Verbesserte Bildgebung am lebenden Organismus
Die Fluoreszenzmarkierung von Proteinen oder Nukleinsäuren, die anschließend mikroskopisch oder tomographisch untersucht werden, macht es möglich, gezielt Moleküle und deren komplexe Interaktionen zu beobachten. Da die Forschung zunehmend auf biologische Zusammenhänge orientiert, sind neue und sensiblere Bildgebungsmethoden gefragt, um körperliche Prozesse genauer und spezifischer zu beschreiben. Mit diesem Ziel sollte das EU-finanzierte Projekt MOLECULAR IMAGING (Integrated technologies for in-vivo molecular imaging) neue Technologien für nicht-invasive Bildgebungsverfahren biomolekularer Funktionen in lebenden Systemen entwickeln. Speziell konzentrierten sich die Projektpartner auf neue Biosensoren, um den Kontrast in funktioneller Bildgebung und die Auflösung derzeitiger mikroskopischer und tomographischer Systeme zu verbessern. Entwickelt wurde eine neue Methode zur In-vivo-Markierung und Bildgebung, basierend auf verschiedenfarbigen Fluoreszenzproteinen, lichtaktivierten Proteinen und fluoreszenzbasierten intrazellulären Sensoren. Das breite Einsatzspektrum dieser Sonden ermöglicht die Klärung grundlegender zell- und molekularbiologischer Fragestellungen. Mit dem von MOLECULAR IMAGING entwickelten System konnten die Angiogenese in hypoxischen Umgebungen von Tumoren dargestellt und die Fluktuation von Sauerstoffkonzentrationen, die mit solchen Regionen assoziiert werden, überwacht werden. Die Methode eignet sich auch für immunologische Untersuchungen von T-Lymphozyten, die in periphere lymphoide Organe während der Embryonalentwicklung eindringen. Ein großer Erfolg des Projekts war die Entwicklung einer Automatisierungssoftware für fluoreszenzmikroskopische bildgebende Analysen, was dem Anwender ein benutzerfreundliches Werkzeug für die Bildaufnahme und Auswertung an die Hand gibt. Die Technologie von MOLECULAR IMAGING soll auf diese Weise neue Möglichkeiten für funktionelle und molekulare Analysen in Zellen und Tiermodellen schaffen. Neben der Verbesserung der Tumordiagnose bieten die Projektergebnisse ein hohes kommerzielles Potenzial.