S100A8/A9 als spezifisches Target für optische molekulare Bildgebung von Entzündung in vivo - erste Validierung von Tracer und Methode
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Projektes wurde eine Methode zur spezifischen Bildgebung des Proteinheterodimers S100A8/A9 entwickelt und in ersten Krankheitsmodellen getestet. S100A8/A9 wird von aktivierten Entzündungszellen ausgeschüttet, die lokalen Proteinspiegel sind repräsentativ für die lokale Krankheitsaktivität. Ein Antikörper gegen die S100A9 Untereinheit des Heterodimers wurde für optische in vivo Bildgebung markiert. In einem Modell kutaner Entzündung konnte gezeigt werden, dass nach Applikation des markierten Antikörpers durchgeführte Fluoreszenzbildgebung eine spezifische Darstellung der S100A8/A9 Ausschüttung im Entzündungsareal erlaubt. In einem Mausmodell rheumatoider Arthritis konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass S100A9-Bildgebung es erlaubt, Entzündungsherde hinsichtlich ihrer Aktivität zu gradieren und anhand der S100A9-Aktivität eine Voraussage über die klinische Ausprägung der Arthritismanifestation zu treffen, bevor eine Untersuchung der Entzündungsherde (Gelenke) diese Entwicklung greifen kann. Aus den Ergebnissen dieses Projektes ergibt sich ein starkes Potenzial der S100A8/A9-spezifischen Bildgebung für einen weiteren Einsatz in der Entzündungsforschung und perspektivisch auch der klinischen Entzündungsdiagnostik. Dabei können mithilfe des hier etablierten Verfahrens auch Wechselwirkungen zwischen dem Immunsystem und zum Beispiel Tumorzellen dargestellt und gemessen werden. Eine Voraussetzung für die weitere Fortsetzung solcher Studien ist eine Optimierung der hier etablierten Tracersubstanz. Anschlussprojekte sind daher damit beschäftigt, kleinere und gegebenenfalls besser verträgliche Substanzen zu entwickeln, die mit gleicher Spezifität und Sensitivität wie der hier etablierte Antikörper das Protein S100A8/A9 binden und gleichzeitig in ähnlicher Weise für die in vivo Bildgebung funktionalisiert werden können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Doxycycline-induced expression of transgenic human tumor necrosis factor α in adult mice results in psoriasis-like arthritis. Arthritis Rheumatism 2013 Sep;65(9):2290-300
Retser E, Schied T, Skryabin B, Vogl T, Kanczler J, Hamann N, Niehoff A, Hermann S, Eisenblätter M, Wachsmuth L, Pap T, van Lent P, Loser K, Roth J, Zaucke F, Ludwig S, Wixler V
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Alarmin S100A8/S100A9 as a biomarker for molecular imaging of local inflammatory activity. Nature communications 2014 Aug 6;5:4593
Vogl T, Eisenblätter M, Völler T, Zenker S, Hermann S, van Lent P, Faust A, Geyer C, Petersen B, Roebrock K, Schäfers M, Bremer C, Roth J
