Imaging of Large Tissues

Für ein ganzheitliches Bild der molekularen Mechanismen in den Zellen, zum Beispiel bei Entzündungsreaktionen oder Abstoßungsreaktionen nach Transplantationen, ist es notwendig, biologische Strukturen vom ganzen Organ bis hin zur Nanoebene zu analysieren. Hierfür entwickeln Wissenschaftler:innen im Projekt »Imaging of Large Tissues« einen Workflow, der verschiedene bildgebende mikroskopische Verfahren und analytische, massenspektrometrische Verfahren kombiniert. Dieser Ansatz ermöglicht umfassendere, präzisere und Ressourcen-schonendere Analysen biologischer und klinischer Proben.

Ziel des Projekts ist es, aus ein und derselben Probe mehr Informationen über die zelluläre Zusammensetzung und die funktionellen Wechselwirkungen zu erzielen. Dies ist für eine präzisere Diagnostik oder die Identifizierung therapeutischer Zielstrukturen (Targets) essentiell. Die eingesetzten Techniken wie Lichtblattfluoreszenzmikroskopie, Konfokalmikroskopie und Massenspektrometrie ermöglichen es, Gewebe von der Ganz-Organ-Ebene über einzelne Zellen bis hin zu molekularen Strukturen zu untersuchen. Einzeln für sich wäre dies technisch nicht realisierbar, erst durch die Kombination der genannten Verfahren wird es möglich, die verschiedenen Skalengrößen, aus denen sich Gewebe zusammensetzt, gemeinsam zu untersuchen – und das Zusammenspiel von Anatomie und Funktionalität zu verstehen.

Einblicke in zelluläre Mechanismen bei Abstoßreaktionen transplantierter Organe

Für das Forschungsprojekt testen die Wissenschaftler:innen den Workflow an murinen (Mäuse betreffenden) und humanen Nieren. Die Proben stammen aus der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie der Charité Universitätsmedizin Berlin.

Bisher sind die zellulären Mechanismen, die zur Abstoßungsreaktion von transplantierten Organen führen, kaum verstanden. Selbst der Einfluss des Organtransports (gekühlt, perfundiert, bei 37°C Körpertemperatur gelagert) auf den Transplantationserfolg ist kaum verstanden. Das Projekt »Imaging of Large Tissues« zielt daher auch darauf ab, die inflammatorischen Mechanismen, die den Abstoßungsreaktionen nach Nierentransplantation zugrunde liegen, offen zu legen. So wollen die Forschenden Ansatzpunkte zur Therapie der Abstoßungsreaktion sowie diagnostische Parameter zur Einschätzung, ob ein Organ für die Transplantation geeignet ist, identifizieren.