Präklinische Tiermodelle und Imaging
Ein Forschungsbereich am EMI ist die Entwicklung neuer Diagnostika und Therapeutika auf Basis von Antikörpern. Haupttarget sind dabei Krebserkrankungen, aber auch Autoimmunerkrankungen oder entzündliche Prozesse können durch immuntherapeutische Interventionen beeinflusst werden. Die von uns entwickelten Antikörperderivate werden zuerst intensiv in vitro charakterisiert, unter Anderem durch Bindungsanalysen und Toxizitätstests. Unabdingbar ist aber die anschließende in vivo Evaluierung neuer Diagnostika und Therapeutika im Tiermodell.
Ein Beispiel für ein klinisch relevantes Tiermodell ist die Nutzung von transgenen Mäusen, welche einen humanen Antikörperrezeptor (Fc-Rezeptor) auf der Zelloberfläche von Immunzellpopulationen tragen, die eine hohe Relevanz für Entzündugsreaktionen haben. In diesen Tieren kann nach Induktion einer Entzündungsreaktion untersucht werden, welchen Einfluss das gezielte Targeting des humanen Rezeptors bspw. mit Immuntoxinen auf den Verlauf der Entzündungsreaktion hat.
Daneben stehen uns verschiedene murine Tumormodelle zur Verfügung, welche durch Implantation humaner Tumorzellen in immundefiziente Nacktmäuse generiert werden. Diese ermöglichen uns die Untersuchung verschiedenster Tumorentitäten (bspw. Leukämie/Lymphom, Pankreaskarzinom, Sarkom, Epidermoidkarzinom...).
Da wir durch enge Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IME Zugriff auf ein optisches Bildgebungssystem für Kleintiere haben (Cri MaestroTM), verwenden wir für die Tumormodelle transfizierte Tumorzellen, welche ein rot fluoreszierendes Protein exprimieren. Diese wachsen im Tier zu fluoreszierenden Tumoren heran, welche mittels optischem Imaging einfach detektiert werden können.
Die optische Bildgebung ermöglicht die Evaluierung des spezifischen Tumortargetings durch an Fluoreszenzfarbstoffe gekoppelte Antikörperfusionsproteine. Binden diese nach intravenöser Applikation spezifisch an Tumorzellen, so werden beim Imaging zwei Fluoreszensignale aus dem Tumor detektiert; eines von den fluoreszierenden Tumorzellen und ein zweites vom fluoreszenzmarkierten Antikörperderivat. Diese Untersuchungen ermöglichen Aussagen darüber, ob ein Antikörperfragment geeignet ist um als Bindedomäne eines tumorspezifischen Kontrastmittels für die Tumordiagnostik eingesetzt zu werden. Des Weiteren ermöglicht das Imaging neben der Tumorlokalisation auch eine Beurteilung der Tumorgröße und damit die Evaluierung von Tumortherapeutika, da das Ansprechen von Tumoren auf die Gabe von Therapeutika über einen längeren Zeitraum untersucht werden kann.
