Molekulare Bildgebung mit kontrastmittelgestützter Sonografie (CEUS)

Kurzfassung:

Die molekulare Bildgebung erlaubt die Darstellung von Makromolekülen (z.B. Rezeptoren) in vivo. Im Ultraschall werden dabei spezifische Liganden an Kontrastmittel-Mikrobläschen gekoppelt. Nach intravenöser Injektion binden die Liganden an ihre Target-Moleküle in der Endothelwand. Die hohe Sensitivität der Kontrastmittelsonografie (CEUS) erlaubt dabei die Detektion und Quantifizierung einzelner gebundener Mikrobläschen. Ziele der molekularen Bildgebung sind die Lokalisation abnormaler Zellen im lebenden Körper, die molekulare Charakterisierung von Pathologien um gezielte ('targeted') und personalisierte Therapien zu ermöglichen sowie die Response auf solche Behandlungen unmittelbar zu beurteilen (Therapie Monitoring). Im Bereich der Onkologie wird dabei eine frühere Detektion von malignen Tumoren erhofft. Die Carcinogenese ist ein mehrjähriger Prozess von genetischen und molekularen Veränderungen über Gefäßneubildung (Neoangiogenese) bis zur Ausbildung detektierbarer Tumore. Solche Tumore unterliegen fortlaufenden Veränderungen (Mutagenesen) welche therapieresistente Subpopulationen von Krebszellen hervorbringen können. Initial wirksame Therapien können so ihre Wirkung verlieren (sekundäre Therapieresistenz). Molekulare Marker können ggf. Hinweise geben, ob und zu welcher Zeit ein Wechsel der Therapie angezeigt ist. Die Bildgebung mit molekularen Kontrastmitteln erfordert eine Unterscheidung der gebundenen und frei zirkulierenden Mikrobläschen. Dies ist im Ultraschall mittels der Flash-/Replenishment Technik möglich. Dabei werden nach Erreichen eines Plateaus der gebundenen Mikrobläschen die Bläschen im Schallfeld zerstört und der Wiedereinstrom der zirkulierenden Fraktion gemessen.

Lernziele:

– Verständnis des Prinzips der molekularen Bildgebung
– Verständnis von Aufbau und Wirkungsweise molekularer Ultraschallkontrastmittel
– Erste Ergebnisse von Produkten in der präklinischen und klinischen Entwicklung