Durch moderne Mikroskopiemethoden ist es möglich, mithilfe der multiparametrischen Bildgebung Gewebeproben zu kartieren. Dabei betrachten Wissenschaftler verschiedene Aspekte – etwa die Häufigkeit oder räumliche Verteilung unterschiedlicher Zelltypen. Dies ist für die Krebsforschung relevant, da Krebszellen nicht isoliert vorkommen, sondern in engem Austausch mit Immunzellen, Blutgefäßen und Bindegewebszellen stehen. Die räumliche Anordnung dieser Zellen hat Einfluss auf den Erkrankungsverlauf und die Therapie. Im Unterschied zu klassischen Untersuchungen, bei denen oft nur wenige Merkmale gleichzeitig betrachtet werden, ermöglicht die multiparametrische Bildgebung eine detaillierte Charakterisierung vieler Tausend bis Millionen einzelner Zellen. Dies kann die Forschung und Diagnostik von Krebserkrankungen vereinfachen. Die Auswertung der Aufnahmen ist komplex: Nachdem verschiedene Zelltypen identifiziert, gemessen und gezählt wurden, folgen Untersuchungen nach Auffälligkeiten, etwa in Form räumlicher Häufungen. Dafür waren bislang diverse Programme und aufwendig angepasste Analyseschritte notwendig. Die neue Software spatialproteomics soll dieses Verfahren künftig deutlich vereinfachen, da sie verschiedene Arbeitsschnitte bündelt und die Analyse der Mikroskopiebilder begleitet.
Analysebeispiel bei Lymphomen
In ihrem Paper demonstriert das Team um Matthias Meyer-Bender, Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) die Arbeitsweise der Software am Beispiel von B-Zell Non-Hodgkin Lymphomen. Durch die Verwendung der Software analysierten die Wissenschaftler die Verteilung unterschiedlicher Zelltypen innerhalb einer Biopsie. So konnte spatialproteomics bei der Unterscheidung zwischen gut- und bösartigen Lymphomen unterstützen.
„Einfach zugängliche Analyseprogramme sind eine wichtige Voraussetzung dafür, dass neue Bildgebungstechnologien breit eingesetzt werden können. Sie reduzieren technische Einstiegshürden, verbessern die Vergleichbarkeit von Untersuchungen und erleichtern es, komplexe Daten reproduzierbar auszuwerten“, erläutert Erstautor Meyer-Bender. Dr. Peter-Martin Bruch, Letztautor aus den Düsseldorfer Universitäten, ergänzt: „Damit kann spatialproteomics nicht nur die Lymphomforschung unterstützen, sondern grundsätzlich für die Untersuchung unterschiedlicher Tumorerkrankungen, entzündlicher Prozesse und anderer komplexer Gewebe eingesetzt werden.“
Software ist frei verfügbar
Als besonderen Erfolg wertet Bruch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU), des Universitätsklinikums Düsseldorf (UKD) und dem EMBL. „Wir konnten die klinische und experimentelle Expertise aus Düsseldorf mit der methodischen Kompetenz des EMBL in Bioinformatik, Datenwissenschaft und Softwareentwicklung verbinden. Diese enge Zusammenarbeit war entscheidend, um ein Werkzeug zu schaffen, das sowohl technisch leistungsfähig als auch an konkreten biologischen und medizinischen Fragestellungen ausgerichtet ist“, freut sich Bruch. Die Software ist frei verfügbar, damit viele Forschende sie nutzen können. Neben der HHU, dem UKD und dem EMBL beteiligten sich zudem die Universität Heidelberg und das Center für integrierte Onkologie (CIO) Aachen, Bonn, Köln, Düsseldorf.
Quelle: idw/hhu
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