Funktionelle MRT als bildgebendes Verfahren: Design und Synthese von DOTA-basierten Gd Kontrastmitteln für die Nachverfolgung von Neurotransmittern im Gehirn

• Antragstellerin: Dr. Jessica Wahsner
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie ; Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320225462

Das Hauptziel dieses Projektes besteht in der Entwicklung neuer molekularer Magnetresonanzsonden zur Anwendungen im Bereich Neuroimaging (bildgebende Verfahren zur Abbildung des zentralen Nervensystems). Mittels nicht-invasiver funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) soll es über diese Sensoren möglich werden, Konzentrationen an ausgewählten chemischen Botenstoffen (im vorliegenden Projekt: Glutamat und gamma-Aminobuttersäure (GABA)) im lebenden Gehirn selektiv sichtbar zu machen. Die Ziele dieser Anwendung sind neue Einblicke in die Prozesse des Gehirns zu erlangen und möglicherweise einen entscheidenden Beitrag zur Diagnose sowie Behandlung neurologischer Krankheitsbilder zu leisten. Um dieses Ziel zu erreichen ist im Rahmen einer Kooperation zwischen Peter Caravan (Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School) und Alan Jasanoff (Massachusetts Institute of Technology) geplant molekulare MRT-Kontrastmittel an ausgewählte Proteindomänen zu konjugieren. Das Gadolinium-basierte Kontrastmittel generiert dabei das benötigte MR-Signal, während das entsprechende Biomolekül selektiv bestimmte Neurotransmitter bindet. Die Kombination dieser Eigenschaften innerhalb eines Biokonjugats bildet somit die Grundlage für eine neue Klasse an Magnetresonanzsonden. Zur Darstellung solcher Biokonjugate werden strukturell geeignete MRT-Kontrastmittel benötigt. Diese können anhand der modularen Synthesestrategien in großer Variation generiert werden. Die Eigenschaften der daraus resultierenden potentiellen Sensoren sollen anschließend in Magnetresonanzmessungen charakterisiert werden, um geeignete Neurotransmitter-sensitive Sonden für fMRT-Anwendungen zu identifizieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Peter Caravan