Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie, Labor für Strahlenbiologie und Experimentelle Radioonkologie durchgeführt. Die Ziele der beiden Projekte AP3 und AP6 sind: Reparaturfoci als Marker der individuellen Strahlenempfindlichkeit zu etablieren sowie Reparaturfoci als Marker der genomischen Instabilität bzw. der homologen Rekombination zu etablieren Arbeitspaket 3: Versuch 1 (V3.1): RF als Marker der individuellen Strahlenempfindlichkeit. Versuch 2 (V3.2): Etablierung eines Lymphozytenarrays. Versuch 3 (V3.3): RF und spätes Normalgeweberisiko. Versuch 4 (V3.4): RF und akute Normalgewebereaktion sowie Tumorreaktion. Arbeitspaket 6: Versuch 1 (V6.1): Genomische Instabilität von Tumorzellen. Versuch 2 (V6.2): Genomische Instabilität von Normalzellen. Versuch 3 (V6.3): Zellulärer Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen.
Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Medipan GmbH durchgeführt. Mit dem Projekt soll eine automatische Auswertung der RF in verschiedenen Zellen und Geweben über intelligente Bildverabeitungsalgorithmen mit Hilfe des AKLIDES® System etabliert werden. Versuch 1 (V7.1): Automatisierung des Nachweises von RF in Lymphozyten. Die Blutlymphozyten von 20 gut charakterisierten, gesunden Spendern (siehe V3.1) wird für die Testung von Reproduzierbarkeit, Stabilität, Sensitivität und Spezifität des Nachweises von RF herangezogen und die optimalen Ausgabeparameter werden bestimmt. Die Gegenkontrolle erfolgt bei allen Etablierungen über die manuelle Auswertung der RF. Eine Validierung erfolgt anhand des Lymphozytenarrays sowie der Proben chronisch exponierter Bergarbeiter (AP1). Versuch 2 (V7.2): Automatisierung des Nachweises von RF in Tumorzellen. Für die Tumorlinien aus AP6 soll für verschiedene RF eine Automatisierung etabliert werden. Dies soll sowohl für RF, die mit der individueller Strahlenempfindlichkeit als auch mit jenen die mit der genomischer Instabilität assoziiert sind, durchgeführt werden. Versuch 5 (V7.3): Automatisierung des Nachweises von RF im Tumorgewebe. Für unter AP5 verwendete Tumorgewebeschnitte sowie den bei AP6 etablierten Tumorarraysoll eine Automatisierung des RF Nachweises etabliert werden. Dabei sind verschiedene Ausgabeparameter zu testen.
Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Strahlenschutz, Fachbereich Strahlenschutz und Gesundheit, Arbeitsgruppe SG 1.1 Biologische Strahlenwirkungen, Biologische Dosimentrie durchgeführt. Das Ziel des Verbundprojektes ist, durch den Nachweis von spezifischen DNA-Reparaturfoci (gamma-H2AX, 53BP1, pATM, RAD51) biologische Marker für die individuelle Strahlenempfindlichkeit bzw. das individuelle Strahlenrisiko zu etablieren. Dazu wird eine zusammenhängende Untersuchung der Anwendung von RF vorgenommen: (i) RF als Marker einer chronischen Strahlenexposition, (ii) Akkumulation von RF im Niedrigdosisbereich unter Verwendung von Mausstämmen mit unterschiedlicher Reparaturkompetenz, (iii) RF als Marker der individuellen Strahlenempfindlichkeit und Eignung zur Prädiktion der Strahlenempfindlichkeit, (iv) Akkumulation von RF in der Strahlentherapie durch Monitoring der Patienten während der Therapie, (v) RF als Marker der Tumorstrahlenempfindlichkeit und Korrelation mit der Tumorkontrollwahrscheinlichkeit,(vi) RF als Marker einer genomischen Instabilität (vii) Automatisierung der RF-Detektion zur Bearbeitung großer Probenmengen. Dabei sollen junge Wissenschaftler/Innen für