Markierung und MR-Nachweis von Melanomzellen mit superparamagnetischen Partikeln

Zielsetzung: Im Gegensatz zum Nachweis von Fernmetastasen und Lymphknoten-Metastasen ist die Detektion von Intransit-Metastasen bei malignen Melanomen ein bis heute ungelöstes diagnostisches Problem. Im Rahmen der Ausbreitungsdiagnostik ist die Aufgabe der Bildgebung die frühzeitige Erkennung neu aufgetretener Metastasierungen. Dies ist für die Prognose und das weitere therapeutische Vorgehen von entscheidender Bedeutung. Um die Darstellung auch kleiner Zellcluster maligner Melanomzellen mittels MR zu erforschen, wurden die Signaleigenschaften von Melanom-Zellen nach Inkubation mit einem eisenhaltigen MR-Kontrastmittel (Resovist^®) untersucht. Material und Methoden: Adhärent wachsende SK-Mel28 Melanomzellen wurden mit Resovist^® im Kulturmedium unter Variation von Konzentration, Zellzahl und Inkubationszeit markiert. Der Eisengehalt pro Zelle wurde bestimmt. Für die MR-Untersuchungen wurden 500 bis 1 Million Zellen kugelförmig in ein Agarphantom eingegossen. Die intra- und extrazelluläre Verteilung des Kontrastmittels wurde licht- und elektronenmikroskopisch dokumentiert. Zur Optimierung der Eisenaufnahme wurde das Kontrastmittel mit liposomalem Transfektionsreagenz zu einem Liposomen/KM-Komplex verpackt. Die gewonnenen Agarphantome wurden bei 1.5 T (Magnetom Sonata, Siemens, Forchheim) und bei 3.0 T (Magnetom T.I.M. Trio, Siemens) unter Verwendung hochauflösender Spulen mit eisensensitiven GRE-Sequenzen untersucht. Ergebnisse: Melanomzellen lassen sich schnell und effektiv mit eisenhaltigem Kontrastmittel beladen. Dabei nehmen die Zellen bei längerer Inkubation Eisen auf, bei kürzerer Inkubationszeit wird das Eisen stabil außen an die Zellmembran gebunden. Die Eisenaufnahme in Form von KM ist auch abhängig von der Konzentration des Kontrastmittels im Medium. Eine maximale Fe-Aufnahme von 90 pg Eisen je Zelle konnte erzielt werden. Die kernspintomographischen Untersuchungen mit 1.5 und 3T ergaben, unter den hier verwendeten Bedingungen, eine Nachweisgrenze von 1 000 Zellen. Durch Verwendung von DOSPER als Transfektionsagenz lässt sich, bei gleicher Eisenbeladung, die Inkubationszeit in der Zellkultur von 24 auf 4 Stunden und die Eisenkonzentration im Medium ebenfalls um das sechsfache verringern. Die Vitalität und Aktivität der Zellen ist dabei nicht eingeschränkt. Schlussfolgerung: Eisenhaltiges MR Kontrastmittel eignet sich im in-vitro Modell zur Detektion kleiner Intransit-Metastasen, eine in-vivo Eignung im Tiermodell muss noch untersucht werden.