded RNA, while the numerical value 10 corresponds to a completely intact RNA. From the thus determined integrity of the rRNA is concluded that the integrity of the mRNA.
  • the inventive buffers are capable of minimizing ex vivo gene induction in the stabilized samples. This was detected by means of qRT-PCR studies of the RNA, which was isolated after storage of the sample in the buffers according to the invention by known methods. to Quantification of the results was carried out using the AACT method known to the person skilled in the art, in which the expression of the target genes (in the present case c-fos and I L-1 ⁇ ) is normalized with that of an unregulated reference gene (in the present case, 18 S rRNA used).
  • the inventive method may further comprise a step for immunohistological labeling of individual cell types in a sample containing different cell types, prior to examination of the nucleic acids contained in the sample with the above-mentioned techniques such as PCR, RT-PCR, electrophoretic Methods or microarray analyzes is performed. Since the stabilizing buffers of the present invention preserve the cell morphology of the cell material, the present invention enables the immunohistological labeling, assay and / or separation of individual cell types before subsequent lysing of the cell material releases the nucleic acids contained in the cells. For example, even after storage at room temperature for several days, the cells can be labeled with specific antibodies and detected.
  • the immunohistological labeling is carried out with fluorescence-labeled antibodies that allow a UVA / is spectroscopic detection of the antigen-antibody conjugate.
  • the method further comprises a step for selecting and separating individual cell types from a sample containing different cell types, prior to the examination of the nucleic acids contained in the sample using the above-mentioned methods such as PCR, RT-PCR , electrophoretic methods or microarray analyzes.
  • the method allows, for example, the flow cytometric analysis of the stabilized cell material. With the help of flow cytometry, a large number of cells can be characterized on a single cell level in terms of their biochemical and physical properties within a very short time. For this reason, this technique is routinely used inter alia in hematology and immunology, for example for the diagnosis and assessment of the course of the disease or the therapeutic success of various diseases and viral infections such as, for example, leukemia or HIV infections.
  • the principle of manufactoryzytometrie is based on the study of the optical properties of the cells that pass through a laser beam in a single measuring unit.
  • photomultipliers are used to investigate the light scattering and refraction caused by a cell crossing the laser beam.
  • the amount of scattered light depends on the size of the cell and its complexity. For example, granulocytes that have a rough surface scatter significantly more light than T lymphocytes that have a smooth surface.
  • the forward scattered light (FSC) correlates with the volume of the cell
  • SSC sidewards scatter
  • the cell types of the blood can be differentiated into granulocytes, lymphocytes and monocytes.
  • the flow cytometry also allows the determination of the number of cells in a sample and a separation of the individual cell types.
  • the cells are first labeled with a fluorescent dye that specifically binds to certain components of the cell prior to flow cytometric analysis.
  • the intercalating dyes 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) and For example, propidium bromide bind to the DNA of a cell and, by measuring the fluorescence intensity, make it possible to determine the DNA content of the cell.
  • the cells can also be labeled with a specific antibody which either carries a fluorescent dye itself (direct immunofluorescence) or which is labeled in a second step after binding to the antigen with a fluorescently labeled secondary antibody (indirect
  • CD3 antibodies labeled with the fluorescent dye fluorescein isothiocyanate (FITC) CD3-FITC antibodies
  • FITC fluorescent dye fluorescein isothiocyanate
  • CD3-FITC antibodies specifically mature T lymphocytes can be labeled and detected, counted and separated by flow cytometry.
  • multiple laser sources various features can also be detected simultaneously using multiple antibodies and used as selection criteria for subsequent separation of the labeled cells.
  • the selection and separation of the cell types preferably takes place by means of fluorescence-based flow cytometry.
  • FIG. 1 shows the electropherograms of two RNA samples which a) in an aqueous system according to the invention in the presence of lysed blood (left column) or b) in an unstabilized aqueous solution without lysed blood (positive control, right column). each incubated for 24 hours, 3 and 7 days at room temperature.
  • the RNA integrity number (RIN) which was determined using a software-implemented algorithm, is also given in the respective electropherogram.
  • Figure 2 shows a comparison of the integrity of RNA isolated from blood samples stored for 2, 24 and 72 hours respectively in a pH 5 MOPS buffer and in commercially available PAXgenes or EDTA-containing sample vials has been.
  • Figure 3 shows the relative c-fos transcriptional profile of qRT-PCR of a sample stored in an EDTA-containing buffer (upper panel) compared with that of a sample stored in a MOPS buffer of pH 5 was stored (lower diagram).
  • Figure 4 shows the relative IL-1 ⁇ transcriptional profile of qRT-PCR of a sample stored in an EDTA-containing buffer (upper panel) compared to that of a sample stored in a MOPS buffer of the pH. Value 5 was stored (lower diagram).
  • Figure 5 shows the electrophoresis gels of RNA recovered from whole blood samples after storage at room temperature for 24 hours.
  • FIG. 6 shows the scattered light dot plots obtained by flow cytometric investigations a) of a whole blood sample not stabilized according to the invention, which had been previously stored for 24 hours at 4 ° C. in a commercially available citrate buffer and b) a whole blood sample which was previously 24 h was stored in a pH 5 buffer according to the invention containing MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride.
  • a whole blood sample which was previously 24 h was stored in a pH 5 buffer according to the invention containing MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride.
  • On the left are the dot plots of the samples before staining with specific antibodies, in the middle the dot plots after labeling of the leukocytes with CD3-FITC, and on the right the histograms of the CD3-FITC-labeled leukocytes are shown.
  • X-Axis Forward Scatter (FSC)
  • Y-Axis Sideward Scatter
  • Example 1 Stabilization of RNA in the presence of lysed blood
  • the base buffer used was a solution of 200 mmol / l MOPS, 50 mmol / l sodium acetate and 10 mmol / l EDTA in RNase-free water (pH 5).
  • This base buffer was admixed with the substances indicated in Table 1. 800 ⁇ of the various buffer compositions were mixed with 6 g of RNA, which had previously been isolated from Jurkat cells using the commercially available RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany), and after addition of lysed blood containing free activated RNases, incubated for a predetermined time.
  • As a control positive control
  • 6 g of RNA without lysed blood were incubated in an unstabilized aqueous solution for the same time period.
  • the samples were lysed according to the QIAzol Handbook 10/2006 using the QIAzol lysis reagent from Qiagen (Hilden, Germany), and the RNA contained isolated using a RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany).
  • the sample was admixed with 2.5 ml of QIAzol reagent from Qiagen (Hilden, Germany) and 500 ⁇ l of chloroform and centrifuged for 15 minutes at 12,000 rpm. The upper phase was carefully removed and mixed with 2.5 ml of ethanol.
  • the column was loaded with the lysate and centrifuged for 1 min at 8000 rpm.
  • 500 ⁇ l RW1 buffer from Qiagen (Hilden, Germany) were pipetted onto the column and the column was centrifuged for 1 minute at 8000 rpm.
  • 80 ⁇ M of a mixture of 10 ⁇ M Dnase I solution and 70 ⁇ M RDD buffer from Qiagen (Hilden, Germany) were pipetted onto the column and the column was incubated for 20 min at room temperature.
  • RNA 100 ⁇ Rnase-free water were pipetted onto the column, the column was incubated for 1 min at room temperature and then centrifuged for 1 min at 14000 rpm.
  • the eluate contained the purified RNA. This was detected via a denaturing agarose / formaldehyde gel by staining with SYBR Green. Buffers suitable for stabilization were considered to be those in which, even after 3, preferably after 5, more preferably after 7 days of storage in the presence of lysed blood, both 28 S rRNA and 18 S rRNA were still detectable on the agarose gel.
  • the buffers for which an intensity ratio of the two bands (28 S: 18 S) of about 2: 1 was retained were termed stabilizing.
  • the solutions listed in Table 1 proved to be suitable for stabilizing RNA in the presence of free active RNases for longer than 24 h at room temperature.
  • Buffer 1 base buffer + 10% by volume 1, 2-dimethoxyethane, pH 4
  • Buffer 2 250 mg sodium salicylate per ml of base buffer
  • Buffer 3 150 mg hexaammonium heptamolybdate per ml of base buffer
  • Buffer 4 100 mg glucosamine hydrochloride per ml of base buffer
  • Buffer 5 100 mg indole per ml of base buffer
  • Buffer 7 5 mg tetrahexylammonium chloride per ml of base buffer
  • Buffer 8 250 mg sodium salicylate and 100 mg glucosamine hydrochloride per ml of base buffer
  • RNA obtained was determined using the Bioanalyzer 2100 from Agilent Technologies (Böblingen, Germany).
  • a comparison of the sample stabilized in buffer 2 with the unstabilized sample (positive control) in FIG. 1 is shown.
  • the electropherogram of the positive control shows a clear baseline noise between the 18 S and the 28 S rRNA bands at 43 s and 50 s, respectively (so-called interregion), which is characteristic of degradation of the RNA in the sample.
  • the RIN of the positive control was only 9.0 after 24 h, while the RNA of the sample stabilized in buffer 2 according to the invention had a RIN of 10.0.
  • Example 2 Amplification of the Stabilized RNA by Quantitative RT-PCR
  • qPCR inhibitors are not introduced into the sample during the work-up by the stabilizing buffers according to the invention. or were retained in it or the substances used in the buffers themselves acted as inhibitors, and that the buffers of the invention are also capable of minimizing ex vivo gene induction, became a part of the RNA obtained using commercially available primers for GAPDH from the company Operon Biotechnologie Inc. (Huntsville, Alabama, USA) was amplified by a qRT-PCR according to a standard protocol of Applied Biosystems Inc. (Foster City, California, USA).
  • RNA obtained in Example 1 (6 g) was mixed with 2.5 ml of lysed blood three different donors and then mixed with 5 ml of the base buffer or added to commercially available PAXgene sample containers and EDTA-containing sample containers.
  • the samples were mixed with the buffer (0 h), and after storing the samples in the buffer for two hours (2 h), one or three days (24 h and 72 h, respectively) at room temperature, that in the samples contained RNA according to the QIAzol Handbook 10/2006 using the QIAzol lysis reagent and the RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany) isolated. All investigations were performed as duplicate determinations.
  • RNA from a donor was determined using the Agilent Bioanalyzer 2100 as described in Example 1. The results are shown in Figure 2. It was found that the integrity of the RNA obtained from the sample stored in the buffer according to the invention is higher than the integrity of the RNA isolated from the samples stored in PAXgene or in EDTA.
  • RNA isolated from 2.5 ml of blood was determined for the samples stored in the MOPS buffer or in EDTA after dilution with water (factor 7.5) by photometric determination of the light absorption at a wavelength of 260 nm.
  • the purity of the RNA obtained is determined by photometric determination of the ratio of light absorption at 260 nm to that at 280 nm.
  • Table 2 The results are given in Table 2, with the mean values of the duplicate determinations given in each case. Table 2
  • MOPS pH 5 25.22 23.62 -1 .60 0
  • the c-fos level of transcription of the EDTA-stored samples initially dropped sharply with a storage time of up to 24 h (AAC-r values up to -5.55), which suggests a reduction of the RNA increased with longer storage time but then probably strongly due to an ex vivo gene induction again.
  • the c-fos transcription level dropped significantly weaker, and a significant ex vivo gene induction was not observed even in a period of 24 h.
  • Example 3 Microscopic examination of the cell material in whole blood samples after stabilization
  • the samples were then examined under the microscope.
  • the cells were observed under the microscope, it could be seen that the cells which had been stored in the buffers according to the invention were still intact even after storage for 24 h at RT, while the unstabilized cells no longer represented the original cell morphology to any appreciable extent corresponded and were partially lysed.
  • the buffers b) and c) e) and g) even intact granulocytes were detected.
  • Example 4 Lysis of the cells and gel electrophoretic examination of the RNA
  • Example 3 for 24 h stored in various stabilization buffers according to Table 1 samples were lysed according to the known protocols using the QIAzol lysis reagent.
  • the RNA contained in the lysed sample was isolated by means of a phenol / chloroform extraction and purified by means of a RNeasy kit (Qiagen). Subsequently, the purified RNA was examined by means of a denaturing agarose gel after staining with SYBR Green. All examinations were performed twice.
  • Example 5 Fluorescence-activated cell sorting (FACS) of the stabilized cells
  • Each 2.5 ml of blood were mixed with 5 ml of the different stabilizing buffer according to Table 1 and incubated for 24 h at room temperature.
  • the cells contained in the sample were then labeled by means of a CD3-FITC antibody according to a standard protocol (incubation of the sample with 10-20% by volume CD3-FITC, incubation of the mixture at room temperature in the dark, erythrocyte lysis, centrifugation, washing with PBS Buffer, recentrifuging, adding the sample with 1% paraformaldehyde solution in PBS) and using a
  • FACSCalibur from BD Biosciences (San Jose, California, USA) was analyzed by flow cytometry.
  • buffer solutions of pH 5 containing (i) MOPS (base buffer), (ii) MOPS and 250 mg / ml sodium salicylate (buffer 2), (iii) MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride (buffer 4 ) and (iv) 10% by volume of 1,2-dimethoxyethane in an MOPS-containing buffer (buffer 1) is very well suited for stabilizing the whole blood samples at room temperature while preserving the cell morphology, so that a cell-specific labeling of the cells remains after storage of the sample Cells with antibodies and subsequent fluorescence-activated cell sorting was possible.
  • the pictures on the right show the for the samples a) and b) obtained histograms after labeling the leukocytes with CD3-FITC. It can be clearly seen that the cells stored in the buffer according to the invention are intact, so that they can stain with specific antibodies and be examined by FACS analysis.
  • X-Axis Forward Scatter (FSC)
  • Y-Axis Sideward Scatter (Side Scattered, SSC)

Abstract

The present invention relates to the use of an aqueous system for stabilization of cell material-containing biological samples with preservation of the cell morphology of the cell material, and to a process for stabilization of nucleic acids in cell material-containing biological samples with preservation of the cell morphology of the cell material.

Description

[0001] Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben  Stabilization of nucleic acids in cell-containing biological samples
[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Puffers zur Stabilisierung von Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials sowie ein Verfahren zur Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials. The present invention relates to the use of a buffer for stabilizing cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material and a method for stabilizing nucleic acids in cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material.