die Thematik Strahlenschutz und deren Umsetzung gewonnen werden. Zum Erreichen dieses Gesamtzieles, wurde ein Verbund aus universitärer Forschung (Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Universitätsklinikum Saarland, Universitätsklinikum Dresden), dem Bundesamt für Strahlenschutz sowie der Firma MEDIPAN gebildet. An kryokonservierten Lymphozyten ehemaliger Uranbergarbeiter (ehemalige Wismut AG) wird (i) die Akkumulation von RF nach chronischer Exposition nachgewiesen, (ii) die Adaptation nach chronischer Exposition durch Induktion von RF nach in vitro Bestrahlung untersucht und (iii) eine Validierung der geschätzten in vivo Strahlenexposition durch mFISH-Analyse vorgenommen. Zusammenarbeit im Verbund mit AP2, AP3 und AP7 bzgl. RF als Marker der individuellen Strahlenempfindlichkeit, mit AP6 bzgl. genomischer Instabilität, AP7 bzgl. Automatisierung. Valide Ergebnisse zur Anwendung von RF im Strahlenschutz.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Strahlentherapie und Radioonkologie durchgeführt. Das Ziel des Verbundes ist es, durch den Nachweis von spezifischen DNA Reparaturfoci (RE) biologische Marker für die individuelle Strahlenempfindlichkeit bzw. das individuelle Strahlenrisiko zu etablieren. Dazu soll eine zusammenhängende Untersuchung verschiedener Aspekte in der Anwendung von RE vorgenommen werden. In AP2 soll die Akkumulation von RE in verschiedenen Normalgeweben im Rahmen einer protrahierten Niedrig-Dosis-Bestrahlung unter Verwendung von Mausstämmen mit unterschiedlicher Reparaturkompetenz untersucht werden. Insbesondere soll analysiert werden, in welchem Ausmaß DNA Schäden in den ausdifferenzierten Funktionszellen und gewebsspezifischen Stammzellen akkumulieren, und welche biologischen Auswirkungen diese Foci-Akkumulation auf die Zell- und Gewebefunktion hat. In AP4 soll die Akkumulation von RE bei Patienten mit Kopf-Hals-Tumoren während einer Radiotherapie in den Blutlymphozyten, Normal- und Tumorgewebe analysiert werden. Durch die Bestimmung von RE in Blutlymphozyten soll die individuelle Reparaturkapazität und somit Strahlenempfindlichkeit bestimmt werden. Darüber hinaus soll die Akkumulation von RE mit der Bestrahlungsdosis, Bestrahlungsvolumen, aufgetretenen Nebenwirkungen, applizierter Chemotherapie sowie dem Tumoransprechen korreliert werden.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus, Zentrum für Innovationskompetenz OncoRay durchgeführt. Das Ziel des Verbundes ist es, durch den Nachweis von spezifischen DNA-Reparaturfoci biologische Marker für die individuelle Strahlenempfindlichkeit bzw. das individuelle Strahlenrisiko zu etablieren. Dazu soll eine zusammenhängende Untersuchung verschiedener Aspekte in der Anwendung von ReparaturFoci (RF) vorgenommen werden. In Dresden erfolgt die Bearbeitung des Arbeitspaktes 5 ReparaturFoci (RF) als potentielle Marker der Tumorstrahlenempfindlichkeit: Unter Nutzung von an der TU Dresden etablierten und gut charakterisierten humanen Tumormodellen, sowie einer histologischen, Mikromilieu-korrigierten semiautomatisierten Bildanalyse wird das Potential der RF als Biomarker für die Prädiktion der Strahlenempfindlichkeit von Tumoren in vivo bestimmt. Die Methodik wird dabei für den Einsatz an menschlichen Tumorbiopsien sowie für Hochdurchsatz weiterentwickelt und validiert, um zukünftig die lokale Tumorkontrolle besser vorhersagen zu können und mögliche Strahlenschäden an gesunden Geweben einzusparen.