Echtzeit-Diagnostik für klinischen Einsatz mit verbesserter Fluoreszenzbildgebung

Ein europäisches Projekt soll die Fluoreszenzbildgebung im nahen Infrarotbereich weiterentwickeln. Kombiniert mit spezifischen optischen Sonden soll das Verfahren für die Bildgebung bei medizinischen Eingriffen und zur Überwachung von Krankheitsstadien eingesetzt werden können.

Bisher ist die Nah-Infrarot-Fluoreszenzbildgebung eine vorwiegend in der Forschung eingesetzte Technik. Mit ihr können Prozesse im Körper in Echtzeit sichtbar gemacht werden. Das europäische Verbundprojekt Projekt „CoDaFlight“ (Colouring the Dark in Fluorescence light) optimiert das Verfahren nun für den sicheren und einfachen Einsatz in der Klinik. Göttinger Forschende aus der interdisziplinären Arbeitsgruppe „Translationale Molekulare Bildgebung“ unter der Leitung von Prof. Frauke Alves, Klinik für Hämatologie und Medizinische Onkologie, Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) und Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Wissenschaften (MPI-NAT), sind daran beteiligt. Die Europäische Union (EU) fördert das Projekt zur Entwicklung und Validierung einer neuen Fluoreszenzbildgebungs-Plattform unter der Leitung der Vrije Universieit Brussel in Belgien aus Mitteln des Programms HORIZON-EIC-2021-PATHFINDEROPEN mit insgesamt 3 Millionen Euro für vier Jahre. Die Expertise der Göttinger Wissenschaftler*innen wird dabei mit rund 585.000 Euro gefördert.

„Eine unserer Aufgaben in dem Verbundprojekt „CodaFlight“ ist die präklinische Validierung des neuen Bildgebungskonzeptes. Wir wollen nachweisen und dokumentieren, dass das Konzept in kliniknahen Fragestellungen im Bereich der Onkologie und Dermatologie funktioniert“, sagt Dr. Andrea Markus, Mitglied der Göttinger AG „Translationale Molekulare Bildgebung“ und Wissenschaftlerin am MPI-NAT. „Die Erkenntnisse dieser Studien werden dazu beitragen, die sinnvolle Nutzung dieser innovativen bildgebenden Technologie zur Behandlung von Erkrankungen in der Medizin darzustellen“, sagt Prof. Frauke Alves. „Wir erwarten, dass wir pH- und Sauerstoff-Änderungen im Gewebe unter Verwendung der neuen Fluoreszenzsonden im Verlauf sichtbar machen können. Mit den Klinikern werden weitere biomedizinische Anwendungen erarbeitet.“

„Ein weiteres Arbeitsfeld, das in Göttingen bearbeitet wird, sind Algorithmen. Wir wollen die Algorithmen so optimieren, dass eine Vielzahl von Informationen in Echtzeit berechnet und im Sinne von “augmented-reality” den behandelnden Ärztinnen und Ärzte zur Verfügung gestellt werden, ohne sie in ihrer normalen Tätigkeit zu behindern“, sagt der Physiker Dr. Christian Dullin, Mitglied der Göttinger AG „Translationale Molekulare Bildgebung“ vom Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, UMG.

Das neue Verfahren soll in Echtzeit Informationen aus Bereichen des menschlichen Körpers liefern, die mit aktueller medizinischer Bildgebung bisher nur unzureichend dargestellt werden können. Ziel von „CoDaFlight“ ist es, die Grundlagen dafür zu schaffen, die Fluoreszenzbildgebung bei medizinischen Eingriffen, wie der bildgestützten Chirurgie, und bei der Überwachung von krankheitsbedingten Prozessen nutzen zu können. Dafür entwickelt das europäische Verbundprojekt die technologischen Bausteine und sucht nach Wegen, diese in ein neues vollständiges Bildgebungssystem für den Einsatz in der Klinik zu integrieren. Forschende aus Belgien (Vrije Universiteit Brussel), Griechenland (FORTH Griechenland), Frank-reich (Universität Bourgogne), Norwegen (Universität Bergen) und Göttingen arbeiten zusammen, um die Details zur Umsetzung zu klären. Sie bauen an einer neuen Kameratechnik, evaluieren innovative Fluoreszenzfarbstoffe und entwickeln neue Algorithmen.