Die Atherosklerose ist eine chronische Entzündung der Gefäßwand, die durch Fetteinlagerung und Makrophageneinwanderung gekennzeichnet ist und chloesterinreicher Diät, Rauchen und Dickleibigkeit zugeschrieben wird. Schlussendlich kann Atherosklerose zu Thromben führen, die sie zur wichtigsten Ursache für Herzinfarkt, Schlaganfall und periphere Gefäßverschlüsse machen. In diesem Forschungsprojekt wird der Ansatz untersucht die Polarisierung von Makrophagen so zu beeinflussen, dass sich ihr Wanderungsverhalten ändert und damit eine Reduktion der Bildung atherosklerotischer Gefäßwandveränderungen erzielt wird.

Projektleitung: Friedemann Kiefer (EIMI)
Projektlaufzeit: 01/2020 - 12/2022
Förderkennzeichen: Kief1/019/20 | Medizinische Fakultät, Universität Münster

Bakterielle Infektionen an Gefäßprothesen sind eine seltene, jedoch sehr ernste Komplikation mit hoher Mortalitätsrate. Bisher fehlen verlässliche Werkzeuge für die frühzeitige Diagnose. Neu entwickelte Tracer sollen es uns ermöglichen, die Verteilung der Bakterien im Körper zu frühen Zeitpunkten der Infektion durch PET-Bildgebung zu erkennen.

Projektleitung: Andreas Faust (EIMI), Silke Niemann
Projektlaufzeit: 01/2017 - 06/2020
Förderkennzeichen: Fau2/014/17 | Medizinische Fakultät, Universität Münster

Die Core Unit „Preclinical Imaging eXperts“ (PIX) des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) bietet Zugang zur integrierten multimodalen Bildgebung. Innerhalb des PIX-Konsortiums stellt das EIMI in vivo SPECT/CT und PET/MRT(1T), FRI und Photoakustische Bildgebung für andere Arbeitsgruppen zur Verfügung.

Koordinatoren: Sven Hermann (EIMI), Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: seit 01/2012
Förderkennzeichen: IZKF Core Unit PIX | Medizinische Fakultät, Universität Münster

Immune-regulatory mechanisms limiting immunological responses are promising new therapeutic targets for chronic autoinflammatory diseases. We investigate to what extent the alarmin S100A8/A9 reprograms myeloid cells in a negative feedback loop to a regulatory phenotype, in particular immunosuppressive MDSCs, to dampen down the immune response in arthritis.

Principal investigators: Sven Hermann (EIMI), Thomas Vogl
Project term: 01/2021 - 12/2024
Project number: CRC1450 – C03 | DFG Collaborative Research Centre 1450 “inSight – Multiscale imaging of organ-specific inflammation”

The aim of this project is to develop strategies for tracking and quantifying (immune) cell populations or even single cells in long-term (days) whole-body PET studies in mice and humans. This will be achieved through novel acquisition protocols, measured and simulated phantom data, use of prior information from MRI and microscopy, mathematical modelling, and mathematical analysis of image reconstruction with novel regularization paradigms based on optimal transport. Particular applications include imaging and tracking of macrophages and neutrophils following myocardial ischemia-reperfusion or in arthritis and sepsis with a future potential to translate into clinical algorithms.

Principal investigators: Klaus Schäfers (EIMI), Benedikt Wirth
Project term: 01/2021 - 12/2024
Project number: CRC1450 – A05 | DFG Collaborative Research Centre 1450 “inSight – Multiscale imaging of organ-specific inflammation”

In diesem Verbundforschungsprojekt befassen wir uns mit der Frage, wie der Körper Entzündungen in unterschiedlichen Organen reguliert, und entwickeln hierzu eine spezifische Bildgebungsmethodik, mit der sich Informationen von der einzelnen Zelle bis zum gesamten Organismus zusammenbringen lassen.

Sprecher: Michael Schäfers (EIMI), stellvertretender Sprecher:   Friedemann Kiefer (EIMI)
Projektlaufzeit: 01/2021 - 12/2024
Förderkennzeichen: SFB 1450 | DFG

Wir untersuchen mit bildgebenden Verfahren molekulare, immunologische und zelluläre Signalwege, die für systemische Entzündungsreaktionen wie die Sepsis und nachfolgendes Nierenversagen relevant sind. Hierbei liegt ein Schwerpunkt auf dem Effekt einer Glutamingabe zur Verhinderung der Entstehung eines akuten Nierenversagens.

