MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
unter ungünstigen physikalischen Bedingungen praktisch,
d. h. klinisch relevant wird.
Die strahlenbiologischen Untersuchungen werden zurzeit
zur Verifikation wiederholt und anschließend mit Blick auf
das Verhalten in vivo (Spezifität, Toxizität, Organverteilung)
fortgesetzt.
Molekulare Diagnostik
F. Kiessling, M. Le-Huu, F. Spieker, R. Sun, J. Dittrich,
J. Moll
Das Ziel der im Aufbau befindlichen Arbeitsgruppe “Molekulare
Diagnostik” ist die Entwicklung krankheitsspezifischer
Kontrastmittel und die Erforschung pathophysiologischer
Vorgänge im Mikromilieu durch nicht-invasive bildgebende
Diagnostik, insbesondere für optische Verfahren und die
Magnetresonanz-Tomographie. Hierbei stehen neben einer
funktionellen Untersuchung der Tumorvaskularisation
(Angiogenese), molekulare Besonderheiten von Tumoren,
die über hochspezifische Kontrastmittel nicht-invasiv dargestellt
werden, im Vordergrund. Die entwickelten Kontrastmittel
und Verfahren sollen es ermöglichen kleinste
Metastasen aufzufinden und die Eigenschaften von Tumoren
und Metastasen, wie zum Beispiel den Grad der Malignität
ohne weitere Biopsien schon bei den ersten radiologischen
Untersuchungen bestimmen zu können. Auf der
Basis dieser bildgebenden Feindiagnostik soll die optimale
Therapieform ausgewählt werden können.
Im April 2003 hat Herr Kießling die Arbeitsgruppe übernommen.
Unterstützt durch intensive Kooperationen innerhalb
des DKFZ (Prof. Norbert Fusenig, Prof. Herrmann-
Joseph Gröne) wurde in vitro mit der Markierung verschiedener
Zellen für die MRT begonnen. Erste erfolgversprechende
Ergebnisse wurden mit Progenitorzellen, Leukozyten
und Fibroblasten erzielt, die mit superparamagnetischen
Eisenoxidpartikeln markiert wurden. Auch im Tierexperiment
gelang es bereits die Wanderung markierter Progenitorzellen
in Leber, Knochenmark, Milz und Tumoren zu verfolgen.
Eine erste Patientenstudie ist in Vorbereitung und
bereits durch die lokale Ethikkomission bewilligt.
Im nächsten Jahr ist die Einrichtung eines Chemielabors
vorgesehen, so dass dann auch Zell-spezifische Kontrastmittel
synthetisiert werden können, die nach in vivo Applikation
an die Zielzellen binden sollen.
Die zweite Arbeitsrichtung ist die Erforschung der Konsequenzen
der Angiogenese auf die Durchblutung und Gefäßpermeabilität
maligner Tumoren. In dem vergangenen Jahr
wurden hierfür in Kooperation mit der Abteilung Carcinogenese
und Differenzierung und der Abteilung für Radiologie
des DKFZ dynamische MR- und Ultraschall-Verfahren
optimiert [1, 2, 3, 4, 5]. Die Verfahren wurden dann zur
Verlaufsbeobachtung antiangiogener Therapien im Tiermodell
erfolgreich eingesetzt [5, 6]. Es konnte gezeigt
werden, dass Veränderungen an der Vaskularisation der
experimentellen Tumoren vor deren Größenänderung
fassbar sind, was in der geplanten klinischen Umsetzung
eine verbesserte Individualisierung der Therapien (z.B. frühzeitigere
Beurteilung des Therapieansprechens und Adaptierung
der Therapeutikadosis) ermöglichen kann.
Abteilung E020
Medizinische Physik in der Radiologie
Abb. 1: Berliner-Blau Eisenfärbung von mit superparamagnetischen
Eisenoxidpartikeln (SPIO) beladenen humanen Fibroblasten
(links) und immortalisierten Ratten-Progenitorzellen (rechts).
In der Mitte sind T2 gewichtete MR-Bilder von gewaschenen Pellets
dieser Zellen gezeigt. Die Zellen wurden vorher mit unterschiedlichen
Dosen von SPIO inkubiert. Man sieht abhängig von
der SPIO-Konzentration während der Inkubation eine Abnahme
der Signalintensität im Zell-Pellet als Zeichen für die dosisabhängige
SPIO-Aufnahme.
Publikationen (* = externer Koautor)
[1] Kiessling F., Heilmann M., Vosseler S., Lichy M., Krix M., Fink
C., Kiessling I., Schad L., Fusenig N.E., Delorme S.: Dynamic T1weighted
Monitoring of Vascularization in Human Carcinoma
Heterotransplants by Magnetic Resonance Imaging. Int J Cancer
104 (2003) 113-120
[2] Kiessling F., Krix M., Heilmann M., Vosseler S., Lichy M., Fink
C., Farhan N., Kleinschmidt K., Schad L., Fusenig N.E., Delorme S:
Comparing dynamic parameters of tumor vascularization in nude
mice revealed by MRI and contrast enhanced intermittent power
Doppler sonography. Invest Radiol 38 (2003) 516-524
[3] Kiessling F., Lichy M., Grobholz G.*, Heilmann M., Huber P.,
Meding J., Peschke P., Kauczor H.-U., Schlemmer H.-P: Hämodynamische
und metabolische Charakterisierung orthotoper Prostatakarzinome
der Ratte mittels dynamischer MRT und Protonen-
MR-Spektroskopie. Radiologe 43 (2003) 489-494
[4] Krix M., Kiessling F., Farhan N., Schmidt K.*, Hoffend J.*,
Delorme S.: A multivessel model describing replenishment kinetics
of ultrasound contrast agent for quantification of tissue perfusion.
Ultrasound Med Biol 29 (2003) 1421-1430
[5] Kiessling F., Huber P.E., Grobholz R.*, Heilmann M., Meding J.,
Lichy M.P., Fink C., Krix M., Peschke P., Schlemmer H.P.: Dynamic
magnetic resonance tomography and proton magnetic resonance
spectroscopy of prostate cancers in rats treated by radiotherapy.
Invest Radiol 39 (2004) 34-44
[6] Krix M., Kiessling F., Vosseler S., Farhan N., Mueller M.M.,
Bohlen P.*, Fusenig N., Delorme S: Sensitive Non-invasive Monitoring
of Tumor Perfusion during Antiangiogenic Therapy by Intermittent,
Bolus-Contrast Power Doppler Sonography. Cancer
Res: im Druck
[7] Kiessling F., Farhan N., Lichy M., Vosseler S., Heilmann M., Krix
M., Bohlen P.*, Miller D.W., Mueller M.A., Kauczor H.U., Fusenig
N.E., Delorme S.: Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance
imaging rapidly indicates vessel regression in human squamous
cell carcinomas grown in nude mice caused by VEGF receptor
2 blockade with DC101. Neoplasia 6 (2004) 213-223
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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