Gruppenfoto MITT Lab

Minimal-invasive Tumortherapien (MITT) Lab

Die Forschungsschwerpunkte des MITT Lab umfassen grundlagenwissenschaftliche, translationale und klinische Studien zur bildbasierten Charakterisierung maligner Lebertumoren und deren Tumormikroumgebung im Kontext minimal-invasiver Tumortherapien. Hierzu gehören die multimodale Bildanalyse sowie die Entwicklung bild-basierter prognostischer Biomarker, um das Ansprechen von Lebertumoren nach minimal-invasiven Therapien (z.B. transarterielle Chemoembolisation, CT-gestützte Brachytherapie) zu visualisieren und zielgerichtet zu verbessern. 

Sie befinden sich hier:

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsprojekte des MITT Lab befassen sich mit der Entwicklung und Etablierung nicht-invasiver, bildbasierter Biomarker zur Charakterisierung maligner Lebertumoren und deren Ansprechen auf minimal-invasive Tumortherapien und Kombinationsregime. Diese prognostischen Tumorbiomarker haben das Potenzial, Therapiekonzepte zu personalisieren und ermöglichen die Entwicklung zielgerichteter Tumortherapien mit der Vision, das klinische Outcome von Patienten mit Leberkrebs in Zukunft verbessern zu können.

Projekte

Die Abbildung zeigt A) T2-gewichtete MRT-Aufnahmen von 3D-Zellkulturen verschiedener Leberkrebszellen und MR-Spektra sowie B) spektroskopisch ermittelte pH-Maps.
Die Abbildung zeigt A) T2-gewichtete MRT-Aufnahmen von 3D-Zellkulturen verschiedener Leberkrebszellen und MR-Spektra sowie B) spektroskopisch ermittelte pH-Maps.
Die Abbildung ist modifiziert nach https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31582517
Die Abbildung ist modifiziert nach https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31582517
Die Abbildung zeigt einen Bestrahlungsplan vor CT-gestützter Hochdosis-Brachytherapie eines hepatozellulären Karzinoms.
Die Abbildung zeigt einen Bestrahlungsplan vor CT-gestützter Hochdosis-Brachytherapie eines hepatozellulären Karzinoms.

Grundlagenforschung

Das Ziel der grundlagenwissenschaftlichen Studien ist die Identifikation quantifizierbarer molekularer Zielstrukturen der Tumoranpassung an Hypoxie und der Immunevasion von Lebertumoren. Die verwendeten Methoden umfassen quantitative PCR, Immunoblots, und konventionelle sowie dreidimensionale Zellkulturmodelle, um die metabolischen und immunologischen Komponenten der Tumormikroumgebung zu erfassen und Interaktionen mit den Tumorzellen zu untersuchen. Beispielsweise wurde in vorherigen Projekten ein 3D-Lebertumormodell in vitro etabliert, um die metabolische Aktivität verschiedener Leberkrebszelllinien mittels MR-Spektroskopie zu quantifizieren.

Translationale Forschung

Im Rahmen der 3R-Prinzipien entwickelt unser Labor molekulare MRT-basierte Sonden zur Visualisierung der Tumormikroumgebung im Lebertumor-Tiermodell, z.B. dem VX2 Kaninchentumormodell. In vorherigen Projekten, die in unserem Partnerlabor in Yale durchgeführt wurden, wurde pH-spezifische MR-Spektroskopie angewandt, um den pH von Lebertumoren als prädiktiven Marker für das Ansprechen nach loko-regionärer Therapie zu quantifizieren. Aktuelle Untersuchungen umfassen die Entwicklung von Immunzell-spezifischen MRT-Sonden, die an antigen-präsentierende Zellen in der peritumoralen Zone binden, um so die tumorale Immunevasion zu visualisieren. 

Klinische Studien

etablieren, welche das Ansprechen nach loko-regionalen Therapieverfahren messen und so das Management von Lebertumoren verbessern. Der Forschungsschwerpunkt liegt hierbei auf intra-arteriellen Therapieverfahren sowie der CT-gesteuerten Hochdosis-Brachytherapie maligner Lebertumore. In einem prospektiven Rahmen untersuchen wir den Vorhersagewert des individuellen Immunstatus für das Therapieansprechen von Patienten, die mit einer Brachytherapie der Leber behandelt werden. Weiterhin evaluieren wir Progressionsmuster von primären und sekundären Lebermalignomen, um so krankheitsspezifische Monotoringstrategien zu designen und das Ausmaß abskopaler Effekte abzuschätzen. Bei der selektiven internen Bestrahlungstherapie (SIRT) von Patienten mit hepatozellulärem Karzinom untersuchen wir die Anwendbarkeit quantitativer 3D-Bildanalyse zur Vorhersage des Lungenshunts. Diese nicht-invasiven bildbasierten Biomarker könnten hier in Zukunft invasive angiographische Shunt-Evaluationen ersetzen.