[0003] Die Stabilisierung von Nukleinsäuren in biologischen Proben spielt eine immer größere Rolle in der biologischen, medizinischen und pharmakologischen Forschung und Diagnostik, da durch die Untersuchung der Nukleinsäuren einer Zelle ihre genetische Herkunft und funktionelle Aktivität bestimmt werden kann. Die Untersuchung der Ribonukleinsäuren (RNA), insbesondere der sog. messenger RNA (mRNA) einer Zelle erlaubt eine direkte Bestimmung der Genaktivität dieser Zelle mittels einer Genexpressionsanalyse, welche einen direkten Einblick in die Aktivität der Zelle zum Zeitpunkt der Entnahme liefern kann, da insbesondere von den Genen, die zu diesem Zeitpunkt transkribiert werden, mRNAs in der Zelle vorliegen. Eine quantitative Analyse der mRNA einer Zelle mittels moderner molekularbiologischer Methoden wie der quantitativen bzw. Echtzeit- Reverse-Transkriptase-Polymerasekettenreaktion (qRT-PCR bzw. real-time RT- PCR) oder Genexpressions-Chip-Analysen ermöglicht beispielsweise die Erkennung exprimierter Gene zur Erkennung von Infektionen, Stoffwechselkrankheiten oder Krebs. Die Analyse der Desoxyribonukleinsäuren (DNA) einer Zelle mittels molekularbiologischer Methoden wie PCR oder Sequenzierung ermöglicht die Bestimmung genetischer Marker und den Nachweis genetischer Defekte. Die Analyse genomischer RNA und DNA kann darüber hinaus auch zum direkten Nachweis infektiöser Erreger wie Viren, Bakterien etc. eingesetzt werden. The stabilization of nucleic acids in biological samples plays an increasingly important role in biological, medical and pharmacological research and diagnostics, as by studying the nucleic acids of a cell their genetic origin and functional activity can be determined. The investigation of the ribonucleic acids (RNA), in particular the so-called messenger RNA (mRNA) of a cell allows a direct determination of the gene activity of this cell by means of a gene expression analysis, which can provide a direct insight into the activity of the cell at the time of sampling, especially of mRNAs are present in the cell at the time of transcription of the genes transcribed at that time. A quantitative analysis of the mRNA of a cell by means of modern molecular biological methods such as the quantitative or real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR or real-time RT-PCR) or gene expression chip analyzes, for example, allows the recognition of expressed genes for detection of infections, metabolic diseases or cancer. The analysis of the deoxyribonucleic acids (DNA) of a cell by means of molecular biological methods such as PCR or sequencing allows the determination of genetic markers and the detection of genetic defects. The analysis of genomic RNA and DNA can also be used for the direct detection of infectious agents such as viruses, bacteria, etc.
[0004] Eine unabdingbare Voraussetzung für derartige Techniken der Nukleinsäureanalytik ist die sofortige Stabilisierung der Nukleinsäuren unmittelbar nach der Entnahme einer biologischen Probe aus ihrer natürlichen Umgebung. Dies gilt insbesondere für RNA, die bereits unmittelbar nach der Entnahme der biologischen Probe aus ihrer Umgebung durch die ubiquitär vorkommenden sehr stabilen Ribonukleasen (RNasen) abgebaut werden kann. Da RNasen sehr aktive Enzyme sind, die im Gegensatz zu DNasen keine Cofaktoren benötigen, genügen selbst kleinste Mengen dieser Enzyme, um einen Großteil der in einer Probe enthaltenen RNA binnen kürzester Zeit abzubauen. An indispensable prerequisite for such techniques of nucleic acid analysis is the immediate stabilization of the nucleic acids immediately after the removal of a biological sample from their natural environment. This applies in particular to RNA already immediately after the removal of the can be degraded from their environment by the ubiquitous occurring very stable ribonucleases (RNases). Since RNases are very active enzymes that, unlike DNases, do not require cofactors, even the smallest amounts of these enzymes are enough to break down a large part of the RNA contained in a sample within a very short time.
[0005] Des Weiteren unterliegt das Expressionsmuster einer Zelle einem schnellen turn-over, damit die Zelle auf eine Änderung der äußeren Umstände reagieren kann. Das Expressionsmuster kann sich direkt nach der Gewinnung der Probe rapide verändern. Durch ein Absinken der Temperatur, die Änderung des Gas-Gleichgewichts und die Verdünnung der Probe durch Antikoagulantien, welche die Gerinnung der Probe verhindern sollen, verändert sich vor allem bei Blutproben bspw. durch die Induktion von Streßgenen das Expressionsmuster der einzelnen Zellen unmittelbar nach der Entnahme. Nur wenn es gelingt, die ex vivo Geninduktion zu unterbinden, kann in einer aus ihrer natürlichen Umgebung entnommenen Probe das in vivo Transkriptionsprofil konserviert und analysiert werden. Insbesondere bei medizinischen Proben, die vielfach an einem Ort, bspw. in einer Arztpraxis entnommen werden und erst nach längerer Lagerung und Transport in einem Labor analysiert werden, ist daher eine Stabilisierung der Nukleinsäuren von immenser Bedeutung. Furthermore, the expression pattern of a cell undergoes a rapid turn-over so that the cell can respond to a change in external circumstances. The expression pattern can change rapidly as soon as the sample is collected. By lowering the temperature, changing the gas equilibrium and diluting the sample by anticoagulants, which should prevent the coagulation of the sample, especially in blood samples, for example, by the induction of stress genes changes the expression pattern of the individual cells immediately after removal , Only if it is possible to prevent the ex vivo gene induction, in a sample taken from their natural environment, the in vivo transcription profile can be conserved and analyzed. Stabilization of the nucleic acids is therefore of immense importance, especially in the case of medical samples, which are often taken at one place, for example in a doctor's office and analyzed in a laboratory only after prolonged storage and transport.
[0006] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur Stabilisierung von Nukleinsäuren bekannt. Die Stabilisierung von RNA in Gewebe wird z.B. durch Ammoniumsulfat erreicht, welches schnell in die Zellen diffundieren kann und dort durch die Denaturierung zellulärer Proteine die Transkription und den Abbau von RNA durch RNasen vermindert (sogenannte RNAIater- Technologie). Allerdings lässt sich dieses Prinzip nicht auf Vollblut anwenden, welches eine der wichtigsten Proben darstellt, da Vollblutproben einen hohen Proteinanteil enthalten, welcher ein unlösliches Präzipitat mit dem Reagenz bildet. Eine weitere verbreitete Methode zur Stabilisierung von RNA aus Gewebeproben ist die Verwendung von Guanidiniumthiocyanat und ß-Mercaptoethanol, welches die Zellen lysiert und die darin enthaltenen Proteine denaturiert (D. Gillespie et al. Nucleic Acids Research, 1992, 20 (20), 5492). [0007] Verfahren zur Stabilisierung von RNA in Blut, das neben einem großen Anteil an DNA und Proteinen insbesondere diverse intra- und extrazelluläre RNasen enthält, beruhen zurzeit auf der Lyse der Zellen und einer anschließenden Denaturierung der RNasen (US 06602718 B1 , US 06617170 B1 und US 6821789). Ein erheblicher Nachteil dieser Verfahren ist jedoch speziell beim Blut, dass durch die Lyse der Zellen die RNA verschiedener Zelltypen vermischt wird und so ein großer Hintergrund von unerwünschter RNA anschließend die Untersuchung der gewünschten RNA erschwert. Im Fall von Blut ist das im speziellen die hohe Menge an mRNA, die Hämoglobin codiert und aus den Erythrozyten stammt, die etwa 1000mal häufiger vorhanden sind als die Leukozyten. Various approaches for the stabilization of nucleic acids are known from the prior art. The stabilization of RNA in tissue is achieved, for example, by ammonium sulfate, which is able to diffuse rapidly into the cells, where it reduces the transcription and degradation of RNA by RNases by denaturing cellular proteins (so-called RNAIater technology). However, this principle can not be applied to whole blood, which is one of the most important samples, because whole blood samples contain a high proportion of protein which forms an insoluble precipitate with the reagent. Another common method for stabilizing RNA from tissue samples is the use of guanidinium thiocyanate and β-mercaptoethanol, which lyses the cells and denatures the proteins contained therein (Gillespie, D., et al., Nucleic Acids Research, 1992, 20 (20), 5492). , Method for the stabilization of RNA in blood, which in addition to a large proportion of DNA and proteins in particular contains various intra- and extracellular RNases, currently based on the lysis of the cells and subsequent denaturation of RNases (US 06602718 B1, US 06617170 B1 and US 6821789). However, a significant disadvantage of these methods, especially in the case of blood, is that the lysis of the cells mixes the RNA of different cell types and thus a large background of undesired RNA subsequently makes it difficult to study the desired RNA. Specifically, in the case of blood, this is the high level of mRNA encoding hemoglobin derived from red blood cells that are about 1000 times more abundant than leukocytes.
[0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand folglich darin, einen Puffer zur Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie bereitzustellen, um eine anschließende Zellseparation zu ermöglichen, die in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren zu stabilisieren, um den molekularen„Istzustand" zum Zeitpunkt der Probenentnahme möglichst zu erhalten und auch den Anteil von unerwünschten The object of the present invention was therefore to provide a buffer for the stabilization of nucleic acids in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology in order to enable a subsequent cell separation to stabilize the nucleic acids contained in the sample to the molecular " Actual state "at the time of sampling as possible, and also the proportion of unwanted
Nukleinsäuren, inbesondere unerwünschter RNA, in der nach der anschließenden Lyse der Zellen zu untersuchenden Probe drastisch zu reduzieren. Nucleic acids, in particular unwanted RNA to reduce dramatically in the sample to be examined after the subsequent lysis of the cells.
[0009] Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein wässriges System umfassend eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3-(/V-Morpholino)propansulfonsäure (MOPS), 1 ,2-Dimethoxyethan, Natrium- salicylat, Hexaammoniumheptamolybdat, Glucosaminhydrochlorid, Indol, 2-(4- Hydroxyphenyl)ethanol und Tetrahexylammoniumchlorid, Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials stabilisiert. Gemäß der Erfindung kann als„wässriges System" hierfür jede auf Wasser basierende Lösung oder jeder Puffer verwendet werden, die/der geeignet ist, um Zellmaterial-haltige Proben zu suspendieren oder Teile daraus zu lösen, ohne Bestandteile der Probe zu denaturieren, solange die Lösung / der Puffer wenigstens eine der genannten Substanzen enthält. Das erfindungs- gemäße wässrige System ist in der Lage, sowohl intra- als auch extrazelluläre Nukleinsäuren in Gegenwart von Zellmaterial zu stabilisieren. Die erfindungsgemäßen Lösungen/Puffer eignen sich weiterhin auch zur Stabilisierung von Surprisingly, it has been found that an aqueous system comprising one or more substances selected from the group consisting of 3 - (/ V-morpholino) propanesulfonic acid (MOPS), 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole , 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol and tetrahexylammonium chloride, nucleic acids stabilized in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material. According to the invention, "aqueous system" can be any water-based solution or buffer suitable for suspending or dissolving portions of cell material without denaturing components of the sample as long as the solution / the buffer contains at least one of the substances mentioned. proper aqueous system is able to stabilize both intracellular and extracellular nucleic acids in the presence of cell material. The solutions / buffers according to the invention are also suitable for the stabilization of
Nukleinsäuren in Gegenwart von freien (extrazellulären) Nukleasen (DNasen und RNasen). Nucleic acids in the presence of free (extracellular) nucleases (DNases and RNases).
[0010] Bevorzugt umfasst das wässrige System MOPS oder eine Mischung von MOPS und mindestens einer weiteren Substanz, ausgewählt aus der Gruppe enthaltend 1 ,2-Dimethoxyethan, Natriumsalicylat, Hexaammoniumheptamolybdat, Glucosaminhydrochlorid, Indol, 2-(4-Hydroxyphenyl)ethanol und Tetrahexylammo- niumchlorid umfasst. Besonders bevorzugt umfasst das wässrige System MOPS oder eine Mischung von MOPS mit Natriumsalicylat und/oder Glucosaminhydrochlorid. The aqueous system preferably comprises MOPS or a mixture of MOPS and at least one further substance selected from the group comprising 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole, 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol and tetrahexylammo includes chloride. Most preferably, the aqueous system comprises MOPS or a mixture of MOPS with sodium salicylate and / or glucosamine hydrochloride.
[0011] Die Konzentration der zur Stabilisierung verwendeten Substanz ist abhängig von der verwendeten Substanz. Die Konzentration von 3-(/V- Morpholino)propansulfonsäure in dem erfindungsgemäßen wässrigen System beträgt bevorzugt 1 bis 1000 mmol/l, besonders bevorzugt 25 bis 500 mmol/l, weiterhin bevorzugt 100 bis 300 mmol/l und insbesondere 200 mmol/l. The concentration of the substance used for stabilization is dependent on the substance used. The concentration of 3 - (/ V-morpholino) propanesulfonic acid in the aqueous system according to the invention is preferably 1 to 1000 mmol / l, more preferably 25 to 500 mmol / l, further preferably 100 to 300 mmol / l and especially 200 mmol / l.
