Dreidimensionale Analyse der Wachstumsmuster und Therapie-Evasionsmechanismen beim Pankreaskarzinom in ganzen Organen und Gewebsplatten unter Verwendung der aktiven und passiven SHANEL-Technologie

• Antragsteller: Dr. Alexander Ioannis Damanakis
• Fachliche Zuordnung: Allgemein- und Viszeralchirurgie ; Pathologie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 456089615

Das Pankreaskarzinom ist eine der tödlichsten Krebserkrankungen überhaupt. Um die Behandlung des Pankreaskarzinoms zu verbessern, ist es wichtig, diese mit den neuesten verfügbaren Methoden zu untersuchen. Nur so kann die Prognose der betroffenen Patienten nachhaltig verbessert werden. Im vorliegenden Antrag soll das dreidimensionale Wachstumsmuster des Pankreaskarzinoms mittels einer neuartigen mikroskopischen Methode namens SHANEL untersucht werden. SHANEL steht für “small-micelle-mediated human organ efficient clearing and labeling”. Im Gegensatz zu früheren Methoden werden mittels SHANEL ganze Tumoren am Stück untersucht. Das hat den Vorteil, dass gleichzeitig mehrere Regionen des Tumors analysieren werden können. Auf diese Weise kann die Beziehung der Tumorzellen zu ihrer Mikroumgebung beurteilt werden. So können erstmals Tumoranteile untersucht werden, die in Gefäße hineinwachsen und zu Metastasen führen. Außerdem können Mechanismen untersucht werden, die der klinisch häufig beobachteten Resistenz gegen Chemotherapie zugrunde liegen.Geplant sind die vorgeschlagenen Untersuchungen in der Gruppe um Dr. Wood und Dr. Hruban an der Johns-Hopkins Universität, die bereits dreidimensionale mikroskopische Analysen an kleineren Tumoranteilen durchgeführt haben. Mithilfe der bestehenden Expertise dieser Gruppe soll nun die SHANEL-Untersuchung auf das Pankreaskarzinom ausgedehnt werden.Das Forschungsvorhaben basiert daher auf drei Hauptzielen. Im ersten Schritt soll die SHANEL Technologie entsprechend den besonderen Anforderungen des sehr harten und bindegewebsreichen Pankreaskarzinoms angepasst werden. Das zweite Hauptziel ist die Analyse des 3D-Wachstums von menschlichen Pankreaskarzinomzellen im Gewebe in Bezug auf andere Strukturen, wie Nerven, Gefäßen und Pankreasgängen. Der Schwerpunkt ist die Evaluation, ob ein gerichtetes, nicht-zufälliges Wachstum gegenüber einem ungerichteten, zufälligen Wachstum besteht. Hintergrund sind Beobachtungen der Gruppe um Dr. Wood und Dr. Hruban, die von einem gerichteten Wachstum ausgehen. Im dritten Hauptziel werden die morphologischen Veränderungen bei Pankreaskarzinomen untersucht, die einer neoadjuvanten Chemotherapie unterzogen wurden, also einer Chemotherapie, die einer Operation vorausgeht. Die dreidimensionale Mikroskopie von neoadjuvant behandelten Pankreaskarzinomen soll zeigen, wo sich die überlebenden Krebszellen befinden. Es soll untersucht werden, ob es anatomische Nischen gibt, die Tumorzellen schützen. Neuere Daten aus der Gruppe deuten darauf hin, dass Krebszellen, die in das normale Pankreas-Gangsystem eingedrungen sind, weniger gut auf Chemotherapie ansprechen als die im Stroma gelegenen.Zusammenfassend schlägt das vorliegende Forschungsvorhaben vor, durch hochauflösende dreidimensionale Mikroskopie ganzer Pankreastumore Mechanismen von Metastasierung und Therapieresistenz zu identifizieren. Die Ergebnisse könnten das Verständnis des Pankreaskarzinoms nachhaltig verbessern.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberinnen / Gastgeber: Professor Ralph Hruban, Ph.D.; Professorin Laura Wood, Ph.D.