Automatisiertes System zur Bestimmung von metabolischer Aktivität

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449020154

Das Translationale Programm des Hopp Kindertumorzentrums Heidelberg (KiTZ), welches vom Antragsteller geleitet wird, umfasst Arbeitsgruppen, die an einem besseren Verständnis verschiedener pädiatrischer Tumorentitäten und der Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten für krebserkrankte Kinder arbeiten. Innerhalb unserer INFORM Registerstudie (Individualized Therapie For Relapsed Malignancies in Childhood) hat die Analyse von mehr als 1000 Tumorrezidiven ergeben, dass etwa 50% der Tumoren möglicherweise medikamentös angreifbare Veränderungen aufweisen. Therapeutische Targets mit hoher Evidenz für Ansprechen und damit klinischem Nutzen können jedoch nur in einer Minderheit der Tumoren detektiert werden. Um mehr therapeutische Optionen für kindliche Krebspatienten zu identifizieren, arbeiten wir daher darauf hin, funktionelle Daten zum Ansprechen der Tumoren auf Medikamente und Medikamentenkombinationen mit unserer gut etablierten INFORM Analyse des molekularen Profils (Low Coverage Whole Genome Sequencing, Whole Exome Sequencing, RNA-Sequencing, DNA-Methylierung) zu verknüpfen. Um unsere Medikamententestungsplattform in Richtung zukünftige begleitende Diagnostik und Verbesserung der klinischen Erfolgsrate weiterzuentwickeln, verfolgen wir verschiedene Strategien, um die physiologischen (in vivo) Bedingungen von Krankheit und Therapie besser widerzuspiegeln. Dazu zählen unter anderem 1) die Fokussierung auf zugelassene Medikamente, 2) die Verwendung von dreidimensionalen Tumorzellkulturen (Spheroidkulturen) im 384-Wellformat, 3) die Standardisierung der Protokolle für Tumoraufarbeitung und Medikamententestung, und 4) die Einführung von Qualitätskontrollen für den Read-out der Medikamentenantwort. Gegenwärtig bestimmen wir die die Response anhand bildbasierter Analysen an einem High-Content Mikroskop unter Verwendung einer Kombination fluoreszierender Sonden und entwickeln unsere bildbasierten Assays und Bildnalysen gemäß den Leitlinien zum neuesten Stand der Technik. Nach Angaben der Bundesoberbehörden ist es im Hinblick auf den zukünftigen Einsatz unserer Screening-Plattform im Kontext von klinischen Phase I/II Studien jedoch unabdingbar, eine zweite, technisch unabhängige Validierungsmethode anzuwenden (siehe EU Richtlinie 98/79/EG (IVDD) bzw. EU Verordnung 2017/746 (IVDR) zur Validierung von nicht-kommerziellen diagnostischen Testergebnissen im Rahmen von akademischen Studien). Wir beantragen daher ein automatisiertes System zur Messung von residualer metabolischer Aktivität (als Äquivalent von Zellviabilität) der medikamenten-behandelten dreidimensionalen Tumorspheroide. Darüber hinaus wird uns die Automation erlauben, den Durchsatz weiterer Drug Screening Projekte unserer Gruppe und in Kollaboration mit anderen KiTZ-Gruppen zu erhöhen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Automatisiertes System zur Bestimmung von metabolischer Aktivität
• Gerätegruppe: 3560 Warburg-Apparaturen, Zellstoffwechsel-Analysengeräte
• Antragstellende Institution: Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg
• Leiter: Professor Dr. Olaf Witt