Ein neues bildgebendes System für eine personalisierte Leukämietherapie
Um festzustellen, ob kranke Zellen auf die verabreichten Medikamente ansprechen, werden mikroskopische Bildgebungsgeräte mit hohem Durchsatz eingesetzt. Die aktuellen Geräte sind aber oft sperrig, langsam und zudem sehr teuer. Als solche eignen sie sich nicht für die klinische Routinediagnostik oder gar für die akademische Forschung. Arbeiten des unter dem Siebten Rahmenprogramm (RP7) der EU geförderten AISAT-Projekts geben Anlass zur Hoffnung, dass sich diese Probleme durch eine vollständige Neugestaltung der optischen Visualisierung des Mikroskops lösen lassen. Eine der vielen Verbesserungen der Ausrüstung resultiert aus dem Austausch von sperrigen Kameras durch empfindliche, hochauflösende komplementäre Metalloxid-Halbleiter-Chips (complementary metal-oxide-semiconductor, CMOS). Weitere technische Neuerungen umfassen neue elektronische Leiterplatten für die primäre Bilderfassung, Beleuchtungssteuerung sowie eine hochpräzise Motor-Bewegungssteuerung und Datenintegration. Ein speziell geschriebenes Computerprogramm ermöglicht die Bedienung mit nur einem Knopfdruck mit automatischer Fokusierung, mehrfarbiger Bilderfassung und adaptiver Bildkorrektur. Der aktuellste Prototyp Hexascope 3.0 wurde vollständig getestet und mehrfachen Überarbeitungszyklen für eine kontinuierliche Verbesserung unterzogen. Der daraus resultierende Prototyp hat die Größe eines Tischgeräts und kann die gesamte Fläche einer 384-Well-Zellkulturplatte in drei Farben abbilden. Darüber hinaus ermöglicht die Auflösung die Bewertung der gezüchteten Krebszellen sowie von Details zellmorphologischer Veränderungen mittels High Content Analysis Imaging. Über die Auswirkungen von Wirkstoffen auf Zellen aus Blutproben von Patienten kann Hexascope 3.0 dreifach für jede Platte Informationen zu 30 Wirkstoffen in 4 verschiedenen Konzentrationen liefern. Das Gerät wird derzeit mit Blutproben von Leukämiepatienten aus Ungarn und Schweden getestet. Die Ergebnisse aus den Proben werden Onkologen zur Verfügung gestellt, um eine individualisierte assaybasierte Therapie bei den Patienten zu unterstützen. AISAT beabsichtigt, diese neue Technologie anderen Kliniken und Laboratorien für Assays und vor allem Forschungsinstituten für die Wirkstoffforschung zur Verfügung zu stellen.
