Verbund

SCAIFIELD – Spinozerebelläre Ataxien: Moderne Bildgebung mit Ultrahochfeld-MRT

Spinozerebelläre Ataxien (SCA) sind eine genetisch heterogene Gruppe autosomal dominant vererbter Erkrankungen, die klinisch durch einen fortschreitenden Verlust des Gleichgewichts und der Koordination gekennzeichnet sind. Für jede Studie, ob therapeutisch oder präventiv, sind aussagekräftige und sensitive Biomarker, die den Zustand und die Schwere der Krankheit widerspiegeln, von entscheidender Bedeutung. Bislang werden dazu Volumenmessungen von Hirnstamm und Kleinhirn via 3T-MRT Studien genutzt, die allerdings die für klinische Biomarker erforderliche Spezifität und Sensitivität nicht erfüllen.

Die Ultrahochfeld-MRT (UHF-MRT) hat ein enormes Potenzial zur Erkennung und Verfolgung struktureller und chemischer Veränderungen des Gehirns mit sehr hoher Genauigkeit, die mit 3T nicht erreicht werden kann. Daher ist das Ziel des Verbundes die Etablierung quantitativer UHF-MRI-Biomarker für SCAs mit einem hohen Potenzial für die Früherkennung von Krankheitsmanifestationen und die Überwachung des Krankheitsverlaufs. Das Vorhaben des Koordinators Tony Stöcker (01ED2109A) wird dazu ultraschnelle Bildgebungsverfahren etablieren und spezielle Akquisitions- und Auswerteverfahren für molekulare Bildgebungsmethoden auf die Anwendung im Kleinhirn anpassen. Das Vorhaben von Thomas Klockgether (01ED2109B) wird unter Verwendung der neuen UHF-MRT-Protokolle eine multizentrische Studie mit Patientinnen und Patienten sowie gesunden Kontrollen durchführen.

Der Verbund SCAIFIELD ist Teil des transnationalen EU-Programms zur Erforschung neurodegenerativer Erkrankungen (EU Joint Programme – Neurodegenerative Disease Research, JPND).

Teilprojekte

Ultraschnelle qMRT-Sequenzen & zerebelläre Molekularbildgebung

Förderkennzeichen: 01ED2109A
Gesamte Fördersumme: 365.878 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Tony Stöcker
Adresse: Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) in der Helmholtz-Gemeinschaft
Venusberg-Campus 1, Gebäude 99
53127 Bonn

Ultraschnelle qMRT-Sequenzen & zerebelläre Molekularbildgebung

Ziel des Verbundprojekts ist, quantitative 7-Tesla MRT-Methoden zu entwickeln, die eine verbesserte Früherkennung sowie Verlaufsuntersuchung von spinocerebellären Ataxien ermöglichen. Dafür werden schnelle MRT-Verfahren für eine Vielzahl von Kontrasten entwickelt, die quantitative Aussagen über Veränderungen in Anatomie, der Konnektivität und des Metabolismus in betroffenen Hirnregionen ermöglichen. Insbesondere werden die Verfahren für eine verbesserte Bildgebung des Kleinhirns optimiert, die aufgrund der geringen Wellenlänge bei 7-Tesla MRT bekanntermaßen sehr schwierig ist, aber mithilfe neuer Verfahren zur parallelen Anregung (pTx) kompensiert werden kann. Das Ziel des Teilprojekts TP2 ist die Entwicklung schneller MRT-Sequenzen um alle notwendigen Kontraste in einer Gesamtmesszeit von unter einer Stunde akquirieren zu können. Diese Sequenzen nutzen die in TP1 zu entwickelnden pTx-Verfahren. Die Protokolle werden zudem in enger Zusammenarbeit mit TP3 etabliert, um eine bestmögliche Datenqualität für die dort zu entwickelnden Analyseverfahren bereitzustellen. Ein besonderer Schwerpunkt des Teilvorhabens ist die Entwicklung der Sequenzen für die quantitative molekulare Bildgebung.

Validierung bei SCA-Mutationsträgern und Rück-Translation zu 3T

Förderkennzeichen: 01ED2109B
Gesamte Fördersumme: 264.585 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Thomas Klockgether
Adresse: Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen e.V. (DZNE) in der Helmholtz-Gemeinschaft
Venusberg-Campus 1, Gebäude 99
53127 Bonn

Validierung bei SCA-Mutationsträgern und Rück-Translation zu 3T

Ziel des Verbundprojekts ist, quantitative 7-Tesla MRT Methoden zu entwickeln, die eine verbesserten Früherkennung sowie Verlaufsuntersuchung von spinocerebellären Ataxien ermöglichen. Dafür werden schnelle MRT-Verfahren für eine Vielzahl von Kontrasten entwickelt, die quantitative Aussagen über Veränderungen in Anatomie, der Konnektivität und des Metabolismus in betroffenen Hirnregionen ermöglichen. Insbesondere werden die Verfahren für eine verbesserte Bildgebung des Kleinhirns optimiert, die aufgrund der geringen Wellenlänge bei 7-Tesla MRT bekanntermaßen sehr schwierig ist, aber mithilfe neuer Verfahren zur parallelen Anregung (pTx) kompensiert werden kann. Kernaufgaben des Teilprojekts TP4 sind 1) die Durchführung der in den WP1-3 ausgearbeiteten 7T-Protokolle bei Patientinnen und Patienten mit spinozerebellärer Ataxie sowie gesunden Kontrollen und 2) die klinische Charakterisierung der Probandinnen und Probanden mit neurologischer Untersuchung einschließlich Ataxie-spezifischer Skalen und der Gewinnung von Biomaterialien.