[0012] Enthält der Puffer Natriumsalicylat, so beträgt die Konzentration desContains the buffer sodium salicylate, the concentration of the
Natriumsalicylats in dem Puffer bevorzugt 1 - 1000 mg/ml, besonders bevorzugt 25 bis 500 mg/ml, weiterhin bevorzugt 200 bis 300 mg/ml und insbesondere 250 mg/ml. Enthält der Puffer Hexaammoniumheptamolybdat, so beträgt die Konzentration des Hexaammoniumheptamolybdats in dem Puffer bevorzugt 1 bis 300 mg/ml, besonders bevorzugt 50 bis 250 mg/ml, weiterhin bevorzugt 100 bis 200 mg/ml und insbesondere 150 mg/ml. Enthält der Puffer Glucosaminhydrochlorid, so beträgt die Konzentration des Glucosaminhydrochlonds bevorzugt 1 bis 300 mg/ml, besonders bevorzugt 25 bis 200 mg/ml, weiterhin bevorzugt 50 bis 150 mg/ml und insbesondere 100 mg/ml. Enthält der Puffer Indol, so beträgt die Konzentration des Indols bevorzugt 1 bis 300 mg/ml, besonders bevorzugt 25 bis 200 mg/ml, weiterhin bevorzugt 50 bis 150 mg/ml und insbesondere 100 mg/ml. Enthält der Puffer 2-(4-Hydroxyphenyl)ethanol, so beträgt die Konzentration des Indols bevorzugt 1 bis 300 mg/ml, besonders bevorzugt 25 bis 200 mg/ml, weiterhin bevorzugt 50 bis 150 mg/ml und insbesondere 100 mg/ml. Enthält der Puffer Tetrahexylammoniumchlorid, so beträgt die Konzentration des Indols bevorzugt 0.1 bis 50 mg/ml, besonders bevorzugt 0.5 bis 25 mg/ml, weiterhin bevorzugt 1 bis 10 mg/ml und insbesondere 5 mg/ml. Enthält der Puffer 1 ,2-Dimethoxyethan, so beträgt der Anteil des 1 ,2-Dimethoxyethans in dem Puffer bevorzugt 1 bis 20 vol% (Volumenprozent), bevorzugt 5 bis 15 vol% und insbesondere 10 vol%, entsprechend einer Konzentration des 1 ,2-Dimethoxyethans von bevorzugt 8.7 bis 174 mg/ml, besonders bevorzugt 43.5 bis 130.5 mg/ml und insbesondere 87 mg/ml. Die in diesem Absatz genannten Substanzen liegen in dem wässrigen System bevorzugt in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 3000 mg/ml, weiterhin bevorzugt 25 bis 2000 mg/ml, besonders bevorzugt 50 bis 1500 mg/ml und insbesondere 400 bis 850 mg/ml, bezogen auf die Gesamtkonzentration, vor. Sodium salicylate in the buffer preferably 1 - 1000 mg / ml, more preferably 25 to 500 mg / ml, further preferably 200 to 300 mg / ml and in particular 250 mg / ml. If the buffer contains hexaammonium heptamolybdate, the concentration of hexaammonium heptamolybdate in the buffer is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 50 to 250 mg / ml, further preferably 100 to 200 mg / ml and especially 150 mg / ml. If the buffer contains glucosamine hydrochloride, the concentration of the glucosamine hydrochloride is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml. If the buffer contains indole, the concentration of the indole is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml. If the buffer contains 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol, the concentration of the indole is preferably 1 to 300 mg / ml, more preferably 25 to 200 mg / ml, further preferably 50 to 150 mg / ml and especially 100 mg / ml. If the buffer contains tetrahexylammonium chloride, the concentration of indole is preferably 0.1 to 50 mg / ml, more preferably 0.5 to 25 mg / ml, further preferably 1 to 10 mg / ml and especially 5 mg / ml. If the buffer contains 1, 2-dimethoxyethane, the proportion of the 1, 2-dimethoxyethane in the buffer is preferably 1 to 20 vol% (volume percent), preferably 5 to 15 vol% and especially 10 vol%, corresponding to a concentration of 1, 2-dimethoxyethane of preferably 8.7 to 174 mg / ml, particularly preferably 43.5 to 130.5 mg / ml and in particular 87 mg / ml. The substances mentioned in this paragraph are preferably present in the aqueous system in a concentration range of 1 to 3000 mg / ml, more preferably 25 to 2000 mg / ml, more preferably 50 to 1500 mg / ml and especially 400 to 850 mg / ml on the total concentration, before.
[0013] Die erfindungsgemäße Lösung / der erfindungsgemäße Puffer kann darüber hinaus eine oder mehrere weitere Substanzen, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe enthaltend pH-Wert-Regulatoren wie Säuren oder Basen, Antikoagulantien und organische Lösungsmittel, umfassen. Beispielsweise kann der Puffer schwach basische Salze wie Natriumacetat, bevorzugt in einer Konzentration von 10 bis 200 mmol/l, besonders bevorzugt 25 bis 75 mmol/l enthalten. Geeignete Antikoagulantien sind dem Fachmann bekannt und umfassen beispielsweise Chelatbildner wie Heparin, Zitronensäure, Ethylendiamin-/V,/V,/V',/V -tetra- essigsäure (EDTA) und 1 ,2-Bis-(2-aminophenoxy)ethan-/V,/V,/\/',/\/ -tetraessigsäure (BAPTA) in Form der Säure, eines Alkalimetallsalzes oder Esters, die in der Lage sind, zweiwertige Metallionen wie Calciumionen zu komplexieren. Die Konzentration solcher Chelatbildner in dem erfindungsgemäßen Puffer beträgt bevorzugt 2 bis 100 mmol/l, besonders bevorzugt 2 bis 50 mmol/l und insbesondere 5 bis 15 mmol/l. Der erfindungsgemäße Puffer kann weiterhin organische Lösungsmittel wie beispielsweise DMSO enthalten, bevorzugt in einer Konzentration von 10 bis 250 mmol/l, besonders bevorzugt von 50 bis 200 mmol/l. [0014] Der pH-Wert des erfindungsgemäßen wässrigen Systems beträgt bevorzugt 3 bis 7, weiter bevorzugt 3.5 bis 6.5, besonders bevorzugt 4 bis 6 und insbesondere 4.5 bis 5.5. The inventive solution / buffer according to the invention may moreover comprise one or more further substances, preferably selected from the group comprising pH regulators such as acids or bases, anticoagulants and organic solvents. For example, the buffer may contain weakly basic salts such as sodium acetate, preferably in a concentration of 10 to 200 mmol / l, more preferably 25 to 75 mmol / l. Suitable anticoagulants are known to the person skilled in the art and include, for example, chelating agents such as heparin, citric acid, ethylenediamine / V, / V, / V ', / V-tetraacetic acid (EDTA) and 1,2-bis (2-aminophenoxy) ethane. / V, / V, / \ / ', / \ / -tetra acetic acid (BAPTA) in the form of the acid, an alkali metal salt or ester, which are capable of complexing divalent metal ions such as calcium ions. The concentration of such chelating agents in the buffer according to the invention is preferably 2 to 100 mmol / l, particularly preferably 2 to 50 mmol / l and in particular 5 to 15 mmol / l. The buffer of the invention may further contain organic solvents such as DMSO, preferably in a concentration of 10 to 250 mmol / l, more preferably from 50 to 200 mmol / l. The pH of the aqueous system according to the invention is preferably 3 to 7, more preferably 3.5 to 6.5, particularly preferably 4 to 6 and in particular 4.5 to 5.5.
[0015] Als Zellmaterial-haltige biologische Probe wird im Sinne der Erfindung jede Probe bezeichnet, die Zellen enthält. Die Proben können beispielsweise aus tierischen oder pflanzlichen Geweben, Gewebe- oder Zellkulturen, Knochenmark, humanen und tierischen Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum, Plasma, Urin, Sperma, Zerebrospinalflüssigkeit, Sputum und Abstrichen, Pflanzen, Pflanzenteilen und -extrakten, z. B. Säften, Pilzen, prokaryontischen oder eukaryontischen Mikroorganismen wie Bakterien oder Hefen, fossilen oder mumifizierten Proben, Bodenproben, Klärschlamm, Abwässern und Lebensmitteln gewonnen werden. Bevorzugt umfasst die biologische Probe Blut, besonders bevorzugt Vollblut. For the purposes of the invention, any sample containing cells is referred to as the cell-material-containing biological sample. For example, the samples may be derived from animal or plant tissues, tissue or cell cultures, bone marrow, human and animal body fluids such as blood, serum, plasma, urine, semen, cerebrospinal fluid, sputum and smears, plants, plant parts and extracts, e.g. As juices, fungi, prokaryotic or eukaryotic microorganisms such as bacteria or yeasts, fossil or mummified samples, soil samples, sewage sludge, waste water and food are obtained. Preferably, the biological sample comprises blood, more preferably whole blood.
[0016] Der Begriff Nukleinsäuren bezeichnet im Sinne der Erfindung sowohl Ribonukleinsäuren (RNA) als auch Desoxyribonucleinsäuren (DNA). Die Abkürzungen RNA und DNA bezeichnen im Sinne der Erfindung sowohl ein einzelnes Nukleinsäuremolekül (eine Nukleinsäure) als auch eine Vielzahl von Nukleinsäuren. Bevorzugte Nukleinsäuren im Sinne der Erfindung sind sämtliche Ribonukleinsäuren, insbesondere Messenger-RNA (mRNA), Transfer-RNA (tRNA), ribosomale RNA (rRNA), heterogene Kern-RNA (hnRNA), sog. small nuclear RNA (snRNA), sog. small-interfering RNA (siRNA), micro-RNA (miRNA) und sog. anti- sense RNA. The term nucleic acids referred to in the context of the invention, both ribonucleic acids (RNA) and deoxyribonucleic acids (DNA). The abbreviations RNA and DNA in the sense of the invention designate both a single nucleic acid molecule (a nucleic acid) and a multiplicity of nucleic acids. Preferred nucleic acids according to the invention are all ribonucleic acids, in particular messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), ribosomal RNA (rRNA), heterogeneous nuclear RNA (hnRNA), so-called small nuclear RNA (snRNA), so-called. small-interfering RNA (siRNA), micro-RNA (miRNA) and so-called antisense RNA.
[0017] Das erfindungsgemäße wässrige System ist in der Lage, Nukleinsäuren, insbesondere die instabile RNA in einer Probe mindestens 24 h bei Raumtemperatur, bevorzugt mindestens drei Tage bei Raumtemperatur zu stabilisieren. Der Begriff Raumtemperatur umfasst im Sinne der Erfindung bevorzugt Temperaturen von 22 ± 3 °C. Die Lagerfähigkeit der stabilisierten Probe bei Temperaturen unterhalb von 20 °C, beispielsweise bei 2 bis 8 °C ist entsprechend höher. The aqueous system according to the invention is capable of stabilizing nucleic acids, in particular the unstable RNA in a sample for at least 24 hours at room temperature, preferably at room temperature for at least three days. The term room temperature for the purposes of the invention preferably comprises temperatures of 22 ± 3 ° C. The shelf life of the stabilized sample at temperatures below 20 ° C, for example at 2 to 8 ° C is correspondingly higher.
[0018] Im Sinne der Erfindung wird eine Probe als stabilisiert bezeichnet, wenn die Integrität der enthaltenen Nukleinsäuren nach Lagerung bei einer gegebenen Temperatur für die angegebene Zeit höher ist, als die Integrität der Nukleinsäuren in einer (unstabilisierten) Vergleichsprobe, die aus derselben Quelle stammt und unter identischen Bedingungen, jedoch ohne Zusatz eines Stabilisierungspuffers, entnommen und gelagert wurde. Bevorzugt beträgt die Integrität der Nukleinsäuren in einer Probe, die im Sinne der Erfindung als stabilisiert bezeichnet wird, nach dreitägiger Lagerung (t = 72 h) bei Raumtemperatur mindestens 60% der Integrität der Nukleinsäuren zum Zeitpunkt des Versetzens mit dem erfindungsgemäßen Puffer (t = 0 h), besonders bevorzugt mindestens 80% und insbesondere mindestens 95%. Verfahren zur Bestimmung der Integrität von Nukleinsäuren sind dem Fachmann bekannt. Im Falle von RNA beziehen sich die genannten prozentualen Werte auf die RNA Integritätsnummer (RIN), auf deren Bestimmung später näher eingegangen wird. For the purposes of the invention, a sample is referred to as stabilized, if the integrity of the nucleic acids contained after storage at a given temperature for the indicated time is higher than the integrity of the nucleic acids in a (unstabilized) comparative sample, which originates from the same source and was removed and stored under identical conditions but without the addition of a stabilizing buffer. Preferably, the integrity of the nucleic acids in a sample, which is referred to as stabilized in the context of the invention, after storage for 3 days (t = 72 h) at room temperature at least 60% of the integrity of the nucleic acids at the time of addition with the buffer according to the invention (t = 0 h), more preferably at least 80% and especially at least 95%. Methods for determining the integrity of nucleic acids are known to those skilled in the art. In the case of RNA, the stated percentage values refer to the RNA Integrity Number (RIN), whose determination will be discussed in more detail later.
[0019] Die erfindungsgemäßen Puffer/Lösungen sind des Weiteren in der Lage, die ex vivo Genexpression in den stabilisierten Proben im Vergleich zu unstabilisierten Proben zu minimieren und so das in vivo Transkriptionsprofil zu konservieren. Somit kann der Zustand der Zellen zum Zeitpunkt der Probenentnahme weitgehend erhalten bleiben und trotz Lagerung zu einem späteren Zeitpunkt untersucht werden. Da Zellen außerhalb ihrer natürlichen Umgebung insbesondere das Expressionsmuster (und somit die Transscription) deutlich ändern können, bietet diese Stabilisierung der Nukleinsäuren und die Unterdrückung der ex vivo Genexpression die Möglichkeit der Lagerung entnommener Proben. The buffers / solutions of the invention are further capable of minimizing ex vivo gene expression in the stabilized samples as compared to unstabilized samples, thus preserving the in vivo transcription profile. Thus, the state of the cells at the time of sampling can be largely retained and examined despite storage at a later date. In particular, since cells outside their natural environment can significantly alter the pattern of expression (and thus transscription), this stabilization of nucleic acids and the suppression of ex vivo gene expression offers the possibility of storing sampled samples.
