Würzburg. Aus kleinsten und limitierten Gewebeproben das Maximum herauszuholen, war ein lang gehegter Traum des Kinderonkologischen Zentrums am Universitätsklinikum Würzburg (UKW). Mit der Finanzierung von MACSima erfüllte die Elterninitiative Regenbogen für leukämie- und krebskranke Kinder e.V. nun diesen Wunsch. MACSima ist eine preisgekrönte Technologie des deutschen Biotechnologieunternehmens Miltenyi Biotec, mit der die Forscherinnen und Forscher am UKW nun tief in die räumliche Biologie von Tumoren, aber auch anderen entzündlichen Erkrankungen eintauchen können, um die komplexen Interaktionen zwischen den Zellen besser zu verstehen und so Krankheiten gezielter zu behandeln.
Hunderte verschiedener Oberflächenmarker und die Dynamik im Gewebe qualitativ und quantitativ darstellen
„Bis vor kurzem mussten wir Antikörper nacheinander auf sequentiellen Schnitten anfärben. Mit der neuen Plattform können wir sehr viele Parameter an einem Schnitt und mit voller Automation messen und erhalten ein umfassendes Bild des Gewebeschnitts“, schwärmt Dr. Ignazio Caruana. Der Arbeitsgruppenleiter beschäftigt sich mit seiner Arbeitsgruppe am UKW intensiv mit der Entwicklung innovativer, verträglicher und effizienterer immuntherapeutischer Ansätze für die Behandlung von Kindern mit refraktären Tumorerkrankungen, also Krebsarten, die auf Standardtherapien nicht ansprechen oder nach anfänglicher Besserung wieder wachsen. Prof. Dr. Paul-Gerhardt Schlegel, Leiter der Pädiatrischen Hämatologie, Onkologie und Stammzelltransplantation, ergänzt: „Mit diesem extrem leistungsfähigen und vollautomatisierten Instrument können wir die Expression von Hunderten verschiedener Oberflächenmarker detailliert darstellen, verschiedene Faktoren gleichzeitig analysieren und die Dynamik im Gewebe zusammenfassen, zum Beispiel wie Tumorzellen mit dem Immunsystem und dem Bindegewebe interagieren. Das Tolle ist, dass wir für diese komplexe Gewebeanalyse nur sehr wenig Material benötigen und die Probe wiederverwenden können - ein wichtiger Aspekt gerade in der pädiatrischen Onkologie, wo das Ausgangsmaterial oft sehr begrenzt ist.“
Ohne Forschung keine Heilung, lautet ein Grundsatz der Elterninitiative Regenbogen für leukämie- und krebskranke Kinder e.V. „Und da wir gerade eine sehr große Erbschaft erhalten haben, konnten und wollten wir gerne in MACSima investieren, und wie ich sehe und höre, ist es eine gute Investition“, freut sich Monika Demmich. Die stellvertretende Vorsitzende der Elterninitiative ließ sich bei ihrem jüngsten Besuch in der Kinderklinik von der Faszination des Teams für die neue, hochsensible Plattform geradezu anstecken.
Entscheidende Einblicke in Krankheitsmechanismen und mögliche Therapieansätze
MACSima ist ein Fluoreszenzmikroskop, das Zellen anhand ihrer Oberflächenstrukturen und intrazellulären Strukturen basierend auf Antikörpern oder Proben analysiert. Dr. Wolfgang Bywalez, Biologe und Vertriebsmitarbeiter bei Miltenyi Biotec, erklärt: „Normalerweise gibt es nicht so viele Farbstoffe oder Detektionskanäle, um so viele Parameter an einer Probe und in einem Setup zu messen. MACSima verwendet hier ein zyklisches Verfahren von Färbung und Aufnahme weniger Antikörper und nutzt anschließend ein Fluoreszenz-Löschverfahren, wonach weitere, neue Marker aufs Gewebe aufgebracht und abgebildet werden können. Anschließend setzt die MACSima Plattform die verschiedenen Bilder zu einem Gesamtbild zusammen.“ Es erfordere viel Übung, die Daten zu validieren und zu verstehen. Aber am Ende erhalte man ein sehr komplexes Bild der Erkrankung, Hinweise auf die Mechanismen der Tumorresistenz und Vorhersagen über die Wirkung einer zielgerichteten Therapie auf das Gewebe.
„Wir können zum Beispiel überprüfen, wie hoch die Expression des Zielmarkers, den die CAR-T-Zellen erkennen sollen, im Tumorgewebe ist. Oder wir können in einem Modell CAR-T Zellen zu den Tumorzellen diffundieren lassen und sehen, wie diese Zellen in vitro miteinander reagieren“, sagt Paul-Gerhardt Schlegel.
Auch für andere Forschungsgruppen interessant
MACSima ist die erste Plattform dieser Art in Würzburg und die Nachfrage ist groß. So konnten dank ihr bereits im Bereich Pädiatrische Entzündungsmedizin Projekte zur Identifizierung pathogener T-Zellen im Gewebe von Patientinnen und Patienten mit Autoimmunerkrankungen und chronischen Infektionserkrankungen erfolgreich durchgeführt wurden. Ignazio Caruana: „Bis jetzt sind uns bei den Fragen keine Grenzen gesetzt.“
Über die Elterninitiative Regenbogen
Die Elterninitiative Regenbogen für leukämie- und tumorkranke Kinder Würzburg e.V. ist ein gemeinnütziger Verein und dem Dachverband „Deutsche Leukämie-Forschungshilfe Aktion für krebskranke Kinder e.V., Bonn“ angeschlossen. Die Elterninitiative unterstützt den oft schwierigen Weg der Patientinnen und Patienten und ihren Familien, mit ehrenamtlicher Arbeit und vielfältig und breitgefächert eingesetzten Spenden. So stellt sie zum Beispiel kostenfrei Elternwohnungen in Kliniknähe zur Verfügung, fördert die ambulante Versorgung psychosoziale Betreuung der ganzen Familie während und nach der Therapie, begleitet verwaiste Eltern und Geschwister und unterstützt Forschungsprojekte. Jede Spende ist willkommen! Spendenkonten: LIGA Spar- und Kreditgenossenschaft eG Würzburg (IBAN: DE90 7509 0300 0003 0020 12, BIC: GENODEF1M05) und Sparkasse Schweinfurt-Hassberge (IBAN: DE57 7935 0101 0570 0150 16, BIC: BYLADEM1KSW).
Text. Kirstin Linkamp / UKW