Projektleitung: Alexander Zarbock, Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 02/2020 - 01/2023
Förderkennzeichen: KFO 342 P8 | DFG

Lymphatische Gefäße sind für die Aufrechterhaltung der Gewebehomöostase unverzichtbar. Ihre Fehlfunktion trägt zur Bildung von Ödemen, Bluthochdruck, chronischen Entzündungen, Fibrosen und Adipositas bei und Tumore benützen sie zur Metastasierung. Derzeit existieren keine Medikamente zur Behandlung von Erkrankungen der Lymphgefäße. Viele Heilungs- und Regernerationsprozesse ließen sich jedoch durch die Bildung eines funktionsfähigen Lymphgefäßsystems deutlich verbessern. Deshalb studieren wir die molekulare Regulation der Morphogenese von Lymphgefäßen im Mausembryo detailliert.

Projektleitung:  Friedemann Kiefer (EIMI)
Projektlaufzeit: 01/2018 - 12/2021
Förderkennzeichen: SFB/1348 B07 | DFG Sonderforschungsbereich 1348 „Dynamische zelluläre Grenzflächen“

Wir untersuchen die Funktion der Proteine MMP-2 und MMP-9 an der Blut-Hirn-Schranke. Unser Ziel ist es, die MMP-Aktivität zu nutzen, um Leukozyten sichtbar zu machen, die die Blut-Hirn-Schranke durchdringen. Diese spielen bei der Multiplen Sklerose eine Rolle, wenn Immunzellen ins Gehirn wandern und dort Entzündungen verursachen.

Projektleitung: Lydia Sorokin, Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 07/2012 - 06/2020
Förderkennzeichen: SFB TRR 128 B03 | DFG Sonderforschungsbereich/Transregio 128 "Multiple Sklerose"

Ein vielversprechender neuartiger Therapieansatz zur Behandlung von Tumoren ist die Immuntherapie unter Verwendung von CAR T-Zellen, welche bereits bei hämatologischen Tumoren gute Erfolge erzielen konnte. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von nuklearmedizinischen Bildgebungsstrategien für die Darstellung dieser Therapie im Maus Tumormodell. Dies ermöglicht die bildgebungsgestützte Optimierung von neuartigen CAR-T-Zell Therapien - potentiell auch im Patienten.

Koordinator: Wa’el al Rawashdeh, Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach
Involvierte EIMI-Mitglieder: Michael Schäfers, Sonja Schelhaas
Projektlaufzeit: 12/2019 - 11/2022
Förderkennzeichen: Leitmarktagentur.NRW, LS-2-2-050

In diesem Projekt entwickeln wir Methoden, mit denen Immunzellen vor, während und nach einer Immunbehandlung beobachtet werden können. Wir sehen uns die Vorgänge zunächst in Krankheitsmodellen bei Tieren an – mit dem Ziel, die Ergebnisse und Methoden zeitnah auf Patienten zu übertragen und letztendlich Immuntherapien bei Krankheiten wie Krebs oder Entzündungen „bildgesteuert“ zu verbessern.

Koordinator: Albert D. Windhorst (Amsterdam University Medical Centre, Niederlande)
Involvierte EIMI-Mitglieder: Michael Schäfers, Andreas Jacobs, Andreas Faust, Sven Hermann, Friedemann Kiefer, Sabine Stötzer
Projektlaufzeit: 10/2019 - 09/2024
Förderkennzeichen: Innovative Medicines Initiative 2 Joint Undertaking, grant agreement No 831514

Das Projekt unterstützt die Ausbildung von Nachwuchsforschern zu Spezialisten in der translationalen Bildgebung. Gefördert werden innovative Forschungsprojekte aus den Gebieten Onkologie, Herz-Kreislauf-System und Neurologie.

