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01/24/2025 14:51

Modernes Mikroskop lässt tief in die räumliche Biologie von Tumoren und entzündetem Gewebe blicken

Pressestelle Uni Kiel Presse, Kommunikation und Marketing
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

    Die Kinderkrebsinitiative Buchholz/Holm-Seppensen (KKI) und die Medizinische Fakultät der Uni Kiel stiften 400.000 Euro für ein neues Gerät. Es kann die räumliche Anordnung verschiedener Zelltypen in einem Bild darstellen.

    „MACSima“ heißt die Neuanschaffung. Es ist eine vollautomatische Immunfluoreszenz-Bildgebung, und sie erlaubt Einblicke in eine einzige Gewebeprobe, die bisher nicht möglich waren. „Wir können unterschiedliche Zelltypen in ihrem räumlichen Zusammenhang im Gewebe erkennen und analysieren. Und das ist vor allem für Forschungen in der Krebs- und Entzündungsmedizin von Bedeutung“, erklärt Professor Wolfram Klapper, der die Sektion Hämatopathologie und Lymphknotenregister am Institut für Pathologie des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, leitet.

    Am Freitag (24.01.2025) übergaben die Kinderkrebsinitiative Buchholz/Holm-Seppensen (KKI) e.V., vertreten durch den ersten Vorsitzenden Udo Pagenkämper, und Professor Philip Rosenstiel, Forschungsdekan der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), das neue Gerät offiziell an die Sektion Hämatopathologie. Es ist das erste Gerät dieser Art in Kiel. Klappers Arbeitsgruppe möchte diese innovative Technologie, die es erst seit wenigen Jahren gibt, am Campus etablieren und einem breiten Kreis an Forschenden zugänglich machen. „Sie soll Teil der virtuellen Mikroskopie-Plattform der Medizinischen Fakultät werden“, betont Professor Rosenstiel. „Wir können damit tief in die räumliche Biologie von Tumoren und entzündlichen Erkrankungen eintauchen, um die komplexen Interaktionen zwischen den Zellen besser zu verstehen und so Krankheiten gezielter zu behandeln.“

    Fortschritt durch automatische Mehrfachfärbung einer einzigen Gewebeprobe

    Um bestimmte Zelltypen oder Proteine in Geweben darzustellen, werden bisher Gewebeschnitte von Hand mit Hilfe von markierten Antikörpern sichtbar gemacht. Meist kommen hierbei sogenannte Fluoreszenzfarbstoffe zum Einsatz, die beim Blick durch ein Mikroskop leuchten. Mit unterschiedlichen Antikörpern und den entsprechenden Farbstoffen, lassen sich auch die verschiedenen Zelltypen nachweisen. Das geht aber nur nacheinander. Klapper: „Wir machen immer noch einen Gewebeschnitt und eine Färbung, und sehen es uns nacheinander im Mikroskop an. Die verschiedenen Bilder muss man dann im Kopf übereinanderlegen. Das MACSima Gerät kombiniert Färbe- und Scanner Einheiten, die bis zu 60 Färbungen am selben Gewebeschnitt durchführen und darstellen können. Damit kann man sehr komplexe räumliche Assoziation von Zellen zueinander darstellen.“ Das Ergebnis dieser Untersuchung kommt als Datei auf den Computerbildschirm und lässt sich je nach Fragestellung mit einer speziellen Software auswerten. Im Vordergrund stehen hierbei vor allem Projekte der Klinischen Forschungsgruppe CATCH ALL (Heilungsperspektive für alle Erwachsenen und Kinder mit Akuter Lymphoblastischer Leukämie) und des Exzellenzclusters Precision Medicine in Chronic Inflammation (Präzisionsmedizin für chronische Entzündungserkrankungen/PMI).

    Zentrale Mikroskopie-Plattform für Forschungsfragen in der Krebs- und Entzündungsmedizin

    Klapper interessiert sich insbesondere für Fragen der Tumorbiologie: Welcher Typ von Immunzellen ist in der Nähe der Tumorzellen? Und sind diese Zellen durch moderne Immuntherapien potenziell aktivierbar? „Es müssen Immunzellen sein, die die richtigen Oberflächenmoleküle haben und nah an den Tumorzellen sitzen. Dann lassen sie sich kurzfristig aktivieren und können die Tumorzellen bekämpfen“, so der Krebsforscher. Für die gleichen Immunzellen interessiert sich auch die Entzündungsforschung. „Zu wissen, wie sich die verschiedenen Immunzellen mit ihren jeweiligen Besonderheiten im Gewebe anordnen und anhäufen, hilft dabei die Immunreaktionen besser zu verstehen und einzelne Krankheitstypen zu unterscheiden. Dadurch ergeben sich auch Ansätze für die im jeweiligen Fall passende Therapie“, ergänzt Rosenstiel, der auch Vorstandsmitglied im Exzellenzcluster PMI ist.

