Entwicklung eines Kultursystems für ex vivo 3D Mikroskopie von lebendem Gewebe für die personalisierte Krebsimmuntherapie

01.01.2024 bis 31.12.2026

Eine erfolgreiche Immunantwort gegen Krebs erfordert neben der Aktivierung Tumor-spezifischer Immunzellen eine effiziente Infiltration und Effektor-Phase im Tumormikromilieu. Strukturen der 3D-Gewebearchitektur können dabei sowohl Barrieren bilden als auch als Leitstrukturen zur Infiltration von Immunzellen in den Tumor dienen. Die zelluläre Zusammensetzung der Tumormikromilieus und die metabolische Aktivität sind weitere Merkmale, die von Patient zu Patient und in verschiedenen Tumortypen und -stadien variieren und die Immunantwort maßgeblich beeinflussen. Für eine bessere Vorhersage des Erfolgs einer zellulären Immuntherapie muss daher neben der Tumorspezifität unter 2D-Kulturbedingungen auch die Funktion der therapeutischen Immunzellen im 3D-Gewebekontext untersucht werden. Während die Komplexität des Tumormikromilieus im Mausmodell oder mittels Xenografts gut simuliert werden kann, lassen sich T-Zell-Migration und Effektor-Funktion auf Einzelzellebene im intakten, menschlichen Gewebe nicht länger als ein paar Stunden beobachten. Ziel dieses Projektes ist es daher, ein ex vivo Kultursystem zu entwickeln, das mittels Multiphotonen- und Higher Harmonic Generation (HHG) -Mikroskopie ermöglicht, die zelluläre Immunantwort in humanen Tumorbiopsien nicht-invasiv und über längere Zeiträume hinweg zu analysieren. Die Kombination von dynamischer zellulärer Bildgebung und färbungsfreier Higher Harmonic Generation-Mikroskopie mit hoch-multiplexer zellulärer Gewebeanalyse (CODEX) wird eine leistungsstarke Plattform zur Identifizierung neuer Gewebe-Biomarker bilden und die Vorhersage der Wirksamkeit von Immun- und Kombinationstherapien verbessern.