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Projekt
C01 Multiskalige mechanische Eigenschaften von Tumoren und Tumorumgebung - von Gewebeproben zu Patienten
Fachliche Zuordnung
Medizinische Physik, Biomedizinische Technik
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 513752256
Mehr als 80% aller Fälle des hepatozellulären Karzinoms (HCC) treten in fibrotischen oder zirrhotischen Lebern auf, was darauf hindeutet, dass diese Parenchymveränderungen ein Umfeld für die Tumorentwicklung schaffen. Die Ursachen für die unterschiedliche Aggressivität von HCC in verschiedenen parenchymatösen Umgebungen sind jedoch wenig bekannt. Auch das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) wird häufig in fortgeschrittenen Stadien diagnostiziert, wobei die Leber einen primären Ansiedlungsort für Metastasen dieser Tumore darstellt. Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der multiparametrischen, quantitativen in-vivo MRT (qMRI), Tomoelastographie und Multiskalen-Multifrequenz-MRE (mMRE) die Koevolution von Tumor und Tumor-Nische aus physikalischer Sicht zu untersuchen. Zu diesem Zweck planen wir die Entwicklung von Methoden für die automatische Texturanalyse, um die mechanische Gewebes-Heterogenität auf der Grundlage von Steifigkeits- und Fluiditätskarten zu quantifizieren. Zusammen mit multiparametrischer ex vivo qMRI/mMRE, klinischen Serummarkern und Histopathologie wollen wir die mechanische Signatur maligner Tumornischen in Leber und Pankreas identifizieren. Dem Arbeitsplan liegt die Hypothese zugrunde, dass die Entwicklung von in-vivo Leber- und Bauchspeicheldrüsentumoren entscheidend von den mechanischen Wechselwirkungen zwischen Tumor und Mikroumgebung beeinflusst wird. Biophysikalische und biomechanische Bildgebungsparameter, einschließlich viskoelastischer Dispersion, mechanischer Heterogenität und mechanischer Stress, könnten helfen, die biomechanischen Merkmale die mit Tumoraggressivität, maligner Transformation und Therapieantwort zusammenhängen, vorhersagen. Ziel dieses Teilprojekts ist es, neue bildgebende Marker zu entwickeln, die eine räumliche Heterogenität in den mechanischen Eigenschaften von Tumor-/Nischengeweben erkennen können, und zu bewerten, wie sich Steifigkeitsdispersion, Heterogenität und Gewebefluidität mit dem Fortschreiten von HCC, Lebermetastasen und PDAC verändern. Im Projektverlauf werden wir eine Datenbank der biophysikalischen und biomechanischen Merkmale von Leber- und Bauchspeicheldrüsentumoren bei Patienten und chirurgisch resezierten Gewebeproben auf verschiedenen Längenskalen erstellen. C01 ist ein zentrales Projekt der Forschungsgruppe, welches klinische Bildgebungsdaten von Leber- und Bauchspeicheldrüsentumoren für die Analyse von mechanischer Heterogenität, Dispersion (C02) und solid stress (C03) erfasst und Gewebe für verschiedene Analysen zur Verfügung stellt, darunter mikromechanische Studien von Tumor-Matrix-Interaktionen (A01), Fest-flüssig-Übergängen (A03), metabolische Kapazitäten (A02) sowie De- und Re-Zellularisierungs-Experimente von Leber- und Bauchspeicheldrüsentumoren (B03).
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