    „Wir gehen davon aus, dass viele Arbeitsgruppen die neue Technologie nutzen wollen. Aktuell machen wir erste Experimente damit und schulen unsere Mitarbeitenden“, sagt Klapper. Anschließend sollen Standardverfahren mit Antikörpern entworfen und etabliert werden, die für eine breite Nutzerschaft geeignet sind. Dadurch können viele Projekte als eine Art Serviceleistung durch geschultes Personal angeboten werden. Die Datenauswertung der Experimente erfolgt anschließend dezentral durch die jeweilige Arbeitsgruppe.

    Neues Forschungsgebiet „räumliche Biologie“
    Die räumliche Biologie (spatial biology) ist ein junges Forschungsfeld, dass durch neue Technologien wie die der vollautomatischen Immunfluoreszenz-Bildgebung überhaupt erst möglich gemacht wurde. Es kombiniert verschiedene Verfahren, um die räumliche Organisation und die Wechselwirkung von biologischen Molekülen, Zellen und Geweben in ihrer natürlichen Umgebung zu untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Verständnis, wie die räumliche Anordnung biologischer Komponenten ihre Funktionen, ihr Verhalten und die biologischen Prozesse beeinflusst.

    Über die Kinderkrebsinitiative Buchholz

    Die Kinderkrebsinitiative Buchholz/Holm-Seppensen (KKI) e.V. finanziert sich aus Spenden und engagiert sich seit 1992 im Kampf gegen Krebs bei Kindern. Der gemeinnützige Verein konzentriert sich dabei auf zwei Schwerpunkte: Direkthilfe von an Krebs erkrankten Kindern und deren Familien sowie die Förderung der Forschung in der Sektion Hämatopathologie und Lymphknotenregister des Instituts für Pathologie des UKSH, Campus Kiel. Die KKI unterstützt die Sektion Hämatopathologie und Lymphknotenregister bereits seit vielen Jahren. Die Sektion ist in auch dank dieser kontinuierlichen Unterstützung zu der zentralen Referenzpathologie für Lymphome bei Kindern geworden. Fast alle Gewebeproben aus Deutschland werden in Kiel analysiert.
    Weitere Informationen: http://kki-buchholz.de/

    Text: Kerstin Nees

    Fotos stehen zum Download bereit:
    http://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2025/006-Neues_Mikroskop_Pathologie.jpg
    Die innovative Technologie „MACSima“ kann in einem Gewebeschnitt sehr komplexe räumliche Beziehungen von verschiedenen Zelltypen zueinander darstellen.
    © Institut für Pathologie, Uni Kiel

    http://www.uni-kiel.de/fileadmin/user_upload/pressemitteilungen/2025/006-Neues_Mikroskop_Pathologie_01.jpg
    Darstellung einer Gewebeprobe eines Hodgkin-Lymphoms (Krebserkrankung des lymphatischen Systems) mit dem „MACSima“. Die Tumorzellen sind die zwei großen Zellen mehr rechts im Bild. In räumlicher Nähe liegen verschiedene Zellen des Immunsystems, die anhand der verschiedenfarbigen Marker gut zu unterscheiden sind.
    © Institut für Pathologie, Uni Kiel

    http://www.uni-kiel.de/de/pressemitteilungen/2024/070-klapper-wolfram.jpg
    Dr. Wolfram Klapper, Professor für Hämatopathologie an der Medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel.
    © privat

    Link zur Meldung:
    http://www.uni-kiel.de/de/detailansicht/news/006-neues-mikroskop-fuer-pathologie


    Contact for scientific information:

    Prof. Dr. Wolfram Klapper
    Medizinische Fakultät, CAU
    Institut für Pathologie, UKSH, Campus Kiel
    Sektion Hämatopathologie und Lymphknotenregister
    Tel.: 0431/500-15717
    wklapper@path.uni-kiel.de


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    Criteria of this press release:
    Journalists
    Medicine
    transregional, national
    Miscellaneous scientific news/publications
    German


     

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