Abteilung für Nuklearmedizin
Der Forschungsschwerpunkt der Abteilung Nuklearmedizin und klinische Molekulare Bildgebung liegt in der Theranostik welcher mithilfe von translationaler Forschung, einem interdisziplinären Austausch von Chemikern, Physikern, Biologen und Ärzten, sowie fortschrittlichster Bildgebungstechnologien und Methodik ermöglicht wird.
Aktuelle Projekte
Total-Body PET
Die AG um Dr. Fabian Schmidt leistet Pionierarbeit auf dem Gebiet der Total-Body (TB) Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit dem ersten TB-PET/CT-Scanner an einer Universitätsklinik in Deutschland. Die erweiterte axiale Abdeckung dieser neuen Technologie erhöht die Sensitivität um den Faktor 20 im Vergleich zu Standard-Ganzkörperscannern. Dies ermöglicht ein enormes Potential zur Dosisreduktion, zur ultraspäten Bildgebung und zur ganzheitlichen Beurteilung von Ganzkörper-Interaktionen. Der Fokus dieser AG ist es, das volle Potenzial der TB-PET-Bildgebung für eine bessere Patientenversorgung auszuschöpfen, indem verschiedene innovative Methoden entwickelt werden anhand von Patientendaten, Phantomexperimenten und Monte Carlo Simulationen.
Translationale Immunbildgebung und Theranostik
Komplexe molekulare und zelluläre Prozesse entscheiden über Erfolg und Misserfolg von Krebstherapien. Innovative molekulare Bildgebung kann helfen die biologischen Prozesse im Tumor und dessen Umgebung zu verstehen und die Steuerung von Krebstherapien entscheidend zu verbessern. Daher entwickelt die Arbeitsgruppe um PD Dr. Johhannes Schwenck neue Tracer für die PET Bildgebung, evaluieren diese in präklinischen Experimenten und überführen die erfolgreichen Konzepte in erste prospektive klinische Studien.
Unsere Schwerpunkte liegen dabei auf der nicht invasiven Untersuchung von Immunzellen, welche gegen den Tumor gerichtet sind, der Charakterisierung therapeutisch nutzbarer Oberflächenmarkern für z.B. Radiopeptid- oder Antikörpertherapien (Theranostik), sowie auf der Erforschung von Zellstressreaktion wie der Tumorseneszenz, die den Erfolg vieler Krebstherapien entscheidend beeinflussen.
Translational Neuroimaging
Die Komplexität der Neuropathophysiologie kann in der Klinik nicht-invasiv mithilfe von Bildgebungsverfahren wie Positronen-Emissions-Tomographie, Magnetresonanztomographie und Computertomographie angegangen werden. Diese Bildgebungsverfahren verfügen über unterschiedliche Möglichkeiten zur Charakterisierung des darunter liegenden Gewebes, was zur Definition spezifischer Eigenschaften beitragen kann. Die enorme Menge an Informationen, die diese Bildgebungsverfahren erfassen, kann verwendet werden, um ein grundlegendes Verständnis der Biologie zu erlangen und die relevantesten klinischen Informationen zu extrahieren.
Der Hauptaugenmerk der AG um Herrn Dr. S. Castaneda liegt auf der Anwendung fortschrittlicher Bildgebungstechniken und maschinellem Lernen zum Verständnis von Krankheiten, insbesondere im Bereich der Neurobildgebung und Onkologie. Sie haben bereits gezeigt, dass die Integration präklinischer und klinischer Bildgebungsdaten das Verständnis von Krankheitsmechanismen verbessern und Diagnosestrategien durch die Identifizierung spezifischer multimodaler Bildgebungssignaturen verbessern kann (Abbildung 1).
Einer der aktuellen Schwerpunkte, ist die Entdeckung von bildgebenden Biomarkern im Tumormikromilieu mittels PET/MRT. Dabei werden klinische Bildsignaturen des Tumormikromilieu ausgewertet und auf Tiertumormodelle übertragen. Die Identifizierung dieser wichtigen Bildsignaturen kann dabei helfen, Tumorbereiche zu identifizieren, die gegen klinische Behandlungen resistent sind. Durch die Nutzung präklinischer Bildgebung und die Anwendung maschinellen Lernens zur Übertragung von Daten von der Makro- auf die Mikroskala über Spezies hinweg zielt unsere Forschung darauf ab, kritische Aspekte im Tumormikromilieu von Patienten aufzudecken, die zellulär und molekular durch Tiermodelle erklärt werden können, und gleichzeitig die Überlebensraten der Patienten zu verbessern und die Behandlungsmöglichkeiten in der Klinik zu erweitern.
