Biolumineszenz/Fluoreszenz Scanner für Kleintiere

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546996111

Hiermit beantragen wir ein Gerät für die Biolumineszenz- und Fluoreszenzbildgebung (BLI/FLI), welches in die Tierhaltung des interdisziplinären Zentralinstituts für translationale Krebsforschung (TranslaTUM) integriert werden soll. Zentrale Säulen der Forschung im TransaTUM sind Signaltransduktion zwischen Tumorzellen und dem Immunsystem, Identifizierung von Zielstrukturen für Diagnose und Behandlung sowie Entwicklung neuartiger Sensor-, Bildgebungs- und Analysetechniken, für Krebsfrüherkennung und Präzisionsmedizin. Diese Forschung erfordert verschiedenste Arten von Tiermodellen, um die Tumorentstehung, Progression und neuartige Therapien zu erforschen. Die BLI/FLI Bildgebung ist dabei eine zentrale und seit langem etablierte Methodik. Die vorgesehenen Einsatzgebiete im TranslaTUM umfassen die Bildgebung genetisch modifizierter Mausmodelle, welche entweder eine Luciferase (z.B Firefly Luciferase, aber auch neuere, red-shifted BLI Substrate) oder ein fluoreszierendes Protein (GFP, RFP, etc.) exprimieren. Am TranslaTUM beherbergen wir Experten für der Generierung klinisch relevanter Mausmodelle (z.B durch CRISPR/Cas Technologie) und eine dedizierte "Genetic engineering core unit (GECU)". Mithilfe von BLI/FLI lassen sich die Tiere regelmäßig screenen, um das Entstehen des Phänotyps zu detektieren oder Therapiemonitoring durchzuführen. Eine weitere wichtige Anwendung ist das Tracking von Immunzellen und/oder Tumorzellen. So kann der Verbleib von CAR-T Zellen nach i.v. Applikation oder die Einwanderung von Immunzellen in Tumorgewebe nach einer therapeutischen Anwendung untersucht werden. Darüber hinaus planen wir Bildgebung exogen applizierter tumorspezifischer fluoreszierender Sonden, um u.a. die Biodistribution tumorspezifischer Liganden zu messen, die Expression von Biomarkern zu bestimmen und Kontrastmittel für intraoperative Anwendungen zu entwickeln. Durch die Integration des BLI/FLI Gerätes in die bestehende Core Facility für präklinische Bildgebung (PICTUM) des TranslaTUMs wird ein zuverlässiges Multi-User Setting innerhalb der Tierhaltung geschaffen. Um die optimale Performance des BLI/FLI Gerätes dauerhaft zu gewährleisten, wird ein Wartungsvertrag abgeschlossen. Weitere Geräte die aktuell bereits vom PICTUM betrieben werden schließen ein präklinisches PET/MR und ein SPECT/CT ein. Ein BLI/FLI Gerät würde die bestehenden Geräte durch seinen hohen Durchsatz und breite Anwendung ideal ergänzen und das methodische Spektrum erweitern. Es ist von entscheidender Bedeutung ein Gerät mit einem großem Wellenlängenbereich zu beschaffen, da für die Bildgebung fluoreszierender Liganden überwiegend Wellenlängen von > 650 nm eingesetzt werden. Für BLI ist es aufgrund des verbreiteten Einsatzes von Firefly Luciferase und GFP momentan genau umgekehrt (450-550 nm). Zusätzlich dazu sind multispektrale Anwendungen, welche mehrere BLI oder FLI-Signale kombinieren, vielversprechende Ansätze für high impact Forschung.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Biolumineszenz/Fluoreszenz Scanner für Kleintiere
• Gerätegruppe: 5230 Densitometer, Mikrophotometer, Fluoreszenz-, Lumineszenz-Imagingsysteme
• Antragstellende Institution: Technische Universität München (TUM)
• Leiterin: Professorin Susanne Kossatz, Ph.D.