[0020] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials, um Proben für wenigstens eines der nachfolgenden Verfahren zur Untersuchung der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren bereitzustellen, ohne hierauf beschränkt zu sein: PCR, RT-PCR, elektro- phoretische Methoden, Mikroarrayanalysen, Markierung, Isolierung und/oder Detektion der Nukleinsäuren, umfassend das Versetzen der biologischen Probe mit einem erfindungsgemäßen Nukleinsäuren-stabilisierenden wässrigen System. [0021] Je schneller die Probe nach Entnahme aus ihrer natürlichen Umgebung mit dem erfindungsgemäßen wässrigen System versetzt wird, desto geringer ist das Ausmaß des Abbaus der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren und der ex vivo Geninduktion oder -repression. Bevorzugt wird die Probe unmittelbar nach Entnahme aus ihrer natürlichen Umgebung mit dem erfindungsgemäßen Puffer versetzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Probe unmittelbar nach Entnahme aus ihrer natürlichen Umgebung in ein Gefäß, enthaltend das erfindungsgemäße wässrige System, überführt. Das verwendete Volumen des Puffers/ der Lösung ist hierbei von der Probe abhängig. Zur Stabilisierung von Vollblutproben wird die Probe mit einem Volumen des Puffers / der Lösung versetzt, das bevorzugt das 1 .5- bis 1 (Mache, besonders bevorzugt das 2- bis 5-fache des Volumens der Vollblutprobe beträgt. Another object of the invention is a method for stabilizing nucleic acids in cell material-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material to provide samples for at least one of the following methods for examining the nucleic acids contained in the sample, but not limited thereto be: PCR, RT-PCR, electrophoretic methods, microarray analysis, labeling, isolation and / or detection of the nucleic acids, comprising the displacement of the biological sample with a nucleic acid-stabilizing aqueous system according to the invention. The faster the sample is removed after removal from its natural environment with the aqueous system according to the invention, the lower the extent of degradation of the nucleic acids contained in the sample and the ex vivo gene induction or repression. Preferably, the sample is added immediately after removal from its natural environment with the buffer of the invention. In a preferred embodiment, the sample is transferred immediately after removal from its natural environment in a vessel containing the inventive aqueous system. The volume of the buffer / solution used depends on the sample. For the stabilization of whole blood samples, the sample is mixed with a volume of the buffer / solution which is preferably from 1.5 to 1 (by weight, more preferably from 2 to 5 times the volume of the whole blood sample.
[0022] Die in dem erfindungsgemäßen wässrigen System stabilisierten Nukleinsäuren können im Anschluss an die Lagerung nach bekannten Methoden markiert, prozessiert, isoliert und detektiert werden. Hierzu wird zunächst das in der Probe enthaltene Zellmaterial lysiert, und die dabei freigesetzten Nukleinsäuren werden mittels einer geeigneten Methode isoliert und gegebenenfalls gereinigt. Die hierzu geeigneten Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Die Lyse des Zellmaterials kann beispielsweise in dem kommerziell erhältlichen QIAzol- Lyse-Reagenz der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) gemäß des QIAzol Handbuches 10/2006 erfolgen. Beispielsweise durch eine Phenol/Chloroform-Extraktion kann die in der lysierten Probe enthaltene RNA von der DNA und den Proteinen abgetrennt werden und durch anschließende Fällung mit Isopropanol aus der wässrigen Phase ausgefällt werden. Die Reinigung der RNA kann beispielsweise mittels der kommerziell erhältlichen RNeasy-Kits der Firma Qiagen erfolgen, oder auch mit Hilfe jedes anderen geeigneten Reinigungsverfahrens. The nucleic acids stabilized in the aqueous system according to the invention can be labeled, processed, isolated and detected following storage by known methods. For this purpose, the cell material contained in the sample is first lysed, and the nucleic acids released thereby are isolated by means of a suitable method and optionally purified. The methods suitable for this purpose are known to the person skilled in the art. Lysis of the cell material can be carried out, for example, in the commercially available QIAzol lysis reagent from Qiagen (Hilden, Germany) in accordance with QIAzol Handbook 10/2006. For example, by a phenol / chloroform extraction, the RNA contained in the lysed sample can be separated from the DNA and the proteins and precipitated by subsequent precipitation with isopropanol from the aqueous phase. The purification of the RNA can be carried out, for example, using the commercially available RNeasy kits from Qiagen, or else using any other suitable purification method.
[0023] Die erhaltenen Nukleinsäuren können im Anschluss weiter prozessiert werden, bspw. im Falle von RNA mittels RT-PCR-Verfahren revers transkribiert werden und amplifiziert, im Falle von DNA mittels PCR-Verfahren amplifiziert werden und/oder mittels elektrophoretischer Methoden wie Northern Blotting (RNA) oder Southern Blotting (DNA) oder sog. Mikroarrays (Genchip-Analysen) untersucht werden. Der Begriff RT-PCR umfasst im Sinne der Erfindung insbe- sondere auch sogenannte quantitative RT-PCR-Verfahren (qRT-PCR oder real- time RT-PCR), die eine Quantifizierung der erhaltenen mRNA ermöglichen. The nucleic acids obtained can then be processed further, for example. In the case of RNA by reverse transcription RT-PCR method are transcribed and amplified, amplified in the case of DNA by PCR method and / or by electrophoretic methods such as Northern blotting (RNA) or Southern blotting (DNA) or so-called microarrays (Genchip analyzes) are examined. The term RT-PCR encompasses in the sense of the invention in particular in particular so-called quantitative RT-PCR methods (qRT-PCR or real-time RT-PCR), which allow a quantification of the obtained mRNA.
[0024] Die Integrität der erhaltenen RNA wurde mit Hilfe elektrophoretischer Methoden bestimmt. Zum einen wurden klassische Gelelektrophoresen an denaturierenden Agarosegelen vorgenommen. Bei intakter RNA zeigt ein solches Gel nach Anfärben mit Fluoreszenzfarbstoffen wie Ethidiumbromid oder SYBR Green zwei intensiv fluoreszierende, scharf getrennte Banden, die den ribosomalen RNAs 28 S und 18 S entsprechen, sowie ggf. weitere Banden geringerer Intensität. Das Verhältnis der Fluoreszenzintensität der 28 S rRNA Bande zur 18 S rRNA Bande beträgt bei intakter RNA etwa 2:1 . The integrity of the RNA obtained was determined by means of electrophoretic methods. On the one hand, classical gel electrophoreses were performed on denaturing agarose gels. In intact RNA, such a gel after staining with fluorescent dyes such as ethidium bromide or SYBR Green two intensely fluorescent, sharply separated bands corresponding to the ribosomal RNAs 28 S and 18 S, and possibly other bands of lower intensity. The ratio of the fluorescence intensity of the 28 S rRNA band to the 18 S rRNA band is approximately 2: 1 in the case of intact RNA.
[0025] Ferner wurden unter Verwendung des Agilent 2100 Bioanalyzers der Firma Agilent elektrophoretische Untersuchungen der erhaltenen RNA an Mikro- chips vorgenommen. Mit Hilfe eines in die Bioanalyzer-Software implementierten Algorithmus wurde die RNA-Integritätsnummer (RIN) bestimmt, die ein System zur Quantifizierung der RNA-Qualität darstellt, das neben der Intensität der 28 S und der 18 S rRNA-Bande eine Reihe weitere Faktoren berücksichtigt und so eine zuverlässigere Aussage über die Integrität der RNA ermöglicht als dies eine rein visuelle Abschätzung der Intensität auf einem Gel vermag. Auf Basis der ribosomalen Untereinheiten 28 S- zu 18 S rRNA und deren Verhältnis unter Einbeziehung degradierter Abbauprodukte wird von der Software ein RIN-Wert auf einer Skala von 1 bis 10 ermittelt. Der Zahlenwert 1 entspricht hierbei einer vollständig degradierten RNA, während der Zahlenwert 10 einer vollständig intakten RNA entspricht. Aus der so ermittelten Integrität der rRNA wird auf die Integrität der mRNA geschlossen. Further, using the Agilent 2100 Bioanalyzer from Agilent, electrophoretic examinations of the RNA obtained were performed on microchips. An algorithm implemented in the Bioanalyzer software was used to determine the RNA Integrity Number (RIN), which is a system for quantifying RNA quality that takes into account a number of other factors in addition to the intensity of the 28 S and 18 S rRNA bands thus enabling a more reliable statement about the integrity of the RNA than is possible with a purely visual estimation of the intensity on a gel. On the basis of the ribosomal subunits 28 S to 18 S rRNA and their ratio including degraded breakdown products, the software determines a RIN value on a scale of 1 to 10. The numerical value 1 corresponds to a completely degraded RNA, while the numerical value 10 corresponds to a completely intact RNA. From the thus determined integrity of the rRNA is concluded that the integrity of the mRNA.
[0026] Durch die erfindungsgemäßen Puffer werden darüber hinaus keine qPCR-lnhibitoren während der Aufarbeitung in die Probe eingetragen bzw. in ihr zurückgehalten. Ferner sind die erfindungsgemäßen Puffer geeignet, die ex vivo Geninduktion in den stabilisierten Proben zu minimieren. Dies wurde mittels qRT- PCR-Untersuchungen der RNA, die nach Lagerung der Probe in den erfindungsgemäßen Puffern nach bekannten Methoden isoliert wurde, nachgewiesen. Zur Quantifizierung der Ergebnisse wurde die dem Fachmann bekannte AACT- Methode verwendet, bei der die Expression der Zielgene (im vorliegenden Fall c-fos und I L-1 ß) mit der eines nicht-regulierten Referenzgens normalisiert wird (im vorliegenden Fall wurde 18 S rRNA verwendet). In addition, no qPCR inhibitors are introduced into the sample during the work-up or retained in it by the buffers according to the invention. Furthermore, the inventive buffers are capable of minimizing ex vivo gene induction in the stabilized samples. This was detected by means of qRT-PCR studies of the RNA, which was isolated after storage of the sample in the buffers according to the invention by known methods. to Quantification of the results was carried out using the AACT method known to the person skilled in the art, in which the expression of the target genes (in the present case c-fos and I L-1β) is normalized with that of an unregulated reference gene (in the present case, 18 S rRNA used).
[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren kann des Weiteren einen Schritt zur immunohistologischen Markierung einzelner Zelltypen in einer Probe, die unterschiedliche Zelltypen enthält, umfassen, die vor einer Untersuchung der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren mit den oben genannten Techniken wie PCR, RT-PCR, elektrophoretischen Methoden oder Mikroarray-Analysen durchgeführt wird. Da die Stabilisierungspuffer der vorliegenden Erfindung die Zellmorphologie des Zellmaterials erhalten, ermöglicht die vorliegende Erfindung die immunohisto- logische Markierung, Untersuchung und/oder Separation einzelner Zelltypen, bevor durch anschließende Lyse des Zellmaterials die in den Zellen enthaltenen Nukleinsäuren freigesetzt werden. So können die Zellen beispielsweise auch noch nach einer mehrtägigen Lagerung bei Raumtemperatur mit spezifischen Antikörpern markiert und detektiert werden. Da auf diese Weise spezifisch einzelne gewünschte Zelltypen von der Vielzahl der weiteren in einer biologischen Probe enthaltenen Zelltypen abgetrennt werden können, wird so die nachfolgende Untersuchung der Nukleinsäuren des gewünschten Zelltyps beispielsweise durch Techniken wie PCR, RT-PCR, elektrophoretische Methoden oder Mikroarray-Analysen erheblich vereinfacht. The inventive method may further comprise a step for immunohistological labeling of individual cell types in a sample containing different cell types, prior to examination of the nucleic acids contained in the sample with the above-mentioned techniques such as PCR, RT-PCR, electrophoretic Methods or microarray analyzes is performed. Since the stabilizing buffers of the present invention preserve the cell morphology of the cell material, the present invention enables the immunohistological labeling, assay and / or separation of individual cell types before subsequent lysing of the cell material releases the nucleic acids contained in the cells. For example, even after storage at room temperature for several days, the cells can be labeled with specific antibodies and detected. Since in this way specific individual cell types can be separated from the multiplicity of further cell types contained in a biological sample, the subsequent examination of the nucleic acids of the desired cell type becomes significant, for example, by techniques such as PCR, RT-PCR, electrophoretic methods or microarray analyzes simplified.
[0028] Bevorzugt erfolgt die immunohistologische Markierung mit fluoreszenzmarkierten Antikörpern, die eine UVA/is-spektroskopische Detektion des Antigen-Antikörper-Konjugats ermöglichen. Preferably, the immunohistological labeling is carried out with fluorescence-labeled antibodies that allow a UVA / is spectroscopic detection of the antigen-antibody conjugate.
[0029] In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Verfahren weiterhin einen Schritt zur Selektion und Separation einzelner Zelltypen aus einer Probe, die unterschiedliche Zelltypen enthält, der vor der Untersuchung der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren mit Hilfe der oben genannten Verfahren wie PCR, RT- PCR, elektrophoretischen Methoden oder Mikroarray-Analysen durchgeführt wird. [0030] Das Verfahren ermöglicht beispielsweise die durchflusszytometrische Analyse des stabilisierten Zellmaterials. Mit Hilfe der Durchflusszytometrie kann innerhalb von sehr kurzer Zeit eine Vielzahl von Zellen auf Einzelzellniveau bezüglich ihrer biochemischen und physikalischen Eigenschaften charakterisiert werden. Aus diesem Grund wird diese Technik routinemäßig unter anderem in der Häma- tologie und Immunologie, beispielsweise zur Diagnose und zur Beurteilung des Krankheitsverlaufes bzw. des Therapieerfolges diverser Erkrankungen und Virusinfektionen wie bspw. von Leukämie oder HIV-Infektionen eingesetzt. In a preferred embodiment, the method further comprises a step for selecting and separating individual cell types from a sample containing different cell types, prior to the examination of the nucleic acids contained in the sample using the above-mentioned methods such as PCR, RT-PCR , electrophoretic methods or microarray analyzes. The method allows, for example, the flow cytometric analysis of the stabilized cell material. With the help of flow cytometry, a large number of cells can be characterized on a single cell level in terms of their biochemical and physical properties within a very short time. For this reason, this technique is routinely used inter alia in hematology and immunology, for example for the diagnosis and assessment of the course of the disease or the therapeutic success of various diseases and viral infections such as, for example, leukemia or HIV infections.
