Quantitative Korrelation der MR-Angiographie- und Atherosklerose-Sonde VSOP in atherosklerotischen Plaques mit Markern für Plaqueinstabilität mittels Element-Mikroskopie (LA-ICP-MS)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Eyk Schellenberger; Dr. Heike Traub, seit 9/2018
• Fachliche Zuordnung: Nuklearmedizin, Strahlentherapie, Strahlenbiologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 314325460

Wir konnten zeigen, dass superparamagnetische Very small iron oxide particles (VSOP) nicht nur sehr gut für die Magnetresonanzangiographie (MRA) geeignet sind, sondern sich auch unter verschiedenen anionischen Nanopartikeln für eine sensitive MR-Bildgebung atherosklerotischer Plaques als am geeignetsten erwiesen haben. Im Gegensatz zu sterisch stabilisierten Eisenoxid-Nanopartikeln (z.B. für Eisenersatz-Therapie zugelassenes Ferumoxytol), die eine für die Plaque-Bildgebung ausreichende Anreicherung erst nach einem oder mehreren Tagen zeigen, haben VSOP aufgrund der schnellen Kinetik das Potential für eine kombinierte MRA und Plaque-MR-Bildgebung in weniger als drei Stunden.Durch die von uns kürzlich demonstrierte Kombination von Europium-dotierten VSOP (Eu-VSOP) mit Laserablation induktiv gekoppelter Plasma Massenspektrometrie (LA-ICP-MS), die im Gegensatz zu etablierten Methoden (z.B. Berliner-Blau-Eisenfärbung, unspezifisch bei endogenem Gewebeeisen) erstmals eine selektive, sensitive und quantitative Identifizierung der Eisenoxid-Nanopartikel in Gewebeschnitten erlaubt, soll in diesem Projekt untersucht werden, mit welchen typischen Markern für Entzündlichkeit und Vulnerabilität die VSOP-Anreicherung in den atherosklerotischen Plaques korreliert und ob in Bereichen von endogenem oder Partikel-Eisen reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zu finden sind. Durch Markierung von Antikörpern mit unterschiedlichen Lanthanoiden wird mit dieser Technik eine simultane Korrelation vieler Marker mit den Eu-VSOP in jeweils einem Gewebeschnitt möglich (Multiplexverfahren). Zum Vergleich sollen auch herkömmliche histologische Immunfärbungen durchgeführt werden und diese dann nach Ablösen der Deckgläser ebenfalls mit LA-ICP-MS untersucht werden. Darüber hinaus sollen die Eu-VSOP genutzt werden, um mittels ICP-MS im Europium-Kanal eine Bioverteilung der Organe nicht-radioaktiv zu erstellen.Die genannten Untersuchungen sind für das Verständnis der Plaque-Anreicherung der VSOP und für eine mögliche klinische Translation von großer Bedeutung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Privatdozent Dr. Norbert Jakubowski, bis 9/2018