Charakterisierung der Raman-Signaturen von Epithelzellen in unterschiedlichen Stadien der malignen Transformation im Tiermodell der Adenom-Karzinom-Sequenz im Kolon

• Antragsteller: Professor Dr. Iver Petersen; Professor Dr. Jürgen Popp; Professor Dr. Andreas Stallmach
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie ; Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 186905803

Im Rahmen des vorliegenden Antrags sollen die Grundlagen für eine effiziente und schnelle Gewebediagnostik basierend auf Raman-Spektren weiter hinsichtlich einer spektroskopische Modellierung der Adenom-Karzinom-Sequenz, des Einflusses von unterschiedlichen Populationen auf ein Raman-basierendes Diagnosemodell und der Übertragbarkeit der diagnostischen Modelle auf humane Proben ausgebaut werden. Basierend auf den bereits erhaltenen Raman-Daten soll die spektroskopische Modellierung der Adenom-Karzinom-Sequenz untersucht werden mit dem Ziel die spektralen Änderungen während der Kanzerogenese zu eruieren. Dadurch lässt sich herausfinden, ab wann innerhalb der Veränderung während der Adenom-Karzenom-Sequenz eine verlässliche Diagnose anhand der Raman-Signatur gestellt werden kann. Des Weiteren sollen Tiere unterschiedlicher genetischer Dispositionen getrennt betrachtet und untersucht werden. Die Frage, die es zu beantworten gilt, ist, ob sich die Kanzerogenese in diesen Populationen unterscheidet und folglich eine Raman-basierende Diagnosemethode diesen Unterschied reflektieren muss. Dies soll getestet werden, indem innerhalb zweier Populationen jeweils ein Raman-Diagnosemodell aufgebaut wird und diese Modelle werden dann bezüglich ihres spektralen Profils, aber auch hinsichtlich der Klassifikationsgenauigkeiten, verglichen. Dabei sind eine hohe Anzahl von Tieren in beiden Populationen nötig, um verlässliche statistische Aussagen treffen zu können. Da viele Daten aus dem ersten Antragszeitraum wieder verwendet werden können, müssen nur wenige Daten neu gemessen werden. Als dritter Untersuchungsschwerpunkt soll die Übertragbarkeit der Modelle auf humane Proben getestet werden. In diesem proof-of-concept-Ansatz sollen erste human Proben (Adenom, Karzinom, Normalmukosa) Raman-spektroskopisch vermessen werden, um die Vergleichbarkeit mit Messungen an Mausschnitten zu eruieren. Ist die Vergleichbarkeit gegeben, können die Resultate aus der Mausstudie direkt übernommen werden. Ist die Vergleichbarkeit nicht gewährleistet sollen erste Tests zu einer Krebssignatur beim Menschen durchgeführt werden. Alle diese Untersuchungen haben zum Ziel die Raman-basierende Krebsdiagnose besser zu verstehen und deren Potential sowie auch Grenzen zu eruieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen