© CiM

A.5: Verfolgung Individueller Zellen In vivo über Oberflächenzielstrukturen

Beteiligte: Günter Haufe, Johannes Eble, Ryan Gilmour, Rupert Hallmann, Uwe Karst, Friedemann Kiefer, Klaus Langer, Henning Mootz, Andrea Rentmeister, Cristian A. Strassert, Mark Waller, Bernhard Wünsch

In jüngster Zeit werden zur Verfolgung der Bewegung lebender Zellen verstärkt genetische Verfahren genutzt, die es erlauben eine fluoreszierende oder andersartige molekulare Markierung an bestimmten Proteinen oder Zellpopulationen anzubringen und nachfolgend zur Bildgebung zu nutzen. Eine alternative Strategie ist die Entwicklung hochspezifischer Proben für bestimmte Zellpopulationen oder ein bestimmtes zelluläres Stadium, die im lebenden Organismus selektiv ihre Zielstruktur erkennen, binden und markieren. CiM-Forscher haben solche als „Reporter“ bezeichnete Moleküle bereits erfolgreich entwickelt, beispielsweise kleinmolekulare nicht-peptidische MMP-Inhibitoren, RGD-basierte Integrin-spezifische Proben, Caspase-Inhibitoren mit Isatin-Grundstruktur und Chemokin-Rezeptor-Liganden, die alle bereits erfolgreich in der FRI und PET-Bildgebung in vivo eingesetzt wurden. Im Projekt A5 werden nun neue Reporter für neue molekulare Zielstrukturen (Targets) entwickelt, die in anderen CiM-Forschungsprojekten als spezifisch für eine Zellpopulation oder einen zellulären Prozess identifiziert wurden (z.B. Stamm- und Keimzellen-Wanderung/-Differenzierung, Leukozyten-Ausbruch). Diese Reporter, die als hochaffine Liganden ihre Zielstrukturen binden, werden mit fluoreszierenden oder radioaktiven Marken versehen und nachfolgend werden ihre biologischen, pharmakokinetischen sowie metabolischen Eigenschaften bestimmt. Als erstes Beispiel für die Anwendung dieser zentralen Schlüsseltechnologie wollen wir Reportermoleküle für die selektive und spezifische in-vivo-Markierung von Makrophagen entwickeln, die im Mittelpunkt vieler anderer Forschungsprojekte des CiM stehen. Essentiell für A5 ist die Entwicklung selektiver und verlässlicher Techniken für die chemische bzw. biologische Synthese von Reportern, welche eine effiziente und spezifische Markierung ihrer Zielzellen im lebenden Organismus erlauben. Diese Reporter werden wir für die Analyse pathologischer und regenerativer Prozesse im intakten lebenden Organismus verwenden. Die dadurch etablierten neuen bildgebungsbasierten Nachweisverfahren sollen schlussendlich sowohl für die Diagnose als auch Behandlung von Patienten zum Einsatz kommen.

Geförderte Projekte

FF-2016-09 – A chemo-enzymatic approach for posttranscriptional RNA-labeling in living zebrafish
Projektleitung: Sebastian Leidel, Andrea Rentmeister
Projektlaufzeit: 07/2016 - 06/2017

FF-2016-13 – Novel tools for mRNA labeling in Drosophila
Projektleitung: Sebastian Rumpf, Andrea Rentmeister
Projektlaufzeit: 07/2016 - 06/2017

FF-2013-17 – Massenspektrometrische Bildgebung als komplementäre Methode zur MRT
Projektleitung: Uwe Karst, Cornelius Faber
Projektlaufzeit: 07/2013 - 06/2015
 
FF-2013-28 – Entwicklung neuartiger, MOBSAM-basierter, spezifischer Inhibitoren von MMP-2/9 für die molekulare Bildgebung und zur Untersuchung ihrer Wirksamkeit bei entzündlichen Erkrankungen in vivo
Projektleitung: Lydia Sorokin, Günter Haufe
Projektlaufzeit: 07/2013 - 06/2015