Kollaborationen

-    Yale Interventional Oncology Lab (Dr. Julius Chapiro)
https://medicine.yale.edu/lab/radresearch/  
-    Klinik für Hepatologie (Prof. Dr. Christoph Roderburg, Dr. rer. nat. Linda Hammerich)
https://hepatologie-gastroenterologie.charite.de/forschung/ag_gastrointestinale_onkologie/ 
-    Vegetative Physiologie (Prof. Dr. Andreas Patzak)
https://medphysiol.charite.de/forschung/ag_physiologie_der_nierengefaesse/ 
-    Mathematische Systembiochemie (Prof. Dr. Hermann-Georg Holzhütter, Dr. Nikolaus Berndt)
https://biochemie.charite.de/forschung/mathematische_systembiochemie/ 
-    QILab (PD Dr. Tobias Penzkofer)
https://radiologie.charite.de/forschung/forschungsschwerpunkte_und_arbeitsgruppen/qilab_quantitative_imaging_lab/ 
 

Klinische und wissenschaftliche Mentoren

Prof. Dr. Bernhard Gebauer
Prof. Dr. Gebauer ist der stellvertretende Direktor der Klinik für Radiologie am Campus Virchow Klinikum und Arbeitsbereichsleiter in der Interventionsradiologie. Seine klinische und wissenschaftliche Expertise im Bereich der interventionellen Radiologie umfasst unter anderem die Diagnostik und minimal-invasive Therapien solider Tumoren sowie die radiologische Bestimmung des Therapieansprechens (Response Evaluation). Prof. Gebauer betreut darüber hinaus zahlreiche hämatologisch-onkologische Therapiestudien an der Charité. Als Doktorvater supervidiert er die Teilnehmer des Charité - Yale “Rising Star” Doktorandenaustausches und unterstützt als Mentor das MITT Lab an der Charité

Prof. Dr. Rolf W. Günther
Prof. Dr. Rolf W. Günther ist der ehem. Lehrstuhlinhaber und Direktor der Klinik für Radiologische Diagnostik am Klinikum der RWTH Aachen (1984-2010) sowie Dinstinguished Gastprofessor für Research & Development in der Interventionellen Radiologie an der Charité. Die von ihm 2006 gegründete Rolf W. Günther Stiftung mit Sitz in Aachen fördert den akademischen Nachwuchs sowie die Forschung auf dem Gebiet der radiologischen Wissenschaften, insbesondere der diagnostischen und interventionellen Radiologie national und international. Prof. Günther fungiert als wissenschaftlicher Mentor des MITT Labs und fördert durch seine Stiftung mittels Reisestipendien den Charité - Yale “Rising Star” Doktorandenaustausch. 

Preise und Fördermittel

  • 2014-15 Rolf W. Günther Foundation for Radiological Science, Scholarship
  • 2015 Molecular Cancer Research Center Berlin, “Annual Recognition Award” 
  • 2015 European Society of Radiology, “Rising Star” Travel Award 
  • 2015-18 Manfred Lautenschläger Foundation, “Science Excellence“ Award and Scholarship (L.J. Savic)
  • 2017-19 Leopoldina Foundation, Postdoctoral Fellowship (L.J. Savic)
  • 2017-18 Biomedical Education Program (BMEP) Stipendium (I.T. Schobert)
  • 2018-20 SIO Resarch Grant, Co-PI (L.J. Savic)
  • 2019  Reisestipendium der Freunde und Förderer der Charité 
  • 2019 Constantin Cope Medical Student Research Award, Society of Interventional Radiology Foundation
  • 2019 Reisestipendium der Berliner Krebsgesellschaft 
  • 2019 Berlin Cancer Foundation (Berliner Krebsgesellschaft e.V.), Travel Stipend 
  • 2019 SIO “Distinguished Abstract Award” 
  • 2019 RSNA “Trainee Research Prize” (L.J. Savic)
  • 2020 Alavi–Mandell Award, Society of Nuclear Medicine and Molecular Imaging (I.T. Schobert)
  • 2020 ECR “Invest in the youth” stipend 
  • 2020-22 Berlin Institutes of Health, “Junior Clinician Scientist” Fellowship (L.J. Savic)
  • 2020-21  China Scholarship Council (CSC) Scholarship (H. Xu)
  • Charité - Yale “Rising Star” Doktorandenaustausch