[0031] Das Prinzip der Durchflußzytometrie beruht auf der Untersuchung der optischen Eigenschaften der Zellen, die in einer Messeinheit einzeln einen Laserstrahl passieren. Zum einen wird mit Hilfe von Photomultipliern die Lichtstreuung und -brechung untersucht, die eine den Laserstrahl kreuzende Zelle verursacht. Die Menge des gestreuten Lichtes ist abhängig von der Größe der Zelle und ihrer Komplexität. Beispielsweise streuen Granulozyten, die eine raue Oberfläche besitzen, deutlich mehr Licht als T-Lymphozyten, die eine glatte Oberfläche besitzen. Das Vorwärtsstreulicht (forward scatter, FSC) korreliert mit dem Volumen der Zelle, während das Seitwärtsstreulicht (sidewards scatter, SSC), gemessen in einem Winkel von 90°, von der Granularität der Zelle, der Struktur und Größe ihres Zellkernes sowie der Menge an Vesikeln in der Zelle abhängt. Anhand dieser Parameter können die Zelltypen des Blutes in Granulozyten, Lymphozyten und Monozyten unterschieden werden. Des weiteren ermöglicht die Durchflusszytometrie auch die Bestimmung der Zellanzahl in einer Probe und eine Trennung der einzelnen Zelltypen. The principle of Durchflußzytometrie is based on the study of the optical properties of the cells that pass through a laser beam in a single measuring unit. On the one hand, photomultipliers are used to investigate the light scattering and refraction caused by a cell crossing the laser beam. The amount of scattered light depends on the size of the cell and its complexity. For example, granulocytes that have a rough surface scatter significantly more light than T lymphocytes that have a smooth surface. The forward scattered light (FSC) correlates with the volume of the cell, while the sidewards scatter (SSC), measured at an angle of 90 °, correlates with the granularity of the cell, the structure and size of its nucleus, and the amount of vesicles in the cell depends. Using these parameters, the cell types of the blood can be differentiated into granulocytes, lymphocytes and monocytes. Furthermore, the flow cytometry also allows the determination of the number of cells in a sample and a separation of the individual cell types.
[0032] Neben der Streuung kann im Durchflusszytometer aber auch die Emission von Fluoreszenzfarbstoffen detektiert und quantifiziert werden. Bei der fluoreszenzbasierten Durchflusszytometrie, vielfach auch fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (fluorescence activated cell sorting, FACS) genannt, werden die Zellen vor der durchflusszytometrischen Analyse zuerst mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert, der spezifisch an bestimmte Bestandteile der Zelle bindet. Die interkalierenden Farbstoffe 4',6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI) und Propidiumbromid binden beispielsweise an die DNA einer Zelle und ermöglichen über die Messung der Fluoreszenzintensität eine Bestimmung des DNA-Gehaltes der Zelle. Die Zellen können auch mit einem spezifischen Antikörper markiert werden, der entweder selbst einen Fluoreszenzfarbstoff trägt (direkte Immunofluoreszenz) oder der in einem zweiten Schritt nach Bindung an das Antigen mit einem fluoreszenzmarkiertem Sekundärantikörper markiert wird (indirekte In addition to the scattering in the flow cytometer but also the emission of fluorescent dyes can be detected and quantified. In fluorescence-based flow cytometry, often called fluorescence activated cell sorting (FACS), the cells are first labeled with a fluorescent dye that specifically binds to certain components of the cell prior to flow cytometric analysis. The intercalating dyes 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) and For example, propidium bromide bind to the DNA of a cell and, by measuring the fluorescence intensity, make it possible to determine the DNA content of the cell. The cells can also be labeled with a specific antibody which either carries a fluorescent dye itself (direct immunofluorescence) or which is labeled in a second step after binding to the antigen with a fluorescently labeled secondary antibody (indirect
Immunofluoreszenz). Durch Verwendung von CD3-Antikörpern, die mit dem Fluo- reszenzfarbstoff Fluorescein-Isothiocyanat (FITC) markiert sind (CD3-FITC- Antikörper), können beispielsweise spezifisch reife T-Lymphozyten markiert und per Durchflusszytometrie detektiert, gezählt und separiert werden. Durch Verwendung mehrerer Laserquellen können zudem bei Anwendung mehrerer Antikörper diverse Merkmale zeitgleich detektiert und als Auswahlkriterien zur nachfolgenden Separation der markierten Zellen genutzt werden. In dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt daher die Selektion und Separation der Zelltypen bevorzugt mittels fluoreszenzbasierter Durchflusszytometrie. Immunofluorescence). For example, by using CD3 antibodies labeled with the fluorescent dye fluorescein isothiocyanate (FITC) (CD3-FITC antibodies), specifically mature T lymphocytes can be labeled and detected, counted and separated by flow cytometry. By using multiple laser sources, various features can also be detected simultaneously using multiple antibodies and used as selection criteria for subsequent separation of the labeled cells. In the method according to the invention, therefore, the selection and separation of the cell types preferably takes place by means of fluorescence-based flow cytometry.
Beschreibung der Abbildungen Description of the pictures
[0033] Abbildung 1 zeigt die Elektropherogramme zweier RNA-Proben, die a) in einem erfindungsgemäßen wässrigen System in Gegenwart von lysiertem Blut (linke Spalte) bzw. b) in einer unstabilisierten wässrigen Lösung ohne lysier- tes Blut (Positivkontrolle, rechte Spalte) jeweils 24 Stunden, 3 und 7 Tage bei Raumtemperatur inkubiert wurden. Die RNA-Integritätsnummer (RIN), welche mit Hilfe eines Software-implementierten Algorithmus ermittelt wurde, ist ebenfalls in dem jeweiligen Elektropherogramm angegeben. FIG. 1 shows the electropherograms of two RNA samples which a) in an aqueous system according to the invention in the presence of lysed blood (left column) or b) in an unstabilized aqueous solution without lysed blood (positive control, right column). each incubated for 24 hours, 3 and 7 days at room temperature. The RNA integrity number (RIN), which was determined using a software-implemented algorithm, is also given in the respective electropherogram.
[0034] Abbildung 2 zeigt einen Vergleich der Integrität von RNA, die aus Blutproben isoliert wurde, die 2, 24 bzw. 72 h in einem MOPS-Puffer des pH- Wertes 5 bzw. in kommerziell erhältlichen PAXgene bzw. EDTA-haltigen Probengefäßen gelagert wurde. [0035] Abbildung 3 zeigt das mittels qRT-PCR ermittelte relative c-fos Transkriptionsprofil einer Probe, die in einem EDTA-haltigen Puffer gelagert wurde (oberes Diagramm) im Vergleich mit dem einer Probe, die in einem MOPS-Puffer des pH-Wertes 5 gelagert wurde (unteres Diagramm). Figure 2 shows a comparison of the integrity of RNA isolated from blood samples stored for 2, 24 and 72 hours respectively in a pH 5 MOPS buffer and in commercially available PAXgenes or EDTA-containing sample vials has been. Figure 3 shows the relative c-fos transcriptional profile of qRT-PCR of a sample stored in an EDTA-containing buffer (upper panel) compared with that of a sample stored in a MOPS buffer of pH 5 was stored (lower diagram).
[0036] Abbildung 4 zeigt das mittels qRT-PCR ermittelte relative IL-1 ß Transkriptionsprofil einer Probe, die in einem EDTA-haltigen Puffer gelagert wurde (oberes Diagramm) im Vergleich mit dem einer Probe, die in einem MOPS-Puffer des pH-Wertes 5 gelagert wurde (unteres Diagramm). Figure 4 shows the relative IL-1β transcriptional profile of qRT-PCR of a sample stored in an EDTA-containing buffer (upper panel) compared to that of a sample stored in a MOPS buffer of the pH. Value 5 was stored (lower diagram).
[0037] Abbildung 5 zeigt die Elektrophorese-Gele von RNA, die aus Vollblutproben nach vierundzwanzigstündiger Lagerung bei Raumtemperatur gewonnen wurden. Ganz links ist eine Abbildung des Elektrophoresegels von RNA gezeigt, die aus einer unstabilisiert gelagerten Blutprobe isoliert wurde, während die in den Gelen II bis V untersuchte RNA in erfindungsgemäßen Stabilisierungspuffern gelagert wurde (II: Puffer enthaltend MOPS, pH 5; III: Puffer enthaltend MOPS und 250 mg/ml Natriumsalicylat, pH 5; IV: Puffer enthaltend MOPS und 100 mg/ml Glucosaminhydrochlorid, pH5; V: Puffer enthaltend MOPS und Figure 5 shows the electrophoresis gels of RNA recovered from whole blood samples after storage at room temperature for 24 hours. On the far left is shown an image of the electrophoresis gel of RNA isolated from an unstabilized stored blood sample, while the RNA examined in gels II to V was stored in stabilizing buffers according to the invention (II: buffer containing MOPS, pH 5; III: buffer containing MOPS and 250 mg / ml sodium salicylate, pH 5; IV: buffer containing MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride, pH5; V: buffer containing MOPS and
250 mg/ml Natriumsalicylat sowie 100 mg/ml Glucosaminhydrochlorid, pH 5). 250 mg / ml sodium salicylate and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride, pH 5).
[0038] Abbildung 6 zeigt die mittels durchflusszytometrischer Untersuchungen erhaltenen Streulicht-Dot-Plots a) einer nicht erfindungsgemäß stabilisierten Vollblutprobe, die zuvor 24 h bei 4 °C in einem kommerziell erhältlichen Citrat- puffer gelagert wurde und b) einer Vollblutprobe, die zuvor 24 h in einem erfindungsgemäßen Puffer des pH Wertes 5 enthaltend MOPS und 100 mg/ml Glucosaminhydrochlorid gelagert wurde. Links sind die Dot-Plots der Proben vor der Färbung mit spezifischen Antikörper dargestellt, in der Mitte die Dot-Plots nach Markierung der Leukozyten mit CD3-FITC, und rechts sind jeweils die Histogramme der CD3-FITC-markierten Leukozyten dargestellt. X-Achse: Forward Scatter (Vorwärtsstreulicht, FSC) y-Achse: Sideward Scatter (Seitwärtsstreulicht, SSC) [0039] Beispiele FIG. 6 shows the scattered light dot plots obtained by flow cytometric investigations a) of a whole blood sample not stabilized according to the invention, which had been previously stored for 24 hours at 4 ° C. in a commercially available citrate buffer and b) a whole blood sample which was previously 24 h was stored in a pH 5 buffer according to the invention containing MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride. On the left are the dot plots of the samples before staining with specific antibodies, in the middle the dot plots after labeling of the leukocytes with CD3-FITC, and on the right the histograms of the CD3-FITC-labeled leukocytes are shown. X-Axis: Forward Scatter (FSC) Y-Axis: Sideward Scatter (SSC) Examples
[0040] Beispiel 1 : Stabilisierung von RNA in Gegenwart von lysiertem Blut Example 1: Stabilization of RNA in the presence of lysed blood
[0041] Als Basispuffer wurde eine Lösung von 200 mmol/l MOPS, 50 mmol/l Natriumacetat und 10 mmol/l EDTA in RNase-freiem Wasser (pH 5) verwendet. Dieser Basispuffer wurde mit den in Tabelle 1 angegebenen Substanzen versetzt. 800 μΙ der verschiedenen Pufferkompositionen wurden mit 6 g RNA, die zuvor mit Hilfe des kommerziell erhältlichen RNeasy Kits der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) aus Jurkat-Zellen isoliert worden war, versetzt und nach Zugabe von lysiertem Blut, das freie aktivierte RNasen enthält, für eine vorgegebene Zeit inkubiert. Als Vergleichsprobe (Positivkontrolle) wurde 6 g RNA ohne lysiertes Blut in einer unstabilisierten wässrigen Lösung für jeweils den gleichen Zeitraum inkubiert. The base buffer used was a solution of 200 mmol / l MOPS, 50 mmol / l sodium acetate and 10 mmol / l EDTA in RNase-free water (pH 5). This base buffer was admixed with the substances indicated in Table 1. 800 μΙ of the various buffer compositions were mixed with 6 g of RNA, which had previously been isolated from Jurkat cells using the commercially available RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany), and after addition of lysed blood containing free activated RNases, incubated for a predetermined time. As a control (positive control), 6 g of RNA without lysed blood were incubated in an unstabilized aqueous solution for the same time period.
[0042] Nach jeweils 1 Stunde, 1 Tag bzw. 3, 5 und 7 Tagen wurden die Proben gemäß des QIAzol Handbuches 10/2006 unter Verwendung des QIAzol Lyse-Reagenzes der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) lysiert, und die enthaltene RNA wurde unter Verwendung eines RNeasy Kits der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) isoliert. Hierzu wurde die Probe mit 2.5 ml QIAzol-Reagenz der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) und 500 μΙ Chloroform versetzt und 15 min bei 12000 rpm zentrifugiert. Die obere Phase wurde vorsichtig abgenommen und mit 2.5 ml Ethanol versetzt. Zur Anbindung der RNA an die RNeasy Mini-Säule der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) wurden die Säule mit dem Lysat beladen und 1 min bei 8000 rpm zentrifugiert. 500 μΙ RW1 -Puffer der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) wurden auf die Säule pipettiert, und die Säule wurde 1 min bei 8000 rpm zentrifugiert. 80 μΙ einer Mischung von 10 μΙ Dnase I Lösung und 70 μΙ RDD-Puffer der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) wurden auf die Säule pipettiert, und die Säule wurde 20 min bei Raumtemperatur inkubiert. Anschließend wurden erneut 500 μΙ RW1 -Puffer der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) auf die Säule pipettiert, und die Säule wurde 1 min bei 8000 rpm zentrifugiert. Die Säule wurde zweimal mit 1 ml RPE-Buffer gewaschen (1 min bei 8.000 rpm) und anschließend zum Trocknen 10 min bei 14000 rpm zentrifugiert. Zur Elution der RNAAfter each 1 hour, 1 day or 3, 5 and 7 days, the samples were lysed according to the QIAzol Handbook 10/2006 using the QIAzol lysis reagent from Qiagen (Hilden, Germany), and the RNA contained isolated using a RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany). For this purpose, the sample was admixed with 2.5 ml of QIAzol reagent from Qiagen (Hilden, Germany) and 500 μl of chloroform and centrifuged for 15 minutes at 12,000 rpm. The upper phase was carefully removed and mixed with 2.5 ml of ethanol. To attach the RNA to the RNeasy mini-column from Qiagen (Hilden, Germany), the column was loaded with the lysate and centrifuged for 1 min at 8000 rpm. 500 μl RW1 buffer from Qiagen (Hilden, Germany) were pipetted onto the column and the column was centrifuged for 1 minute at 8000 rpm. 80 μM of a mixture of 10 μM Dnase I solution and 70 μM RDD buffer from Qiagen (Hilden, Germany) were pipetted onto the column and the column was incubated for 20 min at room temperature. Subsequently 500 μl of RW1 buffer from Qiagen (Hilden, Germany) were pipetted onto the column again and the column was centrifuged for 1 minute at 8000 rpm. The column was washed twice with 1 ml RPE buffer (1 min at 8,000 rpm) and then centrifuged for 10 min at 14,000 rpm to dry. To elute the RNA
5 wurden 100 μΙ Rnase-freies Wasser auf die Säule pipettiert, die Säule wurde 1 min bei Raumtemperatur inkubiert und anschließend 1 min bei 14000 rpm zentrifugiert. Das Eluat enthielt die gereinigte RNA. Diese wurde über ein denaturierendes Agarose/Formaldehyd-Gel mittels Anfärbung mit SYBR Green nachgewiesen. Als zur Stabilisierung geeignete Puffer wurden die betrachtet, bei denen auch nach 3, be- i o vorzugt nach 5, insbesondere bevorzugt nach 7 Tagen Lagerung in Gegenwart lysierten Bluts noch sowohl 28 S rRNA als auch 18 S rRNA auf dem Agarosegel nachweisbar war. Besonders die Puffer, für die ein Intensitätsverhältnis der beiden Banden (28 S : 18 S) von ungefähr 2:1 erhalten blieb, wurden als stabilisierend bezeichnet. Hierbei erwiesen sich insbesondere die in Tabelle 1 aufgeführten Lö- i5 sungen als geeignet, RNA in Gegenwart freier aktiver RNasen länger als 24 h bei Raumtemperatur zu stabilisieren. 5 100 μΙ Rnase-free water were pipetted onto the column, the column was incubated for 1 min at room temperature and then centrifuged for 1 min at 14000 rpm. The eluate contained the purified RNA. This was detected via a denaturing agarose / formaldehyde gel by staining with SYBR Green. Buffers suitable for stabilization were considered to be those in which, even after 3, preferably after 5, more preferably after 7 days of storage in the presence of lysed blood, both 28 S rRNA and 18 S rRNA were still detectable on the agarose gel. In particular, the buffers for which an intensity ratio of the two bands (28 S: 18 S) of about 2: 1 was retained were termed stabilizing. In particular, the solutions listed in Table 1 proved to be suitable for stabilizing RNA in the presence of free active RNases for longer than 24 h at room temperature.
