Innovative Gewebeanalyse

Ausgründungsprojekt erhält Helmholtz Förderung

Insgesamt 200.000 Euro Fördergeld gehen an das Ausgründungsprojekt Theraselect. Grundlage ist ein Verfahren der bildgebenden Massenspektrometrie, das tausende von Molekülen in Gewebeproben sichtbar macht.

molekulare Landkarte

Mit der neuen Technologie lässt sich eine Art molekulare Landkarte erstellen. | Helmholtz Zentrum München

Die Untersuchung von Gewebeproben gilt als ein wichtiges Instrument zur Erforschung von Krankheiten und stellt eine tragende Säule der Diagnostik dar. Klassischerweise wird das Gewebe dazu fixiert, zu hauchdünnen Schnitten verarbeitet und auf einen Objektträger aufgebracht, wo es nach einer Färbung mikroskopisch untersucht wird. Neben Gewebestrukturen können auch einzelne Moleküle markiert und sichtbar gemacht werden. „In Ergänzung kann mit der bildgebenden Massenspektrometrie der Informationsgehalt aus solch einem Gewebeschnitt um tausende von Analyten in-situ erweitert werden“, erklärt Prof. Axel Walch, Leiter der Abteilung Analytische Pathologie am Helmholtz Zentrum München.

Eine Art molekulare Landkarte erstellen

Bei der bildgebenden Massenspektrometrie wird ein Gewebeschnitt Punkt für Punkt mit einem Laser rasterartig gescannt und an jedem Messpunkt ein Massenspektrum aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Spektren geben die Information der einzeln gemessenen Moleküle ortsspezifisch im Gewebe wieder. Aus der Gesamtheit der Spektren lässt sich anschließend eine Art molekulare Landkarte erstellen. Durch die Förderung soll die Technologie nun in die breite Anwendung geführt werden. „Neue diagnostische und pharmakologische Tests zur Verbesserung der Therapie von Krebspatienten sollen im Fokus stehen“, erklärt Antragssteller Dr. Achim Buck. „Unser Ziel ist einen Wandel in der Vorgehensweise der gewebebasierten Diagnostik und Forschung zu erreichen.“

Speziell angefertigte Laser-Quelle für bildgebende Massenspektrometrie

Forscher am Max-Planck-Institut für chemische Ökologie in Jena haben ein massenspektrometrisches Verfahren weiterentwickelt, mit dem nun auch die Verteilung von Molekülen auf welligen, haarigen, bauchigen oder zerklüfteten Proben sichtbar gemacht werden kann.

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Verbesserte Therapie von Krebspatienten

Das Team um Axel Walch sieht vielfältige Einsatzgebiete für das neue Analyseverfahren, da sowohl gewebeeigene als auch in den Organismus eingebrachte Substanzen dargestellt und objektiv gemessen werden können. „Beispielsweise können wir Medikamente und deren Abbauprodukte im Gewebe nachweisen“, erklärt Achim Buck. „Aktuell wird ein Großteil des Wissens über Pharmakologie, Toxizität, Pharmakokinetik und Interaktionen zwischen Medikamenten aus der Untersuchung von Surrogaten wie Blutproben oder Gewebehomogenaten gewonnen. Diese Vorgehensweise ist zwar pragmatisch, allerdings spiegelt sie nicht die tatsächliche molekulare Situation im Gewebe wieder.“

Zudem sind die Bildgebungsexperten in der Lage, krankheitsrelevante molekulare Muster aufzuspüren. Entsprechende Anwendungsmöglichkeiten sehen sie daher in den Bereichen der Wirkstoffanalytik, Diagnostik und Therapie-Vorhersage in der personalisierten Medizin. Letztere zielt darauf ab, anhand gefundener prädiktiver Marker entsprechende Therapieentscheidungen zu treffen und vorherzusagen, ob der jeweilige Patient auf die Behandlung anspricht. „Der ortsspezifische Nachweis bisher nicht detektierbarer, therapierelevanter Moleküle kann neue Maßstäbe in der Diagnostik setzen“, schließt Achim Buck.

Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert die Ausgründung über ihr Programm Helmholtz Enterprise mit rund 100.000 Euro. Weitere 100.000 Euro kommen vom Helmholtz Zentrum München selbst.

Die selbstständige Abteilung Analytische Pathologie (AAP) entwickelt wissenschaftlich in Ergänzung zu klinischen und grundlagenorientierten Forschungseinheiten die translationale Forschung von Erkrankungen, die sich in Geweben manifestieren. AAP beschäftigt sich mit der Übersetzung von z.B. In-vitro-Modellen oder Tiermodellen in die Anwendung am Menschen. AAP verzahnt die grundlagenorientierte Forschung und die diagnostische Anwendung und übersetzt die Erkenntnisse der experimentellen und molekularen Pathologie in Verfahren der Krankheitstypisierung und prädiktiven Diagnostik am Gewebe. http://www.helmholtz-muenchen.de/aap

Quelle: idw/HZM