Involvierte EIMI-Mitglieder: Andreas Jacobs (EIMI)
Work package 5: CNS PET Imaging
- Multimodal and multi-tracer imaging of inflammation in stroke
- Multimodal two-photon microscopy and PET/MR imaging of glioma growth & angiogenesis
Projektlaufzeit: 06/2016 - 05/2020
Förderkennzeichen: H2020 – MSCA-ITN-2015 / 675417 | European Commission, Horizon 2020

This proposal is devoted to the development, clinical implementation and evaluation of a novel, real-time,
motion correction methodology for concurrent MR/PET acquisitions. Available methods for data acquisition and
reconstruction in MR/PET scanners do not fully capitalize on the simultaneous imaging capabilities of the
commercially available MR/PET instrumentation. These capabilities could be used to obtain real-time
information for the removal of motion artifacts from the PET images without significantly affecting the workflow
of the corresponding MRI examination. The proposed
methodology will lead to improved sensitivity and quantitative accuracy for PET scans when they are simultaneously acquired during the course of an MR/PET examination. Such improvements will lead to better detection, staging and surveillance of small (<1cm) abdominal lesions, which assessment is currently limited due to excessive signal loss from motion blur.

Projektleitung: Fernando Boada (NYU) et al., Klaus Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 05/2020 - 01/2024
Förderkennzeichen: NIH 1-R01-EB029306-01

Photoakustik (PA) ist ein neues Bildgebungsverfahren, welches aufgrund seiner Nichtinvasivität, guten Tiefenpenetration und niedrigen Kosten ein großes Potential für die klinische Translation der molekularen Bildgebung und Diagnostik lebensbedrohlicher Atherosklerose aufweist. Dieses Projekt zielt auf die systematische Entwicklung der PA-Bildgebung der A. carotis – mit einer klaren translationalen Vision.

Projektleitung: Michael Schäfers (EIMI), Sven Hermann (EIMI)
Projektlaufzeit: 01/2017 - 12/2019
Förderkennzeichen: IZKF Z04 | Medizinische Fakultät, Universität Münster

Ziel dieses Verbundprojektes ist die Entwicklung und Analyse von mathematischen Modellen für die vierdimensionale Bildgebung. Dabei werden dreidimensionale Bilder erzeugt und zusätzlich – als vierte Dimension – Veränderungen im Zeitverlauf rekonstruiert und sichtbar gemacht. Wir entwickeln mathematische Modelle und Methoden, die eine Auftrennung und damit die individuelle Analyse von Bewegung – zum Beispiel durch den Herzschlag oder die Atmung – und kinetischer Veränderung ermöglichen.

Koordinator: Martin Burger
Involvierte EIMI-Mitglieder: Klaus Schäfers
Projektlaufzeit: 12/2016 - 11/2019
Förderkennzeichen: BMBF 05M16PMB

Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen PET-Tracer-Akkumulation im Gehirn und MRT-Kontrastmittel-Dynamik. Das Projekt wird im Rahmen eines Rotationsprogramms durchgeführt. Dieses stellt Ärztinnen und Ärzte von ihren klinischen Verpflichtungen frei, um an einem Forschungsprojekt zu arbeiten. So rücken Grundlagenforschung und klinische Arbeit enger zusammen.

Rotand: Philipp Backhaus (EIMI/TRIC)
Supervisor: Cornelius Faber (TRIC), Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 09/2017 - 04/2019
Projektförderung: Rotationsstelle | DFG Sonderforschungsbereich 1009 "Breaking Barriers"

Wir prüfen, wie gut PET-Detektoren auf Basis einer Flüssigkeit namens TriMethylBismuth (TMBi) als Ionsisations- und Cherenkov-Detektor arbeiten können. Dafür muss TMBi allerdings extrem rein sein, so dass das Messprinzip überhaupt funktionieren kann. Sobald uns das gelingt, wollen wir einen ersten flüssigkeitsgefüllten Detektorprototyp für den Einsatz im PET entwickeln.

Projektleitung: Klaus Schäfers (EIMI), Christian Weinheimer
Projektlaufzeit: 11/2017 - 12/2018
Förderkennzeichen: EXC 1003 FF-2017-19 | DFG Exzellenzcluster "Cells in Motion"

Wir wollen in diesem Projekt erstmals Entzündungsprozesse im lebenden Organismus über einen langen Zeitraum sichtbar machen. Dafür nutzen wir genveränderte Monozyten, die wir mit Genreporter-Substraten jederzeit wieder im Körper aufspüren können.