[0043] Tabelle 1 Table 1
Stabilisierungspuffer Zusammensetzung Stabilizing buffer composition
Puffer 1 Basispuffer + 10 vol% 1 ,2-Dimethoxyethan, pH 4  Buffer 1 base buffer + 10% by volume 1, 2-dimethoxyethane, pH 4
Puffer 2 250 mg Natriumsalicylat pro ml Basispuffer  Buffer 2 250 mg sodium salicylate per ml of base buffer
Puffer 3 150 mg Hexaammoniumheptamolybdat pro ml Basispuffer  Buffer 3 150 mg hexaammonium heptamolybdate per ml of base buffer
Puffer 4 100 mg Glucosamin Hydrochlorid pro ml Basispuffer  Buffer 4 100 mg glucosamine hydrochloride per ml of base buffer
Puffer 5 100 mg Indol pro ml Basispuffer  Buffer 5 100 mg indole per ml of base buffer
Puffer 6 100 mg 2-(4-Hydroxyphenyl)ethanol pro ml Basispuffer  Buffer 6 100 mg of 2- (4-hydroxyphenyl) ethanol per ml of base buffer
Puffer 7 5 mg Tetrahexylammoniumchlorid pro ml Basispuffer Puffer 8 250 mg Natriumsalicylat und 100 mg Glucosamin Hydrochlorid pro ml Basispuffer Buffer 7 5 mg tetrahexylammonium chloride per ml of base buffer Buffer 8 250 mg sodium salicylate and 100 mg glucosamine hydrochloride per ml of base buffer
[0044] Die Integrität der erhaltenen RNA wurde mit Hilfe des Bioanalyzers 2100 der Firma Agilent Technologies (Böblingen, Deutschland) bestimmt. Exemplarisch ist ein Vergleich der in Puffer 2 stabilisierten Probe mit der unstabilisierten Probe (Positivkontrolle) in Abbildung 1 dargestellt. Bereits nach 24 h ist in dem Elektropherogramm der Positivkontrolle ein deutliches Rauschen der Grundlinie (baseline) zwischen der 18 S und der 28 S rRNA Bande bei 43 s bzw. 50 s (sog. Interregion) zu erkennen, welches charakteristisch für einen Abbau der RNA in der Probe ist. Die RIN der Positivkontrolle betrug nach 24 h nur noch 9.0, während die RNA der in dem erfindungsgemäßen Puffer 2 stabilisierten Probe eine RIN von 10.0 aufwies. The integrity of the RNA obtained was determined using the Bioanalyzer 2100 from Agilent Technologies (Böblingen, Germany). By way of example, a comparison of the sample stabilized in buffer 2 with the unstabilized sample (positive control) in FIG. 1 is shown. As early as 24 h, the electropherogram of the positive control shows a clear baseline noise between the 18 S and the 28 S rRNA bands at 43 s and 50 s, respectively (so-called interregion), which is characteristic of degradation of the RNA in the sample. The RIN of the positive control was only 9.0 after 24 h, while the RNA of the sample stabilized in buffer 2 according to the invention had a RIN of 10.0.
[0045] Nach dreitägiger Lagerung der Proben bei Raumtemperatur war in der Positivkontrolle die Intensität der 28 S Bande bereits geringer als die Intensität der 18 S Bande, und die RIN betrug lediglich 6.5. In der mit dem erfindungsgemäßen Puffer stabilisierten Probe war lediglich eine geringe Zunahme des Rauschens zu erkennen, und die RIN betrug weiterhin 10.0. Selbst nach einer siebentätigen Lagerung bei Raumtemperatur sind in der stabilisierten Probe die 18 S und die 28 S rRNA Bande noch als separate Banden mit einem Intensitätsverhältnis von 28 S : 18 S = 1 .8 erkennbar (RIN 6.8), während im Elektropherogramm der Kontrolle keine diskrete 28 S Bande mehr zu erkennen war (RIN 4.5). Die Werte de anderen in Tabelle 1 aufgeführten Pufferlösungen ergaben eine ähnlich gute Stabilisierung der Proben. After three days storage of the samples at room temperature, the intensity of the 28 S band was already lower than the intensity of the 18 S band in the positive control, and the RIN was only 6.5. Only a small increase in noise was seen in the sample stabilized with the buffer of the present invention, and the RIN was still 10.0. Even after seven days of storage at room temperature, in the stabilized sample the 18 S and 28 S rRNA bands are still recognizable as separate bands with an intensity ratio of 28 S: 18 S = 1 .8 (RIN 6.8), while in the electropherogram the control is none discrete 28 S band was more noticeable (RIN 4.5). The values of the other buffer solutions listed in Table 1 gave a similarly good stabilization of the samples.
[0046] Beispiel 2: Amplifizierung der stabilisierten RNA mittels quantitativer RT-PCR [0047] Um sicherzustellen, dass durch die erfindungsgemäßen Stabilisierungspuffer keine qPCR-lnhibitoren während der Aufarbeitung in die Probe einge- tragen bzw. in ihr zurückgehalten wurden oder die in den Puffern verwendeten Substanzen selbst als Inhibitoren wirkten und dass die erfindungsgemäßen Puffer ferner dazu geeignet sind, die ex vivo Geninduktion zu minimieren, wurde ein Teil der erhaltenen RNA unter Verwendung kommerziell erhältlicher Primer für GAPDH der Firma Operon Biotechnologie Inc. (Huntsville, Alabama, USA) mittels einer qRT-PCR nach einem Standard-Protokoll der Firma Applied Biosystems Inc. (Fo- ster City, California, USA) amplifiziert. Example 2 Amplification of the Stabilized RNA by Quantitative RT-PCR [0047] To ensure that qPCR inhibitors are not introduced into the sample during the work-up by the stabilizing buffers according to the invention. or were retained in it or the substances used in the buffers themselves acted as inhibitors, and that the buffers of the invention are also capable of minimizing ex vivo gene induction, became a part of the RNA obtained using commercially available primers for GAPDH from the company Operon Biotechnologie Inc. (Huntsville, Alabama, USA) was amplified by a qRT-PCR according to a standard protocol of Applied Biosystems Inc. (Foster City, California, USA).
[0048] Hierzu wurde ein Teil der unter Beispiel 1 erhaltenen RNA (6 g) mit jeweils 2.5 ml lysierten Blutes dreier unterschiedlicher Spender vermischt und anschließend mit 5 ml des Basispuffers versetzt bzw. in kommerziell erhältliche PAXgene-Probengefäße und EDTA-haltige Probengefäße gegeben. Unmittelbar nach dem Vermischen der Proben mit dem Puffer (0 h), sowie nach Lagerung der Proben in dem Puffer für zwei Stunden (2 h), einen bzw. drei Tage (24 h bzw. 72 h) bei Raumtemperatur wurde die in den Proben enthaltene RNA gemäß des QIAzol Handbuches 10/2006 unter Verwendung des QIAzol Lyse-Reagenzes und des RNeasy Kits der Firma Qiagen (Hilden, Deutschland) isoliert. Alle Untersuchungen wurden als Doppelbestimmungen durchgeführt. For this purpose, a portion of the RNA obtained in Example 1 (6 g) was mixed with 2.5 ml of lysed blood three different donors and then mixed with 5 ml of the base buffer or added to commercially available PAXgene sample containers and EDTA-containing sample containers. Immediately after mixing the samples with the buffer (0 h), and after storing the samples in the buffer for two hours (2 h), one or three days (24 h and 72 h, respectively) at room temperature, that in the samples contained RNA according to the QIAzol Handbook 10/2006 using the QIAzol lysis reagent and the RNeasy kit from Qiagen (Hilden, Germany) isolated. All investigations were performed as duplicate determinations.
[0049] Die Integrität der erhaltenen RNA eines Spenders (Spender 3) wurde mit Hilfe des Agilent Bioanalyzers 2100, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt. Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 dargestellt. Hierbei zeigte sich, dass die Integrität der RNA, die aus der in dem erfindungsgemäßen Puffer gelagerten Probe gewonnen wurde, höher ist als die Integrität der RNA, die aus den in PAXgene bzw. in EDTA gelagerten Proben isoliert wurde. The integrity of the resulting RNA from a donor (donor 3) was determined using the Agilent Bioanalyzer 2100 as described in Example 1. The results are shown in Figure 2. It was found that the integrity of the RNA obtained from the sample stored in the buffer according to the invention is higher than the integrity of the RNA isolated from the samples stored in PAXgene or in EDTA.
[0050] Die Menge der aus 2.5 ml Blut isolierten RNA wurde für die in dem MOPS-Puffer bzw. in EDTA gelagerten Proben nach Verdünnung mit Wasser (Faktor 7.5) durch photometrische Bestimmung der Lichtabsorption bei einer Wellenlänge von 260 nm ermittelt. Die Reinheit der erhaltenen RNA wird über die photometrische Bestimmung des Verhältnisses der Lichtabsorption bei 260 nm zu derjenigen bei 280 nm bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben, wobei jeweils die Mittelwerte der Doppelbestimmungen angegeben sind. [0051] Tabelle 2 The amount of RNA isolated from 2.5 ml of blood was determined for the samples stored in the MOPS buffer or in EDTA after dilution with water (factor 7.5) by photometric determination of the light absorption at a wavelength of 260 nm. The purity of the RNA obtained is determined by photometric determination of the ratio of light absorption at 260 nm to that at 280 nm. The results are given in Table 2, with the mean values of the duplicate determinations given in each case. Table 2
Spender Methode Zeit A260/A280 Gesamtausbeute pro 2.5 ml Blut Donor method time A260 / A280 total yield per 2.5 ml of blood
[h] [mg]  [h] [mg]
1 EDTA 0 2.1 4.36 1 EDTA 0 2.1 4.36
2 2.05 8.55 2 2.05 8.55
24 2.2 9.44 24 2.2 9.44
72 2.1 5.97 72 2.1 5.97
MOPS pH 5 0 2.1 11.02 MOPS pH 5 0 2.1 11.02
2 2.1 7.16 2 2.1 7.16
24 2.15 7.06 24 2.15 7.06
72 2.05 5.12 72 2.05 5.12
2 EDTA 0 1.9 5.45 2 EDTA 0 1.9 5.45
2 1.95 4.26 2 1.95 4.26
24 2.05 3.40 24 2.05 3.40
72 1.9 2.94 72 1.9 2.94
MOPS pH 5 0 1.95 4.32 MOPS pH 5 0 1.95 4.32
2 1.9 3.53 2 1.9 3.53
24 1.85 2.31 72 2.0 2.94 24 1.85 2.31 72 2.0 2.94
3 EDTA 0 2.0 12.05 3 EDTA 0 2.0 12.05
2 2.05 10.16 2 2.05 10.16
24 2.1 7.99 24 2.1 7.99
72 2.0 6.17 72 2.0 6.17
MOPS pH 5 0 2.0 9.77 MOPS pH 5 0 2.0 9.77
2 1 .85 3.47 2 1 .85 3.47
24 2.1 1 1.22 24 2.1 1 1.22
72 2.0 6.63 72 2.0 6.63
[0052] Die relative Expression von c-fos und IL-1 ß wurde für die in Tabelle 2 angegebenen Proben mittels der AAC-r-Methode relativ zur Expression der 18 S rRNA untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 zusammengefasst und in Abbildung 3 und 4 bzw. 5 und 6 verdeutlicht. The relative expression of c-fos and IL-1β was examined for the samples given in Table 2 by means of the AAC-r method relative to the expression of 18 S rRNA. The results are summarized in Tables 3 and 4 and illustrated in Figures 3 and 4 and Figures 5 and 6, respectively.
