Dr. Klaus Rehfeldt, STRATEC Biomedical AG (PDF / 1.3 MB)
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CTC-DETECT Nicht invasive Detektion und Identifikation von CTC Klaus Rehfeldt Freiburg, 05. Mai 2014 Aufgabenstellung und Ziele des Projektes CTC-DETECT Entwicklung einer hochsensitiven markierungsfreien Methode und eines Detektionssystems für CTC: Identifizierung neuer bzw. alternativer Marker für CTC • Entwicklung von Fänger Molekülen/Materialien basierend auf diesen Markern • Verwendung einer markierungsfreien Detektion auf Objektträgern • Fluoreszenzmikroskopie soll als weiterführende Charakterisierung möglich sein Wahl eines interdisziplinären Ansatzes mit Partnern aus dem klinischen Umfeld, der Methoden Entwicklung und des Geräte Designs • Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 2 CTC-DETECT 1. Eigenschaften von CTC 2. Ziele und Vorteile des CTC-Detect Projektes 3. Projekt Partner und Ergebnisse 4. Zusammenfassung und Ausblick Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 3 Zirkulierende Tumor Zellen (CTC) CTC werden ständig von Tumoren in die Blutbahn abgegeben „liquid biopsy“ klinischer Vorteil Frühe Detektion einer Metastasierung Echtzeit Überwachung von Therapien Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 4 CTC-DETECT 1. Eigenschaften von CTC 2. Ziele und Vorteile des CTC-Detect Projektes 3. Projekt Partner und Ergebnisse 4. Zusammenfassung und Ausblick Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 5 CTC-Detect: Ziele und Vorteile Ziel: Entwicklung eines Diagnostischen Ansatzes, der es ermöglicht CTC Phänotyp unabhängig, durch nicht invasive Methoden in Patienten Blut anhand molekularer und zellulärer Marker mit hoher Zell-Fangrate nachzuweisen Vorteile: - Höherere Sensitivität (Phänotyp unabhängig) - Markierungsfreie Detektion (keine Fluoreszenzfarbstoffe nötig) - Quantifizierung und Phänotyp Charakterisierung in einem Ansatz Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 6 CTC-DETECT 1. Eigenschaften von CTC 2. Ziele und Vorteile des CTC-Detect Projektes 3. Projekt Partner und Ergebnisse 4. Zusammenfassung und Ausblick Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 7 Projekt Partner in einem interdisziplinären Ansatz UKD (vorher UFK Tübingen): Bereitstellung von charakterisierten Zelllinien und Blutproben Identifizierung alternativer Marker Isolierung von CTC aus Blut Entwicklung des CTC Fänger-Chips (Leitung: NMI) Test und Validierung des Detektions-Systems NMI Test des Detektions-Systems Entwicklung des CTC Fänger-Chips Entwicklung des Multi-Marker Tests STRATEC Entwicklung der Hard- und Software des markierungsfreien Detektions-Systems Entwicklung der Nachweiskammer und Definition der optischen Beschichtung des Objektträgers Koordination des Projektes Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 8 Identifizierung und Testung alternativer Marker Standard Marker: EpCAM MCF-7 TMX2-28 T47D MDA-MB-231 Invasive MDA-MB-231 Zellen sind EpCAM-negativ! Alternativer Marker: Trop2 SUM225 Clusterkonferenz 2014 HCC1500 ZR-75-1 05. Mai 2014 14 weitere alternative Marker identifiziert und getestet MCF10A 9 Prinzip der Aufreinigung und Detektion der CTC in diesem Projekt Blutprobe mit CTC Mag beads mit AK binden an CTC Separation der CTC durch magnetische Anziehung Adhäsion von CTC an AK und EZM im Array Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 10 Aufreinigung von CTC mit coated Mag Beads Alternativer Marker: Trop2 EpCAMneg EpCAMpos 40x MCF-7 TMX2-28 T47D MDA-MB-231 SUM225 HCC1500 ZR-75-1 MCF10A EpCAMneg cells are captured with magnetic beads coated with antiTrop2 antibody Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 11 Chip und Array Layout a b c d e 5.2 mm 1 pitch 1 mm 35.3 mm 5 mm 2 37.8 mm 3 4 5 5 mm 5 mm Typ Fängermolekül 1 ECM Collagen I 0.2 2 ECM Laminin 0.2 3 Ak CD49F 0.2 4 Ak Trop2 0.1 5 Ak EpCAM 0.1 Clusterkonferenz 2014 Konz (mg/ml) 05. Mai 2014 12 Bindung der CTC an den Multimarker Chip Vor Zellzugabe Nach Zellzugabe Nach Waschen Detektions-System und -Kammer Camera and imaging assembly Illumination assembly LED Light Source Camera Collimating lenses Polarizer Liquid Crystal Variable Retarder (LCVR) Slide assembly with array Objective Lenses X-Y-Z stage assembly Analyzer Viewport Windows Antibody Spot Array Injection Molded Upper Structure Viewport Adhesive (gray) Microscope Slide (25mm X 75mm) Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 14 Bildgebende Software Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 15 Automatisierte Zelldetektion und Zellzählung Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 16 Ergebnisse der automatisierten Zellzählung A Vor Waschen B Nach Waschen Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 17 CTC-DETECT 1. Eigenschaften von CTC 2. Ziele und Vorteile des CTC-Detect Projektes 3. Projekt Partner und Ergebnisse 4. Zusammenfassung und Ausblick Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 18 CTC-DetectZusammenfassung • Identifizierung alternativer Marker • Erstellung eines Multimarkerarrays • Detektionshardware • Detektionssoftware/Zellzählung • Zellisolation/Zellaufreinigung/Bindung an Array • Phänotypisierung der Zellen • Zellfindung jenseits der etablierten Systeme • Zugänglichkeit der detektierten Zellen für weitere molekulare Charakterisierung Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 19 CTC-DetectAusblick • weiterführen der klinischen Studien mit echten Patienten Proben 12/2014 • Weiterführende klinische Evaluierung ist notwendig um Marktreife zu erreichen • Patentanmeldungen stehen aus • Anschlussprojekte der beiden nicht industriellen Partner geplant: • BMBF „CTCcatch“ • DFG „Molecular characterization of single CTCs under neo-adjuvant therapy in breast cancer“ Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 20 Kontakt STRATEC: Dr. Klaus Rehfeldt Marketing & Sales Manager STRATEC Biomedical AG, Gewerbestraße 37, 75217 Birkenfeld STRATEC: Dr. Milbrandt, Dr. Nasser, S. Dultz, C. Pentico Universitätsklinikum Düsseldorf : Prof. Fehm, Dr. Neubauer, H. Schneck NMI Reutlingen: Dr. Templin, Dr. Pawlak Clusterkonferenz 2014 05. Mai 2014 21
