Differenzierung von Tumoren des oberen Luft-Speisewegs mit Hilfe von optischem metabolischem Imaging

BMBF (Förderkennzeichen: 13N14509)

Malignome des oberen Luft-Speisewegs machen in ihrer Gesamtheit die sechst-häufigste Tumorentität beim Menschen aus. Zurzeit gibt es keine geeignete Screening-Methode, die eine direkte Diagnose im ambulanten Setting ermöglicht. Dies kann zu verspäteten Diagnosestellungen und schlechteren Krankheitsverläufen führen. Ein markerfreies, optisches Verfahren, welches die direkte Unterscheidung von gesundem, dysplastischem und maligem Gewebe ermöglicht, wäre ein ideales Diagnosewerkzeug für die Früherkennung von Malignomen des oberen Luft-Speisewegs. In dieser Studie haben wir Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) von endogenem NADH und FAD genutzt, um den metabolischen Zustand in verschiedenen Gewebeproben des oberen Luft-Speisewegs zu bestimmen. Der metabolische Zustand von gesunden Zellen und Tumorzellen unterscheidet sich meist signifikant aufgrund der verschiedenen Stoffwechselprozesse, die in diesen Zellen aktiv sind. FLIM-Datensätze der Gewebeproben von 25 Patienten wurden direkt nach den Operationen ex vivo in Gewebekulturmedium bei 37°C mit einem speziell entwickelten Multiphotonenmikroskop aufgenommen. Basierend auf den FLIM-Messungen konnten wir durch die Berechnung der Fluorescence Lifetime Redox Ratio (FLIRR) den metabolischen Zustand der Zellen in den Geweben detektieren. Gesundes, dysplastisches und malignes Gewebe zeigten signifikante Unterschiede im FLIRR-Index. Diese Studie zeigt, dass der FLIRR-Index ein sensitiver und robuster Diagnoseparameter für die Differenzierung von Tumoren und Tumorvorstufen des oberen Luft-Speisewegs ist. Basierend auf diesen Ergebnissen wird derzeit ein endoskopisches System für in vivo-Messungen am Patienten entwickelt, um optisches metabolisches Imaging als Diagnosewerkzeug für die Tumorfrüherkennung einsetzen zu können.

Poster-PDF A-1902.PDF

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Article published online:
10 June 2020