Projektleitung: Johannes Roth, Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 11/2017 - 12/2018
Förderkennzeichen: EXC 1003 FF-2017-17 | DFG Exzellenzcluster "Cells in Motion"

Im diesem fakultätsübergreifenden Verbund untersuchen mehr als 90 Forschergruppen der Universität Münster und des Max-Planck-Instituts für molekulare Biomedizin, wie sich Zellen im Körper bewegen und verhalten. Um Vorgänge im Organismus sichtbar zu machen, die dem Auge normalerweise verborgen bleiben, nutzen und entwickeln sie innovative Bildgebungstechnologien.

Koordinatorenteam: Lydia Sorokin, Volker Gerke, Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 11/2012 - 12/2018
Förderkennzeichen: EXC 1003 | DFG

Um an Zielstrukturen zu binden, müssen PET-Tracer im Körper verschiedenen Barrieren überwinden. Zur genauen Interpretation von Anreicherungen im Gehirn möchten wir die Wechselwirkungen der Blut-Hirn-Schranke mit klinisch zum Tumor-Staging verwendeten PSMA-PET-Tracern in der Maus charakterisieren.

Projektleitung: Philipp Backhaus (EIMI/TRIC)
Projektlaufzeit: 09/2017 – 08/2018
Projektförderung: Innovative Medizinische Forschung (IMF) | Medizinische Fakultät, Universität Münster

Das Ziel von INMiND ist es, neue biologische Targets der Neuroinflammation zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken zu identifizieren und dieses Wissen in die Klinik zu übertragen. Dazu erforschen wir molekulare Mechanismen, die Neuroinflammation mit Neurodegeneration verbinden.

Koordinator: Andreas Jacobs (EIMI)
Projektlaufzeit: 03/2012 - 02/2018
Förderkennzeichen: GA278850 | European Commission, FP7 Framework Programme

Ziel dieses Konsortiums ist es, Bildgebungs-Biomarker der Zellproliferation und des Zelltodes zu etablieren und diese zu nutzen, um das Therapieansprechen bei Tumoren zu analysieren. In diesem Zusammenhang führen wir bei präklinischen Tumormodellen nach Paclitaxel-, Gemcitabin- oder FOLFOX-Therapie bildgebende Untersuchungen durch. Wir setzen dabei die Positronen-Emissions-Tomographie mit dem Proliferations-Tracer [¹⁸F]Fluorothymidin sowie diffusions-gewichtete Magnetresonanz-Bildgebung ein.

Koordinator: John Waterton, Astra Zeneka
Involvierte EIMI-Mitglieder: Andreas Jacobs (EIMI)
- Work package 2: Pre-clinical Imaging (Leader: Eric Aboagye, London)
- Work package 3: Clinical Imaging (Leader: Sigrid Stroobants, Antwerpen)
Projektlaufzeit: 09/2011 - 12/2017
Projektförderung: European Commission

Wir nutzen das Protein S100A9, um die Entzündungsaktivität bei der rheumatoiden Arthritis – der häufigsten chronischen Gelenkerkrankung – sichtbar zu machen. Mit photoakustischer Bildgebung (PA-Bildgebung) möchten wir es ermöglichen, die in Schüben verlaufende Entzündung in tieferliegenden Gewebeschichten zu untersuchen.

Projektleitung: Sven Hermann (EIMI), Thomas Vogl
Projektlaufzeit: 07/2015 - 10/2017
Förderkennzeichen: EXC 1003 FF-2015-12 | DFG Exzellenzcluster "Cells in Motion"

Wir entwickeln vererbbare, eiweiß-basierte Systeme, die Hypoxie – also Sauerstoffunterversorgung im Gewebe – durch Fluoreszenz anzeigen. Damit wird es erstmals möglich, Hypoxie unter physiologischen und pathologischen Bedingungen mit dem Mikroskop zu untersuchen, ja sogar in lebenden Zellen zu verfolgen.

Projektleitung: Friedemann Kiefer (EIMI), Michael Schäfers (EIMI)
Projektlaufzeit: 07/2015 - 10/2017
Förderkennzeichen: EXC 1003 FF-2015-04 | DFG Exzellenzcluster "Cells in Motion"