[0053] Tabelle 3: Auswirkung der Lagerungsbedingungen auf die Transkription von c-fos Table 3: Effect of storage conditions on the transcription of c-fos
Spender Methode Zeit [h] CT (c-fos) CT (18 S ACT (18S- ΔΔΟτ (to-tx) rRNA) c-fos) Donor method time [h] C T (c-fos) C T (18 S AC T (18S-ΔΔΟτ (to-tx) rRNA) c-fos)
1 EDTA 0 27.27 25.43 -1 .84 0 1 EDTA 0 27.27 25.43 -1 .84 0
27.27 25.34 -1 .93 0 27.27 25.34 -1 .93 0
2 24.16 25.76 1 .60 -3.44 24.04 25.53 1.49 -3.422 24.16 25.76 1 .60 -3.44 24.04 25.53 1.49 -3.42
24 22.47 25.83 3.36 -5.20 24 22.47 25.83 3.36 -5.20
22.29 25.91 3.62 -5.55 22.29 25.91 3.62 -5.55
72 27.89 27.48 -0.41 -1.43 72 27.89 27.48 -0.41 -1.43
25.71 25.86 0.15 -2.08 25.71 25.86 0.15 -2.08
MOPS pH 5 0 26.89 25.88 -1.01 0 MOPS pH 5 0 26.89 25.88 -1.01 0
27.06 25.18 -1.88 0 27.06 25.18 -1.88 0
2 26.63 25.37 -1.26 0.25 2 26.63 25.37 -1.26 0.25
27.01 25.61 -1.40 -0.48 27.01 25.61 -1.40 -0.48
24 24.21 25.76 1.55 -2.56 24 24.21 25.76 1.55 -2.56
24.70 25.46 0.76 -2.64 24.70 25.46 0.76 -2.64
72 27.35 27.30 -0.05 -0.96 72 27.35 27.30 -0.05 -0.96
26.00 25.73 -0.27 -1.61 26.00 25.73 -0.27 -1.61
EDTA 0 26.76 25.43 -1.33 0 EDTA 0 26.76 25.43 -1.33 0
27.72 25.02 -2.70 0 27.72 25.02 -2.70 0
2 24.78 25.18 0.40 -1.73 2 24.78 25.18 0.40 -1.73
24.92 24.64 -0.28 -2.42 24.92 24.64 -0.28 -2.42
24 23.03 24.74 1.71 -3.04 24 23.03 24.74 1.71 -3.04
23.12 24.17 1.05 -3.75 23.12 24.17 1.05 -3.75
72 24.56 27.56 3.00 -4.33 72 24.56 27.56 3.00 -4.33
24.68 24.75 0.07 -2.77 24.68 24.75 0.07 -2.77
MOPS pH 5 0 27.17 24.66 -2.51 0 MOPS pH 5 0 27.17 24.66 -2.51 0
26.70 24.22 -2.48 0 26.70 24.22 -2.48 0
2 27.19 24.94 -2.25 -0.26 27.76 24.52 -3.24 0.762 27.19 24.94 -2.25 -0.26 27.76 24.52 -3.24 0.76
24 24.14 24.66 0.52 -3.03 24 24.14 24.66 0.52 -3.03
24.18 24.79 0.61 -3.09 24.18 24.79 0.61 -3.09
72 25.57 24.61 -0.96 -1 .55 72 25.57 24.61 -0.96 -1 .55
25.51 25.30 -0.21 -2.27 25.51 25.30 -0.21 -2.27
EDTA 0 26.51 24.08 -2.43 0 EDTA 0 26.51 24.08 -2.43 0
27.45 25.02 -2.43 0 27.45 25.02 -2.43 0
2 23.93 25.14 1 .21 -3.64 2 23.93 25.14 1 .21 -3.64
23.56 24.86 1 .30 -3.73 23:56 24.86 1 .30 -3.73
24 21.41 24.68 3.27 -5.70 24 21.41 24.68 3.27 -5.70
21.97 25.03 3.06 -5.49 21.97 25.03 3.06 -5.49
72 28.53 24.38 -4.15 1 .72 72 28.53 24.38 -4.15 1 .72
26.49 24.12 -2.37 -0.06 26.49 24.12 -2.37 -0.06
MOPS pH 5 0 27.20 25.52 -1 .68 0 MOPS pH 5 0 27.20 25.52 -1 .68 0
27.51 25.27 -2.24 0 27.51 25.27 -2.24 0
2 26.1 1 24.39 -1 .72 0.04 2 26.1 1 24.39 -1 .72 0.04
27.34 25.02 -2.32 0.08 27.34 25.02 -2.32 0.08
24 23.98 24.77 0.79 -2.47 24 23.98 24.77 0.79 -2.47
24.51 24.68 0.17 -2.41 24.51 24.68 0.17 -2.41
72 25.69 25.14 -0.55 -1 .13 72 25.69 25.14 -0.55 -1 .13
25.71 25.22 -0.49 -1 .75 [0054] Tabelle 4: Auswirkung der Lagerungsbedingungen auf die Transkription von IL-1 ß 25.71 25.22 -0.49 -1 .75 Table 4: Effect of storage conditions on the transcription of IL-1β
Spender Methode Zeit [h] CT (IL-1 ß) CT (18 S ACT (18S- ΔΔΟτ (to-tx) rRNA) IL-1 ß) Donor method time [h] C T (IL-1β) C T (18 S AC T (18S-ΔΔΟτ (to-tx) rRNA) IL-1β)
1 EDTA 0 24.53 22.34 -2.19 0 1 EDTA 0 24.53 22.34 -2.19 0
24.68 22.30 -2.38 0 24.68 22.30 -2.38 0
2 24.17 23.08 -1 .09 -1 .10 2 24.17 23.08 -1 .09 -1 .10
24.09 23.40 -0.69 -1 .69 24.09 23.40 -0.69 -1 .69
24 25.1 1 22.49 -2.62 0.43 24 25.1 1 22.49 -2.62 0.43
25.21 22.56 -2.65 0.27 25.21 22.56 -2.65 0.27
72 29.13 23.31 -5.82 3.63 72 29.13 23.31 -5.82 3.63
29.26 23.04 -6.22 3.84 29.26 23.04 -6.22 3.84
MOPS pH 5 0 24.87 22.18 -2.69 0 MOPS pH 5 0 24.87 22.18 -2.69 0
25.08 22.51 -2.57 0 25.08 22.51 -2.57 0
2 24.33 21.97 -2.36 -0.33 2 24.33 21.97 -2.36 -0.33
24.31 22.14 -2.17 -0.40 24.31 22.14 -2.17 -0.40
24 25.48 22.18 -3.30 0.61 24 25.48 22.18 -3.30 0.61
25.35 22.89 -2.46 -0.1 1 25.35 22.89 -2.46 -0.1 1
72 27.34 24.13 -3.21 0.52 72 27.34 24.13 -3.21 0.52
26.22 23.44 -2.78 0.21 26.22 23.44 -2.78 0.21
2 EDTA 0 26.21 21.72 -4.49 0 2 EDTA 0 26.21 21.72 -4.49 0
26.29 22.08 -4.21 0 26.29 22.08 -4.21 0
2 26.35 22.37 -3.98 -0.51 2 26.35 22.37 -3.98 -0.51
26.51 22.34 -4.17 -0.04 24 28.79 21.98 -6.81 2.3226.51 22.34 -4.17 -0.04 24 28.79 21.98 -6.81 2.32
28.43 22.19 -6.24 2.0328:43 22:19 -6.24 2.03
72 32.53 22.24 -10.29 5.60 72 32.53 22.24 -10.29 5.60
32.28 23.84 -8.44 4.23 32.28 23.84 -8.44 4.23
MOPS pH 5 0 25.51 21.54 -3.97 0 MOPS pH 5 0 25.51 21.54 -3.97 0
26.03 21.72 -4.31 0 26.03 21.72 -4.31 0
2 25.80 21.81 -3.99 0.02 2 25.80 21.81 -3.99 0.02
25.72 21.58 -4.14 -0.17 25.72 21.58 -4.14 -0.17
24 27.22 21.67 -5.55 1 .58 24 27.22 21.67 -5.55 1 .58
26.99 22.10 -4.89 0.58 26.99 22.10 -4.89 0.58
72 27.53 21.57 -5.96 1 .99 72 27.53 21.57 -5.96 1 .99
28.02 21.55 -6.47 2.16 28.02 21.55 -6.47 2.16
EDTA 0 24.84 23.64 -1 .20 0 EDTA 0 24.84 23.64 -1 .20 0
25.45 23.43 -2.02 0 25.45 23.43 -2.02 0
2 24.47 23.78 -0.69 -0.51 2 24.47 23.78 -0.69 -0.51
24.44 23.65 -0.79 -1 .23 24.44 23.65 -0.79 -1 .23
24 26.43 24.02 -2.41 1 .21 24 26.43 24.02 -2.41 1 .21
26.61 23.65 -2.96 0.94 26.61 23.65 -2.96 0.94
72 29.37 24.23 -5.14 3.94 72 29.37 24.23 -5.14 3.94
29.80 24.31 -5.49 3.47 29.80 24.31 -5.49 3.47
MOPS pH 5 0 25.22 23.62 -1 .60 0 MOPS pH 5 0 25.22 23.62 -1 .60 0
25.14 23.48 -1 .66 0 25.14 23.48 -1 .66 0
2 24.13 23.83 -0.30 -1 .30 2 24.13 23.83 -0.30 -1 .30
24.53 23.78 -0.75 -0.91 24 25.46 23.35 -2.1 1 0.51 24.53 23.78 -0.75 -0.91 24 25.46 23.35 -2.1 1 0.51
24.88 23.58 -1.30 -0.36 24.88 23.58 -1.30 -0.36
72 26.28 23.38 -2.90 1.30 72 26.28 23.38 -2.90 1.30
26.12 23.56 -2.56 0.90 26.12 23.56 -2.56 0.90
[0055] Die CT-Werte für c-fos und IL-ß1 wie auch für 18 S rRNA zum Zeitpunkt t = 0 h sind jeweils vergleichbar für beide Puffer. Dies zeigt, dass durch die Verwendung des MOPS-Puffers keine qPCR-lnhibitoren während der Aufarbeitung in die Probe eingetragen bzw. in ihr zurückgehalten wurden oder die in den Puffern verwendeten Substanzen selbst als Inhibitoren wirkten. The C T values for c-fos and IL-β1 as well as for 18 S rRNA at time t = 0 h are comparable for both buffers. This shows that the use of the MOPS buffer did not introduce or retain any qPCR inhibitors into the sample during the work-up or the substances used in the buffers themselves acted as inhibitors.
[0056] Das c-fos Transkriptionslevel der EDTA-gelagerten Proben sank bei einer Lagerungszeit von bis zu 24 h zunächst stark ab (AAC-r-Werte bis zu -5.55), was auf einen Abbau der RNA schließen lässt, stieg mit längerer Lagerungsdauer dann aber vermutlich aufgrund einer ex vivo Geninduktion wieder stark an. In den MOPS-stabilisierten Proben sank das c-fos Transkriptionslevel hingegen deutlich schwächer ab, und eine nennenswerte ex vivo Geninduktion war auch in einem Zeitraum von 24 h nicht zu beobachten. The c-fos level of transcription of the EDTA-stored samples initially dropped sharply with a storage time of up to 24 h (AAC-r values up to -5.55), which suggests a reduction of the RNA increased with longer storage time but then probably strongly due to an ex vivo gene induction again. In the MOPS-stabilized samples, however, the c-fos transcription level dropped significantly weaker, and a significant ex vivo gene induction was not observed even in a period of 24 h.
[0057] Auch im Bezug auf das IL-1 ß Transkriptionslevel war in den EDTA- gelagerten Proben eine deutliche Zunahme der AAC-r-Werte über die Zeit zu beobachten, während das Transkriptionslevel in den MOPS-stabilisierten Proben auch nach 72 h in deutlich geringerem Maße gestiegen war. Also with respect to the IL-1 ß transcription level was observed in the EDTA-stored samples, a significant increase in the AAC-r values over time, while the transcription level in the MOPS-stabilized samples even after 72 h in clear had increased to a lesser extent.
[0058] Beispiel 3: Mikroskopische Untersuchung des Zellmaterials in Vollblutproben nach Stabilisierung Example 3: Microscopic examination of the cell material in whole blood samples after stabilization
[0058] 2.5 ml Blut wurden mit 5 ml verschiedener Stabilisierungspuffer versetzt und 24 h bei Raumtemperatur inkubiert. Die Blutproben, von denen eine a) nicht mit einem Stabilisierungspuffer versetzt wurde bzw. jeweils eine b) in einer MOPS-Pufferlösung des pH-Wertes 4, c) in dem Basispuffer (MOPS, pH 5), d) in einem 1 ,2-Dimethoxyethan-haltigen Puffer (Puffer 1 in Tabelle 1 ), e) einem Natri- umsalicylat-haltigen Puffer (Puffer 2), f) einem Glucosamin Hydrochlorid-haltigen Puffer (Puffer 4) und g) einem Natriumsalicylat und Glucosamin Hydrochlorid enthaltenden Puffer (Puffer 8) inkubiert wurde, wurden anschließend 5 min bei 1000 x g zentrifugiert, und der Überstand wurde bis auf 2.5 ml dekantiert. Um die Qualität des Zellmaterials beurteilen zu können, wurden die Proben anschließend unter dem Mikroskop untersucht. Bei Betrachtung der Zellen unter dem Mikroskop war zu erkennen, dass die Zellen, welche in den erfindungsgemäßen Puffern gelagert wurden, auch nach einer Lagerung von 24 h bei RT noch intakt waren, während die nicht stabilisierten Zellen in deutlich erkennbarem Umfang nicht mehr der ursprünglichen Zellmorphologie entsprachen und teilweise lysiert waren. Insbesondere in den Puffern b) und c), e) und g) waren sogar intakte Granulozyten zu erkennen. 2.5 ml of blood were mixed with 5 ml of various stabilizing buffer and incubated for 24 h at room temperature. The blood samples, one of which a) was not mixed with a stabilizing buffer or one b) in one C) in the base buffer (MOPS, pH 5), d) in a 1, 2-dimethoxyethane-containing buffer (buffer 1 in Table 1), e) a sodium salicylate-containing buffer (Buffer 2), f) a glucosamine hydrochloride-containing buffer (Buffer 4) and g) a buffer containing sodium salicylate and glucosamine hydrochloride (Buffer 8) were incubated, then centrifuged for 5 min at 1000 xg, and the supernatant was up to 2.5 decanted ml. In order to assess the quality of the cell material, the samples were then examined under the microscope. When the cells were observed under the microscope, it could be seen that the cells which had been stored in the buffers according to the invention were still intact even after storage for 24 h at RT, while the unstabilized cells no longer represented the original cell morphology to any appreciable extent corresponded and were partially lysed. In particular, in the buffers b) and c), e) and g) even intact granulocytes were detected.
