Imaging Flow Cytometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Bei der „Imaging Flow Cytometer“ Plattform handelt es sich um eine bislang einzigartige Kombination von Durchflusszytometerie und sehr schneller, hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie. Die Besonderheit dieses Gerätes besteht darin, dass von Zellen im Durchfluss nicht nur die Intensität der Fluoreszenz quantifiziert wird, vielmehr werden auch hochauflösende Bilder von jeder einzelnen Zelle erstellt. Auf Basis dieser Bilder können morphologische Parameter bestimmt und quantifiziert werden Das Imaging Flow Cytometer (Bildgebendes Durchflusszytometer) wurde für zahlreiche Projekte des Instituts für Transfusionsmedizin sowie für verschiedene Kollaborationsprojekte verwendet. Als Beispiel sei hier die Analyse der Organisation der Zellpolarität von humanen hämatopoetischen Stammund Vorläuferzellen (HSVZ) genannt: Frisch isolierte HSVZ sind klein und rund und bilden nach Kultivierung in vitro innerhalb weniger Stunden eine dynamisch polarisierte Morphologie aus, die über mehrere Tage hinweg zu beobachten ist. Diese morphologische Zellpolarisierung wird von der Umverteilung verschiedener Zelloberflächenantigene begleitet. Um diese bislang nur unzureichend verstandenen Prozesse in HSVZ zu analysieren, wurden bislang die Techniken der Durchflusszytometrie als auch der Fluoreszenzmikroskopie jeweils separat verwendet. Die Identifizierung neuer Zellpolaritätsmarker sowie die Quantifizierung der Verteilung verschiedener Oberflächenantigene erfolgte in der Vergangenheit durch zeitlich aufwändige Mikroskopie-basierte Experimente in sehr limitierendem Umfang. Zudem konnten jeweils nur wenige Marker gleichzeitig analysiert werden. In einem aktuell laufenden Projekt untersuchen wir mit Hilfe der Imaging Flow Cytometer Plattform auf einzelnen HSVZ neben der Zellmorphologie auch die gleichzeitige Verteilung von bis zu 10 Oberflächenmarkern. Wir können dadurch erstmals in einem experimentellen Schritt sowohl verschiedene Gruppen von HSVZ unterscheiden und mit Hilfe von optimierten Bildverarbeitungsanalysemethoden den jeweiligen Polarisierungsstatus der Zelle hochkomplex auflösen. Dabei zeigt sich, dass unreifere HSVZ nach kurzzeitiger Kultivierung deutlich stärker polarisieren als reifere Vorläuferzellen. In weiteren thematisch verwandten Projekten haben wir erfolgreich u.a. neue Methoden zur Analyse asymmetrischer Zellteilungen in HSVZ entwickelt, und in Kollaboration mit der Klinik für Hämatologie (AG Dürig) untersuchen wir die Zellpolarität in leukämischen HSVZ.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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AML Bone Marrow Microenvironment Impairs Dendritic Cell Maturation and Antigen Presentation. Blood. 2012 Vol 120, Issue 21; 120
Wagner B, Rebmann V, May T, et al.
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Functional analyses of human hematopoietic CD133+CD34+ and CD133low/-CD34+ cells challenge the existence of human common myeloid progenitor cells. Experimental Hematology 2012, 40, 124
Andre Görgens, Stefan Radtke, Michael Möllmann, Jan Dürig, Peter Horn, Bernd Giebel
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Immunomodulatory activity in the supernatants of novel human bone marrow stroma cell lines from a normal donor and leukemia patients. Onkologie. 2012;35(6):120-121
Opalka B, Wagner B, Rebmann V, May, T, Horn, PA, Dührsen, U, Göthert, JR
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Molecular and morphological cell polarization is required for human hematopoietic stem and progenitor cell migration and homing. Experimental Hematology 2012, 40, 106
Andre Görgens, Maria Göbel, Michael Möllmann, Anna- Kristin Ludwig, Ulrich Dührsen, Peter Horn, Jan Dürig, Bernd Giebel
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Toll-like receptor 9 agonists induce polarization and migration of chronic lymphocytic leukemia cells. Onkologie 2012, 35(6): 106
Göbel, M., Möllmann, M., Görgens, A., Giebel, B., Dührsen, U., Dürig, J.
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Immuno-modulatory properties of primary-like immortalized stroma cell lines from leukemia patients. Onkologie. 2013;36:270-1
Wagner B, Gothert JR, Duhrsen U, et al.
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Preclinical Testing Of a Novel Axl-Kinase Inhibitor In Chronic Lymphocytic Leukemia. Blood 2013, Volume: 122, Issue: 21, 2879
Maria Göbel, Michael Möllmann, André Görgens, Ulrich Dührsen, Joachim Rudolf Göthert, Bernd Giebel, Carsten Schultz-Fademrecht, Anke Unger, Bert Klebl, Axel Choidas, and Jan Dürig
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Applying extracellular vesicles based therapeutics in clinical trials. J Extracell Vesicles. 2015; 4: 30087
Lener T, Gimona M, Ludwig Aigner L, Börger V, [...], Görgens A, [...], Horn PA, [...], Rohde E, Giebel B
