Tumorzellen unter Strom: Entwicklung einer mikrofluidischen Plattform zur Entschlüsselung der physikalischen und molekularen Einflussfaktoren auf das Überleben in der Vaskulatur

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Giorgio Cattaneo; Professorin Dr. Monilola Afolabi Olayioye
• Fachliche Zuordnung: Biomedizinische Systemtechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 571057747

Die Metastasierung ist die häufigste Ursache für krebsbedingte Todesfälle und steht daher im Mittelpunkt intensiver Forschung. Das Erlangen von migratorischen und invasiven Eigenschaften durch Epithelzellen und somit ihre Bewegung durch Gewebe und Gefäßwände im Rahmen von Intra- und Extravasation waren bereits Gegenstand detaillierter Untersuchungen. Im Gegensatz dazu ist das Wissen über den entscheidenden Zwischenschritt - nämlich das Überleben von Krebszellen im Blutkreislauf als Voraussetzung für die Metastasenbildung - noch sehr begrenzt. In diesem interdisziplinären Projekt werden wir unsere Expertise in der Biomedizintechnik und in der Tumorzellbiologie nutzen, um eine neuartige physiologische Plattform zur Untersuchung zirkulierender Tumorzellen (CTCs) unter hämodynamischen Strömungsbedingungen zu entwickeln. Ein neuartiges, hydrogel-basiertes vaskuläres Modell wird verschiedene Gefäßdimensionen, Nachgiebigkeit und Scherspannungsprofile berücksichtigen und damit wichtige anatomische und biomechanische Merkmale des menschlichen Gefäßsystems nachbilden. Mit Hilfe dieses Modells werden wir untersuchen, wie mechanische Stimuli in Kombination mit heterotypischen Zellinteraktionen und spezifischen (epi)genetischen Veränderungen das Schicksal der Tumorzellen in der Zirkulation beeinflussen. Vertiefte Kenntnisse über das Verhalten von Tumorzellen im Blutkreislauf haben das Potential, eine wertvolle Basis für die Entwicklung neuer Krebstherapien zu bilden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen