Der Radiologe

, Volume 47, Issue 1, pp 25–33

Cell Tracking

Prinzipien und Anwendungen
Leitthema

DOI: 10.1007/s00117-006-1449-5

Cite this article as:
Grimm, J., Kircher, M. & Weissleder, R. Radiologe (2007) 47: 25. doi:10.1007/s00117-006-1449-5

Zusammenfassung

Zelluläre Therapieverfahren wie Stammzelltherapien bei Morbus Parkinson oder Diabetes sowie adoptive Immuntherapien bei Krebs werden in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen. Ein Problem bei beiden Therapieverfahren stellt jedoch das qualitative und quantitative Monitoring der Therapie dar. Es ist wichtig zu wissen, ob die applizierten Zellen auch zu ihrem Zielgewebe gelangen und darüber hinaus auch noch funktionsfähig sind. Diese Informationen sind heute meist nur durch invasive Maßnahmen wie Blut- oder Gewebeproben zu erlangen. Das Verfahren des „Cell Tracking“, bei dem entweder direkt oder über Markergene markierte Zellen mit verschiedenen bildgebenden Verfahren (MRT, optische oder nuklearmedizinische Verfahren) in vivo dargestellt und verfolgt werden können, verspricht für die Therapiekontrolle von großem Nutzen zu sein, zumal unter geeigneten Voraussetzungen nicht nur die Anzahl der Zellen erfasst werden kann, sondern auch deren Funktionalität. Auch in der Grundlagenforschung wird das Cell Tracking zunehmend eingesetzt, nicht nur zur Entwicklung zellulärer Therapien, sondern auch zur Erforschung pathologischer Prozesse wie etwa der Metastasierung. In diesem Übersichtsartikel werden die Prinzipien des Cell Tracking erläutert und an ausgewählten Beispielen verdeutlicht.

Schlüsselwörter

Cell Tracking Cell Trafficking Markergen Markierung Stammzelle Immuntherapie 

Cell tracking

Principles and applications

Abstract

Cell based therapies such as stem cell therapies or adoptive immunotherapies are currently being explored as a potential treatment for a variety of diseases such as Parkinson’s disease, diabetes or cancer. However, quantitative and qualitative evaluation of adoptively transferred cells is indispensable for monitoring the efficiency of the treatment. Current approaches mostly analyze transferred cells from peripheral blood, which cannot assess whether transferred cells actuallyhome to and stay in the targeted tissue. Using cell-labeling methods such as direct labeling or transfection with a marker gene in conjunction with various imaging modalities (MRI, optical or nuclear imaging), labeled cells can be followed in vivo in real-time, and their accumulation as well as function in vivo can be monitored and quantified accurately. This method is usually referred to as “cell tracking” or “cell trafficking” and is also being applied in basic biological sciences, exemplified in the evaluation of genes contributing to metastasis. This review focuses on principles of this promising methodology and explains various approaches by highlighting recent examples.

Keywords

Cell tracking Cell trafficking Marker gene Labeling Stem cells Immunotherapy 

Copyright information

© Springer Medizin Verlag 2006

Authors and Affiliations

  • Jan Grimm
    • 1
  • Moritz F. Kircher
    • 2
  • Ralph Weissleder
    • 3
  1. 1.Dept. of RadiologyMemorial Sloan Kettering Cancer CenterNew YorkUSA
  2. 2.Dept. of RadiologyBeth Israel Deaconess Medical Center/Harvard Medical SchoolBostonUSA
  3. 3.Center for Molecular Imaging ResearchMassachusetts General Hospital/ Harvard Medical SchoolBostonUSA

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