    Im Rahmen einer institutionellen Kooperation zwischen der Klinik für Radiologie an der Charité und dem Department of Radiology and Biomedical Imaging an der Yale School of Medicine, New Haven, USA können Studierenden der Medizin an Forschungsprojekten in Yale teilnehmen, um anschließend an der Charité zu promovieren. Das "Rising Star" Programm wird von der Rolf W. Günther Stiftung gefördert.
    Weitere Informationen finden Sie hier: 
    https://radiologie.charite.de/studium_lehre/doktorarbeiten/
    https://medicine.yale.edu/lab/radresearch/students/studentexchangeprogram/
    http://www.rwguenther-stiftung.de/index.php
     

    Publikationen und Buchbeiträge

    Peer-reviewed Originalarbeiten

    1. Savic LJ, Chapiro J, Funai E, et al. Prospective study of Lipiodol distribution as an imaging marker for doxorubicin pharmacokinetics during conventional transarterial chemoembolization of liver malignancies. European Radiology 2020.
    2. Borde T, Laage Gaupp F, Geschwind JF, et al. Idarubicin-Loaded ONCOZENE Drug-Eluting Bead Chemoembolization in a Rabbit Liver Tumor Model: Investigating Safety, Therapeutic Efficacy, and Effects on Tumor Microenvironment [published online ahead of print, 2020 Jul 17]. J Vasc Interv Radiol. 2020;S1051-0443(20)30365-1.
    3. Savic LJ, Doemel LA, Schobert IT, et al. Molecular MRI of the Immuno-Metabolic Interplay in a Rabbit Liver Tumor Model: A Biomarker for Resistance Mechanisms in Tumor-targeted Therapy? [published online ahead of print, 2020 Jul 7]. Radiology. 2020;200373.
    4. Bousabarah K, Letzen B, Tefera J, et al. Automated detection and delineation of hepatocellular carcinoma on multiphasic contrast-enhanced MRI using deep learning [published online ahead of print, 2020 Jun 4]. Abdom Radiol (NY). 2020;10.1007/s00261-020-02604-5.
    5. Tefera J, Revzin M, Chapiro J, et al. Fibronodular hepatocellular carcinoma-a new variant of liver cancer: clinical, pathological and radiological correlation [published online ahead of print, 2020 May 19]. J Clin Pathol. 2020;jclinpath-2020-206574.
    6. Schobert I*, Savic LJ*, Chapiro J, Bousabarah K, Chen E, Laage-Gaupp F, et al. Neutrophil-to-Lymphocyte and Platelet-to-Lymphocyte Ratios as Predictors of Tumor Response in Hepatocellular Carcinoma after DEB-TACE. European Radiology, 2020 *these authors contributed equally to this work
    7. Özdirik B, Kayser A, Ullrich A, Savic LJ, Reiss M, Tacke F, Wiedenmann B, Jann H, Roderburg C. Primary Neuroendocrine Neoplasms of the Breast: Case Series and Literature Review. Cancers (Basel) 2020;12(3). 
    8. Savic LJ, Schobert IT, Peters D, Walsh JJ, Laage-Gaupp FM, Hamm CA, Tritz N, Doemel LA, Lin M, Sinusas A, Schlachter T, Duncan JS, Hyder F, Coman D, Chapiro J. Molecular Imaging of Extracellular Tumor pH to Reveal Effects of Locoregional Therapy on Liver Cancer Microenvironment. Clin Cancer Res. 2020;26(2):428-38.
    9. Hamm CA, Beetz NL, Savic LJ, Penzkofer T. [Artificial intelligence and radiomics in MRI-based prostate diagnostics]. Radiologe. 2020;60(1):48-55.
    10. Coman D, Peters DC, Walsh JJ, Savic LJ, Huber S, Sinusas AJ, Lin M, Chapiro J, Constable RT, Rothman DL, Duncan JS, Hyder F. Extracellular pH mapping of liver cancer on a clinical 3T MRI scanner. Magnetic resonance in medicine. 2020;83(5):1553-64.
    11. Miszczuk MA, Chapiro J, Geschwind JH, Thakur V, Nezami N, Laage-Gaupp F, Kulon M, van Breugel JMM, Fereydooni A, Lin M, Savic LJ, Tegel B, Wahlin T, Funai E, Schlachter T. Lipiodol as an Imaging Biomarker of Tumor Response After Conventional Transarterial Chemoembolization: Prospective Clinical Validation in Patients with Primary and Secondary Liver Cancer. Transl Oncol. 2020;13(3):100742.
