Multiplex-Antikörper-basierte Imaging-Plattform

• Fachliche Zuordnung: Mikrobiologie, Virologie und Immunologie
• Förderung: Förderung in 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 561487582

Einzelzellanalysen von dissoziierten Zellen aus Geweben mittels Durchflusszytometrie, cytometry of time of flight oder Einzelzell-RNA-Sequenzierung ermöglichen die Definition und Charakterisierung von Zelltyp-Subpopulationen und funktionellen Zellzuständen in nie dagewesener Tiefe. Den Ergebnissen dieser Analysen mangelt es jedoch entscheidend an räumlichen Informationen. Jüngste Fortschritte in der räumlichen Multi-Parameter-Analyse ermöglichen es, diese Einschränkung zu überwinden. Funktionelle Zustände und Subpopulationen von Immunzellen, aber auch von Gewebezellen, können durch den Nachweis spezifischer Kombinationen von Markerproteinen unterschieden werden, die mittels Durchflusszytometrie und Zellsortierung unter Verwendung genau definierter Antikörper-Panels identifiziert werden. Um solche Analysen an Gewebeschnitten mit zellulärer Auflösung zu ermöglichen, beantragen wir eine vollautomatische Multiplex-Antikörper-basierte Imaging-Plattform für zyklische Immunfluoreszenzfärbung und Imaging. Diese Methode ermöglicht den Nachweis von mehr als hundert Proteinen auf ein und demselben Schnitt, so dass definierte Zellsubpopulationen und Zielproteine identifiziert werden können. Wichtig ist, dass bei dieser Methode auch die Integrität der Probe erhalten bleibt, so dass der Gewebeschnitt nachfolgenden Analysen unterzogen werden kann. Die Plattform wird mit einer intuitiven Software geliefert, mit der die Benutzer Bildanalysen durchführen können, einschließlich Markerexpression, Zellsegmentierung, Zellgating, Clustering, Dimensionalitätsreduktion und räumlicher Analyse. Wir planen, diese Multiplex-Antikörper-basierte Imaging-Plattform in die Core Facility Bioimaging am Biomedizinischen Zentrum (BMC) der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München zu integrieren, die für Nutzer aus dem BMC, der LMU, dem Universitätsklinikum der LMU und anderen Institutionen zugänglich ist. Die beteiligten Forscher aus den Bereichen Immunologie, Hämatologie, Gastroenterologie und Neuroimmunologie werden zusammenarbeiten, um Antikörper-Panels und Analyse-Workflows für verschiedene murine und menschliche Gewebeproben zu etablieren. Ziel ist es, Karten der räumlichen Organisation und der Interaktionen von Immunzellen und Nicht-Immunzellen sowie der Expression von Proteinen in spezifischen Gewebenischen an Gewebeproben von Versuchstieren, Organoiden und Patientenmaterial zu erstellen. Die aus diesen Analysen gewonnenen hochdimensionalen und räumlichen Informationen sind für die Beantwortung der spezifischen Forschungsfragen in den beschriebenen Projekten unerlässlich. Die Verfügbarkeit dieser neuen Technologie wird den Fortschritt in diesen und anderen verwandten Projekten erheblich voranbringen und die Zusammenarbeit fördern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Multiplex Antikörper-basierte Bildgebungsplattform
• Gerätegruppe: 5090 Spezialmikroskope
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiterin: Professorin Dr. Anne Krug