MRI-basierte In-vivo-Histologie der Multiplen Sklerose

• Antragstellerin: Dr. Evgeniya Kirilina
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Biophysik ; Medizinische Physik, Biomedizinische Technik ; Pathologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550054922

Multiple Sklerose (MS) ist eine komplexe neurologische Erkrankung, die mit Entzündung, Demyelinisierung und Neurodegeneration im gesamten zentralen Nervensystem (ZNS) einhergeht. Während Läsionen der weißen Substanz bei MS gut erforscht sind, ist über die kortikale Pathologie bei MS bislang weniger bekannt, obwohl ihre Rolle bei der krankheitsbedingten Beeinträchtigung bei MS allgemein anerkannt ist. Gegenwärtige diagnostische und therapeutische Entscheidungen bei MS basieren auf konventioneller MRT, der es an Sensitivität für MS-spezifische kortikale Pathologie mangelt. Darüber hinaus kann die konventionelle MRT nicht zwischen sich überlagernden pathologischen Prozessen, einschließlich diffuser chronischer Entzündung, Demyelinisierung und Remyelinisierung, unterscheiden. Dieser Projektantrag zielt darauf ab, die genannten Limitationen durch die Entwicklung einer neuartigen, nicht-invasiven Neuroimaging-Methode zur longitudinalen Charakterisierung des MS-Kortex zu überwinden. Auf der Grundlage neuester Fortschritte in der hochauflösenden quantitativen MRT und der biophysikalischen Modellierung von MRT-Kontrasten wird ein sensitives und spezifisches diagnostisches Werkzeug entwickelt, um verschiedene pathologische Prozesse im MS-Kortex zu erfassen. Wir wollen die histopathologischen Merkmale der kortikalen Remyelinisierung und der diffusen chronischen Entzündung quantifizieren und die Determinanten der qMRI-Veränderungen in MS-Gehirnen identifizieren, indem wir eine multimodale histopathologische Studie an postmortalen Gehirnen von MS-Patienten durchführen. Basierend auf diesen Daten wird ein generatives biophysikalisches Modell entwickelt, das den Beitrag verschiedener Zelltypen, einschließlich aktivierter Mikroglia und myelinisierender Oligodendrozyten, zu verschiedenen qMRI-Parametern im MS-Kortex bestimmt. Basierend auf diesem Modell wird die Kombination von qMRI-Parametern bestimmt, die spezifisch drei pathologische Prozesse im MS-Kortex quantifiziert: chronische diffuse Entzündung, Demyelinisierung und Remyelinisierung. Dieser vorgeschlagene qMRI-basierte Biomarker für die drei Prozesse wird in vivo eingesetzt, um die Krankheitsprogression in einer Gruppe von MS-Patienten in einer longitudinalen Studie zu quantifizieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien, Österreich
• Partnerorganisation: Fonds National de la Recherche Scientifique - FNRS; Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Kooperationspartner: Dr. Simon Hametner, Ph.D.; Professor Pierre Maquet, Ph.D.