COLONVIEW

Früherkennung und intraoperative Lokalisation des Kolonkarzinoms
(FKZ: 13N10280-13N10288)

Verbundpartner

  • Karl Storz GmbH & Co. KG
  • SIGNALOMICS GmbH
  • PARItec GmbH
  • DYOMICS GmbH
  • Fachhochschule Münster
  • Universität Jena
  • Technische Universität München
  • Universität Freiburg

Laufzeit

01.03.2009 – 29.02.2012

Zuwendung

2,66 Mio. EUR

Kurzbeschreibung

Jährlich erkranken in Deutschland rund 71.000 Menschen an Darmkrebs, ca. 29.000 sterben daran. In der Häufigkeit rangiert Darmkrebs bei beiden Geschlechtern an zweiter Stelle, zusammengenommen ist Darmkrebs die häufigste Krebsform in Deutschland. Diese Zahlen sind umso erschreckender, da Darmkrebs – im Gegensatz etwa zum Lungenkrebs – durch Früherkennung nahezu komplett verhindert bzw. geheilt werden kann. Um eine Detektion früher Tumorstadien während eines koloskopischen Eingriffs zu ermöglichen, sollen in diesem Verbundprojekt neuartige Koloskope und Sonden erstellt werden, die aus tumorspezifischen Peptiden mit einem daran gebundenen Nahinfrarot-Fluorochrom bestehen. Die Sonden sollen als in-vivo Diagnostikum systemisch appliziert werden.

Um eine erfolgreiche, endoskopische Bildgebung mit einer solchen Sonde zu gewährleisten, muss diese spezielle Anforderungen erfüllen. Die Sonde dQ-MG-754, die im Rahmen des Projektes evaluiert wurde, zeigte in vitro eine spezifische, rezeptorvermittelte Aufnahme in Zellen, die den CCK2-Rezeptor exprimieren, ein Zelloberflächenmarker für bestimmte Krebsarten. Zusätzlich muss die Bindung mit einer hohen Affinität stattfinden, damit eine ausreichende Sondenkonzentration in den malignen Zellen erreicht wird, welche während des endoskopischen Eingriffs detektiert werden kann. Die Sonde dQ-MG-754 wies mit einer Dissoziationskonstante von 1,7nM solch eine hochaffine Bindung auf. In vivo Versuche mit einem subkutanen Tumormodell an Mäusen zeigten die Eignung der Sonde zur Bildgebung CCK2-Rezeptor exprimierender Tumore nach systemischer Applikation. Die Tumore werden mit einem hohen Kontrast zum umgebenden Gewebe dargestellt, dies ist eine wichtige Voraussetzung für eine spätere, eindeutige Identifikation von malignem Gewebe. Tumoren, welche den CCK2-Rezeptor nicht exprimierten, zeigten eine wesentlich geringere Fluoreszenz und waren schlecht vom umgebenden Gewebe zu unterscheiden. Die Spezifität der Bindung konnte in vivo mittels kompetitiver Inhibition nachgewiesen werden, nach welcher die Fluoreszenzintensität in den CCK2-Rezepor exprimierenden Tumoren deutlich gesenkt war. Die Bioverteilung der Sonde dQ-MG-754 bestätigt die Eignung für die endoskopische Anwendung. Da die Ausscheidung über die Nieren erfolgt, gibt es keine unspezifische Fluoreszenz durch Fäzes, wie es bei einer Eliminierung über die Leber der Fall wäre. Die daraus resultierende Fluoreszenz der Niere stört die endoskopische Bildgebung aufgrund der räumlichen Entfernung zum Kolon nicht.

Die im Rahmen des Verbundprojekts erstellte Sonde konnte auch im Großtiermodell getestet werden. Humane HT29 Kolonkarzinomzellen, die den CCK2-Rezeptor exprimieren, wurden mit dem fluoreszenzmarkierten CCK2-Rezeptor Liganden in vitro inkubiert, gewaschen, trypsinisiert und anschließend in das Sigma eines Wildtypschweins implantiert. Anschließend erfolgte die Fluoreszenzendoskopie mit Hilfe des neuen, im Rahmen des Verbundprojekts erstellten NIR-Fluoreszenz-Videokoloskops.

Verbundkoordinator

Dr. Norbert Hansen
KARL STORZ GmbH & Co. KG

nach oben Aktualisiert am: 14 Mai 2012.