[0059] Beispiel 4: Lyse der Zellen und gelelektrophoretische Untersuchung der RNA Example 4: Lysis of the cells and gel electrophoretic examination of the RNA
[0059] Weitere, ebenso wie in Beispiel 3 für 24 h in verschiedenen Stabilisierungspuffern gemäß Tabelle 1 gelagerten Proben wurden gemäß der bekannten Protokolle unter Verwendung des QIAzol-Lyse-Reagenzes lysiert. Die in der lysierten Probe enthaltene RNA wurde mittels einer Phenol/Chloroform-Extraktion isoliert und mittels eines RNeasy Kits (Qiagen) gereinigt. Anschließend wurde die gereinigte RNA mittels eines denaturierenden Agarosegels nach Anfärbung mit SYBR Green untersucht. Alle Untersuchungen wurden doppelt durchgeführt. Further, as in Example 3 for 24 h stored in various stabilization buffers according to Table 1 samples were lysed according to the known protocols using the QIAzol lysis reagent. The RNA contained in the lysed sample was isolated by means of a phenol / chloroform extraction and purified by means of a RNeasy kit (Qiagen). Subsequently, the purified RNA was examined by means of a denaturing agarose gel after staining with SYBR Green. All examinations were performed twice.
[0060] Die Ergebnisse der Gelelektrophorese sind in Abbildung 5 dargestellt. Ganz links ist eine Abbildung des Elektrophoresegels der RNA gezeigt, die aus einer 24 h bei Raumtemperatur unstabilisiert gelagerten Blutprobe isoliert wurde, während die in den Gelen II bis V untersuchte RNA in erfindungsgemäßen Stabilisierungspuffern gelagert wurde (II: Basispuffer; III: Puffer 2, pH 5; IV: Puffer 4, pH5; V: Puffer 8). Während die aus der unstabilisiert gelagerten Blutprobe gewonnene RNA im Gel nur noch schwach erkennbar ist und auch das Intensitäts- Verhältnis der 28 S rRNA Bande zur 18 S rRNA Bande bereits deutlich kleiner als 2:1 ist, sind in den Gelen der aus den stabilisierten Proben gewonnen RNA beide Banden deutlich in einem Signalverhältnis 28 S: 18 S von etwa 2:1 erkennbar. The results of gel electrophoresis are shown in Figure 5. On the far left is shown an image of the electrophoresis gel of the RNA isolated from a blood sample unstabilized at room temperature for 24 h, while the RNA examined in gels II to V was stored in stabilizing buffers according to the invention (II: base buffer; III: buffer 2, pH IV; buffer 4, pH5; V: buffer 8). While the RNA obtained from the unstabilized stored blood sample in the gel is only weakly recognizable and also the intensity If the ratio of the 28 S rRNA band to the 18 S rRNA band is already clearly smaller than 2: 1, then both bands are clearly recognizable in the gels of the RNA obtained from the stabilized samples in a signal ratio of 28 S: 18 S of about 2: 1.
[0061] Beispiel 5: Fluoreszenzaktivierte Zellsortierung (FACS) der stabilisierten Zellen Example 5: Fluorescence-activated cell sorting (FACS) of the stabilized cells
[0062] Je 2.5 ml Blut wurden mit 5 ml der unterschiedlichen Stabilisierungspuffer gemäß Tabelle 1 versetzt und 24 h bei Raumtemperatur inkubiert. Die in der Probe enthaltenen Zellen wurden anschließend mittels eines CD3-FITC- Antikörpers nach einem Standardprotokoll markiert (Versetzen der Probe mit 10- 20 vol% CD3-FITC, Inkubation der Mischung bei Raumtemperatur im Dunkeln, Lyse der Erythrozyten, Zentrifugieren, Waschen mit PBS-Puffer, erneutes Zentri- fugieren, Versetzen der Probe mit 1 % Paraformaldehydlösung in PBS) und mit Hilfe eines Each 2.5 ml of blood were mixed with 5 ml of the different stabilizing buffer according to Table 1 and incubated for 24 h at room temperature. The cells contained in the sample were then labeled by means of a CD3-FITC antibody according to a standard protocol (incubation of the sample with 10-20% by volume CD3-FITC, incubation of the mixture at room temperature in the dark, erythrocyte lysis, centrifugation, washing with PBS Buffer, recentrifuging, adding the sample with 1% paraformaldehyde solution in PBS) and using a
FACSCalibur der Firma BD Biosciences (San Jose, California, USA) durchfluss- zytometrisch analysiert.  FACSCalibur from BD Biosciences (San Jose, California, USA) was analyzed by flow cytometry.
[0063] Hierbei erwiesen sich insbesondere Pufferlösungen des pH-Wertes 5 enthaltend (i) MOPS (Basispuffer), (ii) MOPS und 250 mg/ml Natriumsalicylat (Puffer 2), (iii) MOPS und 100 mg/ml Glucosaminhydrochlorid (Puffer 4) und (iv) 10 vol% 1 ,2-Dimethoxyethan in einem MOPS-haltigen Puffer (Puffer 1 ) als sehr gut geeignet, die Vollblutproben unter Erhalt der Zellmorphologie bei Raumtemperatur zu stabilisieren, so dass auch nach Lagerung der Probe eine zellspezifische Markierung der Zellen mit Antikörpern sowie eine anschließende fluoreszenzaktivierte Zellsortierung möglich war. Dies ist in Abbildung 6 durch einen Vergleich einer nicht stabilisierten Probe (a), die 24 h bei 4 °C in einem Citratpuffer gelagert wurde, mit einer Probe, die 24 h in dem Glucosaminhydrochlorid-haltigen MOPS- Puffer inkubiert wurde (b), verdeutlicht. Links sind jeweils die per FACS-Analyse erhaltenen Dot-Plots der Blutproben vor der Markierung mit CD3-FITC und in der Mitte die Dot-Plots der CD3-F ITC-markierten Blutproben dargestellt, die das für Leukozyten typische Muster aufweisen. Hieraus ist zu erkennen, dass das erfindungsgemäße System die Zellen nicht lysiert. Die rechten Abbildungen zeigen die für die Proben a) und b) erhaltenen Histogramme nach Markierung der Leukozyten mit CD3-FITC. Es ist eindeutig zu erkennen, dass die in dem erfindungsgemäßen Puffer gelagerten Zellen intakt sind, so dass sie sich mit spezifischen Antikörpern färben und per FACS-Analyse untersuchen lassen. X-Achse: Forward Scatter (Vorwärtsstreulicht, FSC) y-Achse: Sideward Scatter (Seitwärtsstreulicht, SSC) In particular, buffer solutions of pH 5 containing (i) MOPS (base buffer), (ii) MOPS and 250 mg / ml sodium salicylate (buffer 2), (iii) MOPS and 100 mg / ml glucosamine hydrochloride (buffer 4 ) and (iv) 10% by volume of 1,2-dimethoxyethane in an MOPS-containing buffer (buffer 1) is very well suited for stabilizing the whole blood samples at room temperature while preserving the cell morphology, so that a cell-specific labeling of the cells remains after storage of the sample Cells with antibodies and subsequent fluorescence-activated cell sorting was possible. This is shown in Figure 6 by comparing a non-stabilized sample (a) stored in a citrate buffer at 4 ° C for 24 h with a sample incubated in the glucosamine hydrochloride-containing MOPS buffer for 24 h (b). clarified. On the left side, the dot plots of the blood samples before marking with CD3-FITC obtained by means of FACS analysis and in the middle the dot plots of the CD3-F ITC-labeled blood samples which have the pattern typical for leucocytes are shown. It can be seen from this that the system according to the invention does not lyse the cells. The pictures on the right show the for the samples a) and b) obtained histograms after labeling the leukocytes with CD3-FITC. It can be clearly seen that the cells stored in the buffer according to the invention are intact, so that they can stain with specific antibodies and be examined by FACS analysis. X-Axis: Forward Scatter (FSC) Y-Axis: Sideward Scatter (Side Scattered, SSC)

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verwendung eines wässrigen Systems, enthaltend eine oder mehrere Substanzen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 3-(/V-Morpholino)propan- sulfonsäure (MOPS), 1 ,2-Dimethoxyethan, Natriumsalicylat, Hexaammonium- heptamolybdat, Glucosaminhydrochlorid, Indol, 2-(4-Hydroxyphenyl)ethanol und Tetrahexylammoniumchlorid, zur Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials. 1 . Use of an aqueous system containing one or more substances selected from the group consisting of 3 - (/ V-morpholino) propane sulfonic acid (MOPS), 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole, 2- ( 4-hydroxyphenyl) ethanol and tetrahexylammonium chloride, for the stabilization of nucleic acids in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 , wobei das wässrige System MOPS oder eine Mischung von MOPS und mindestens einer weiteren Substanz, ausgewählt aus der Gruppe enthaltend 1 ,2-Dimethoxyethan, Natriumsalicylat, Hexaammo- niumheptamolybdat, Glucosaminhydrochlorid, Indol, 2-(4-Hydroxy- phenyl)ethanol und Tetrahexylammoniumchlorid umfasst. 2. Use according to claim 1, wherein the aqueous system is MOPS or a mixture of MOPS and at least one further substance selected from the group comprising 1, 2-dimethoxyethane, sodium salicylate, hexaammonium heptamolybdate, glucosamine hydrochloride, indole, 2- (4-hydroxy - phenyl) ethanol and tetrahexylammonium chloride.
3. Verwendung gemäß Anspruch 2, wobei das wässrige System MOPS oder eine Mischung von MOPS mit Natriumsalicylat und/oder Glucosaminhydrochlorid umfasst. Use according to claim 2, wherein the aqueous system comprises MOPS or a mixture of MOPS with sodium salicylate and / or glucosamine hydrochloride.
4. Verwendung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wässrige System mindestens eine weitere Substanz, ausgewählt aus der Gruppe enthaltend Antikoagulantien und organische Lösungsmittel, umfasst. Use according to any one of claims 1 to 3, wherein the aqueous system comprises at least one further substance selected from the group consisting of anticoagulants and organic solvents.
5. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die in dem wässrigen System vorliegenden Substanzen in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 3000 mg/ml, bevorzugt 25 bis 2000 mg/ml, besonders bevorzugt 50 bis 1500 mg/ml und insbesondere 400 bis 850 mg/ml vorliegen. 5. Use according to any one of claims 1 to 4, wherein the substances present in the aqueous system in a concentration range of 1 to 3000 mg / ml, preferably 25 to 2000 mg / ml, more preferably 50 to 1500 mg / ml and in particular 400 to 850 mg / ml.
6. Verwendung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das wässrige System ein Puffer ist und der pH-Wert des Puffer 3 bis 7, bevorzugt 4 bis 6 und besonders bevorzugt 4,5 bis 5,5 beträgt. Use according to any one of claims 1 to 5, wherein the aqueous system is a buffer and the pH of the buffer is 3 to 7, preferably 4 to 6 and more preferably 4.5 to 5.5.
7. Verwendung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die biologische Probe Blut, bevorzugt Vollblut umfasst. Use according to any one of claims 1 to 6, wherein the biological sample comprises blood, preferably whole blood.
8. Verwendung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Nukleinsäuren Ribonukleinsäuren (RNA) sind. Use according to any one of claims 1 to 7, wherein the nucleic acids are ribonucleic acids (RNA).
9. Verfahren zur Stabilisierung von Nukleinsäuren in Zellmaterial-haltigen biologischen Proben unter Erhalt der Zellmorphologie des Zellmaterials, um Proben für wenigstens eines der nachfolgenden Verfahren zur Untersuchung der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren bereitzustellen: PCR, RT-PCR, elektrophore- tische Methoden, Mikroarrayanalysen, Markierung, Isolierung und/oder 9. A method for stabilizing nucleic acids in cell-containing biological samples to obtain the cell morphology of the cell material to provide samples for at least one of the following methods for assaying the nucleic acids contained in the sample: PCR, RT-PCR, electrophoretic methods, microarray analyzes , Marking, isolation and / or
Detektion der Nukleinsäuren, umfassend das Versetzen der biologischen Probe mit einem Nukleinsäuren-stabilisierenden wässrigen System gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8.  Detection of the nucleic acids, comprising the displacement of the biological sample with a nucleic acid-stabilizing aqueous system according to any one of claims 1 to 8.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, umfassend einen Schritt zur immunohistologi- schen Markierung einzelner Zelltypen in einer unterschiedliche Zelltypen enthaltenden Probe vor der Untersuchung der in der Probe enthaltenen 10. The method according to claim 9, comprising a step of immunohistological labeling of individual cell types in a sample containing different cell types prior to examination of those contained in the sample
Nukleinsäuren.  Nucleic acids.
1 1 .Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Markierung der Zelltypen mit fluoreszenzmarkierten Antikörpern erfolgt. 11. The method according to claim 9 or 10, wherein the labeling of the cell types is carried out with fluorescently labeled antibodies.
12. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 1 1 , umfassend einen 12. The method according to any one of claims 9 to 1 1, comprising a
Schritt zur Selektion und Separation einzelner Zelltypen aus einer unterschiedliche Zelltypen enthaltenden Probe vor der Untersuchung der in der Probe enthaltenen Nukleinsäuren. Step for the selection and separation of individual cell types from a sample containing different cell types before the examination of the nucleic acids contained in the sample.
13. Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Selektion und Separation der Zelltypen mittels fluoreszenzbasierter Durchflusszytometrie erfolgt. 13. The method according to any one of claims 9 to 12, wherein the selection and separation of the cell types by means of fluorescence-based flow cytometry.
14. Kit zum Stabilisieren, Isolieren oder Stabilisieren und Isolieren von Nukleinsäuren aus Zellmaterial-haltigen Proben, enthaltend wenigstens ein wässriges System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8. 14. A kit for stabilizing, isolating or stabilizing and isolating nucleic acids from cell material-containing samples, comprising at least one aqueous system according to one of claims 1 to 8.
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