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Imaging the Force of Cancer

Projektbeschreibung

Mit kraftbasierter Bildgebung Krebsmetastasen vorhersagen

Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass aggressive metastatische Zellen Kräfte auf ihre Umgebung ausüben, die als Indikator für das Metastasierungspotenzial dienen könnten. Darüber hinaus weisen viele solide Tumore einen erhöhten interstitiellen Flüssigkeitsdruck auf, der die Wirksamkeit der Behandlung beeinträchtigt. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts FORCE besteht darin, ein nichtinvasives Bildgebungsverfahren zu entwickeln, um diese Kräfte direkt in vivo sichtbar werden zu lassen. Mit der vorgeschlagenen Magnetresonanzkraft-Bildgebungsmethode werden der Deformationszustand und die biomechanischen Eigenschaften des Tumors und des benachbarten Gewebes gemessen und analysiert. Die Forschenden werden außerdem feststellen, ob die Magnetresonanzkraftdaten die Ausbreitung von Metastasen vorhersagen können, den interstitiellen Flüssigkeitsdruck bei Betroffenen messen und die Realisierbarkeit der Nutzung von Scherkräften zur Modulation der Kraftumgebung von Krebszellen bewerten.

Ziel

Cancer is the second leading cause of mortality in EU member states with ~90% of all cancer deaths caused by metastatic spread. Despite its significance, measuring metastatic potential as well as potential indicators of therapy efficacy remain unmet clinical challenges. Recently, it has been demonstrated in vitro, that aggressive metastatic cells pull on their surroundings suggesting that metastatic potential could be gauged by measuring the forces exert by tumours. Furthermore, many solid tumours show a significantly increased interstitial fluid pressure (IFP) which prevents the efficient uptake of therapeutic agents. As a result, a reduction in IFP is recognized as a hallmark of therapeutic efficacy. Currently, there is no non-invasive modality that can directly image these forces in vivo.
Our objective is the non-invasive measurement of both IFP within tumours as well as the forces they exert on their surrounding environment. This will be used to predict a tumour’s metastatic potential and importantly, changes in these forces will be used to predict the therapeutic efficacy of drug therapy. To attain this goal, the biomechanical properties of the tumour and its neighbouring tissue will be measured via MR-elastography at various measured deformation states. Resultant images will be used to reconstruct images of the internal and external forces acting on the tumour. We call this novel imaging modality Magnetic Resonance Force (MRF) imaging .
We will calibrate MRF via cell cultures and pre-clinical models, and then test the method in breast, liver, and brain cancer patients. Thereby, we will investigate whether MRF data can predict metastatic spread and measure IFP in patients. We will also investigate the potential to non-invasively modulate the force environment of cancer cells via externally applied shear forces with the aim of impacting cell motility and proliferation. This can provide novel mechanism for anticancer therapeutic agents via mechanotransduction.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-PHC-2014-2015

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Unterauftrag

H2020-PHC-2015-two-stage

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Koordinator

KING'S COLLEGE LONDON
Netto-EU-Beitrag
€ 2 196 560,00
Adresse
Strand
WC2R 2LS London
Vereinigtes Königreich

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Region
London Inner London — West Westminster
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Weitere Finanzmittel
€ 0,00

Beteiligte (19)