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Die Entwicklung von Tumorstrukturen – vielfarbig, zell- und mikrometergenau

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Die Pathologie am Universitätsklinikum Jena nutzt einen modernen
Multispektral-Fluoreszenz-Scanner, um mit Hilfe von Mehrfachfärbungen in
Gewebeproben Mechanismen der Tumorentstehung und –therapie zu untersuchen.
Das Gerät wurde vom Freistaat Thüringen mit Mitteln aus dem EFRE-Fonds
gefördert.

Welche Proteine sind aktiviert, wenn sich eine Hautzelle in eine wandernde
Krebszelle umwandelt, über welche Moleküle kommunizieren Tumorzellen mit
ihrer unmittelbaren Umgebung, welche Botenstoffe beeinflussen das
Immunsystem und wie kann man diese als Marker für die Früherkennung oder
für die Verbesserung der Therapie einer Krebserkrankung nutzen? Die
Beantwortung solcher Fragen nehmen Forscher und Forscherinnen am
Universitätsklinikum Jena nun auch mit Hilfe eines Multispektral-
Fluoreszenz-Scanners in Angriff. Die erstmals in Jena zur Verfügung
stehende Multiplex-Immunfluoreszenz-Markierungs- und Bildgebungstechnik
ermöglicht die vielfache molekülspezifische Färbung des Gewebes mit
Immunfluoreszenzfarbstoffen in einer einzelnen Probe, die ortsgenaue
Proteinanalyse im Zell- und Mikrometerbereich und eine KI-basierte
Zuordnung zueinander und zu Gewebekompartimenten für quantitative
Auswertungen. „Mit den neuen Möglichkeiten werden wir vor allem unsere
tumorbiologische Grundlagenforschung vorantreiben können, aber auch in
translationalen Projekten mit klinischem Material wird die Technik zum
Einsatz kommen“, betont Prof. Dr. Nikolaus Gaßler (M.A.), Leiter der
Sektion Pathologie, die das neue System betreut. Die Geräteanschaffung
wurde vom Freistaat Thüringen mit über 300.000 Euro aus dem Europäischen
Fonds für Regionale Entwicklung gefördert.

Nach einer pandemiebedingten Verzögerung der Inbetriebnahme und der
Einarbeitung in die aufwändige Probenpräparation nutzt das Forschungsteam
der Pathologie das System in aktuellen Forschungsprojekten. „Unser
Interesse gilt den molekularen Mechanismen der Tumorentstehung in Darm und
Leber“ so der Biologe apl. Prof. Dr. Alexander Berndt. „Die Multiplex-
Bildgebung ermöglicht es uns, für daran beteiligte Entzündungs- und
Stoffwechselprozesse örtlich aufgelöste Proteinprofile zu erstellen. Das
macht es möglich, typische Muster zu erkennen, wie ein Tumor das
umliegende Gewebe infiltriert und wie er mit den Zellen dort
kommuniziert.“ Das Forschungsteam arbeitet vor allem mit formalinfixierten
und in Paraffin eingebetteten Proben; die Eigenfluoreszenz dieser
Hilfsstoffe kann das neue Gerät effektiv herausfiltern. Seine Multiplex-
Imaging-Expertise bietet das Team auch anderen Arbeitsgruppen für
Kooperationsprojekte an. Gemeinsam mit dem Plazentalabor der Klinik für
Geburtsmedizin untersucht es beispielsweise Alterungsprozesse im
Plazentagewebe, eine Kooperation mit der Klinik für Urologie zur
Untersuchung von Blasentumoren steht in den Startlöchern.