    12. Tegel BR, Huber S, Savic LJ, Lin M, Gebauer B, Pollak J, Chapiro J. Quantification of contrast-uptake as imaging biomarker for disease progression of renal cell carcinoma after tumor ablation. Acta radiologica (Stockholm, Sweden : 1987). 2020:284185120909964.
    13. Hamm CA, Wang CJ, Savic LJ, Ferrante M, Schobert I, Schlachter T, Lin M, Duncan JS, Weinreb JC, Chapiro J, Letzen B. Deep learning for liver tumor diagnosis part I: development of a convolutional neural network classifier for multi-phasic MRI. European radiology. 2019;29(7):3338-47.
    14. Wang CJ, Hamm CA, Savic LJ, Ferrante M, Schobert I, Schlachter T, Lin M, Weinreb JC, Duncan JS, Chapiro J, Letzen B. Deep learning for liver tumor diagnosis part II: convolutional neural network interpretation using radiologic imaging features. European radiology. 2019;29(7):3348-57.
    15. Keller S, Chapiro J, Brangsch J, Reimann C, Collettini F, Sack I, Savic LJ, Hamm B, Goldberg SN, Makowski M. Quantitative MRI for Assessment of Treatment Outcomes in a Rabbit VX2 Hepatic Tumor Model. Journal of magnetic resonance imaging : JMRI. 2019.
    16. van Breugel JMM, Geschwind JF, Mirpour S, Savic LJ, Zhang X, Duran R, Lin M, Miszczuk M, Liapi E, Chapiro J. Theranostic application of lipiodol for transarterial chemoembolization in a VX2 rabbit liver tumor model. Theranostics. 2019;9(13):3674-86.
    17. Schobert I, Chapiro J, Nezami N, Hamm CA, Gebauer B, Lin M, Pollak J, Saperstein L, Schlachter T, Savic LJ. Quantitative Imaging Biomarkers for (90)Y Distribution on Bremsstrahlung SPECT After Resin-Based Radioembolization. J Nucl Med. 2019;60(8):1066-72.
    18. Schobert I, Chapiro J, Pucar D, Saperstein L, Savic LJ. Fluorodeoxyglucose PET for Monitoring Response to Embolotherapy (Transarterial Chemoembolization) in Primary and Metastatic Liver Tumors. PET clinics. 2019;14(4):437-45.
    19. Abajian A, Murali N, Savic LJ, Laage-Gaupp FM, Nezami N, Duncan JS, Schlachter T, Lin M, Geschwind JF, Chapiro J. Predicting Treatment Response to Intra-arterial Therapies for Hepatocellular Carcinoma with the Use of Supervised Machine Learning-An Artificial Intelligence Concept. J Vasc Interv Radiol. 2018;29(6):850-7.e1.
    20. Abajian A, Murali N, Savic LJ, Laage-Gaupp FM, Nezami N, Duncan JS, Schlachter T, Lin M, Geschwind JF, Chapiro J. Predicting Treatment Response to Image-Guided Therapies Using Machine Learning: An Example for Trans-Arterial Treatment of Hepatocellular Carcinoma. Journal of visualized experiments : JoVE. 2018(140).
    21. Do Minh D, Chapiro J, Gorodetski B, Huang Q, Liu C, Smolka S, Savic LJ, Wainstejn D, Lin M, Schlachter T, Gebauer B, Geschwind JF. Intra-arterial therapy of neuroendocrine tumour liver metastases: comparing conventional TACE, drug-eluting beads TACE and yttrium-90 radioembolisation as treatment options using a propensity score analysis model. European radiology. 2017;27(12):4995-5005.
    22. Savic LJ, Chapiro J, Geschwind JF. Science to Practice: Killing Dormant Cells-Is Targeting Autophagy the Key to Complete Tumor Response in Transarterial Chemoembolization? Radiology. 2017;283(3):621-3.
    23. Savic LJ, Chapiro J, Geschwind JH. Intra-arterial embolotherapy for intrahepatic cholangiocarcinoma: update and future prospects. Hepatobiliary Surg Nutr. 2017;6(1):7-21.
    24. Savic LJ, Chapiro J, Hamm B, Gebauer B, Collettini F. Irreversible Electroporation in Interventional Oncology: Where We Stand and Where We Go. Rofo. 2016;188(8):735-45.
    25. Savic LJ, Chapiro J, Duwe G, Geschwind JF. Targeting glucose metabolism in cancer: new class of agents for loco-regional and systemic therapy of liver cancer and beyond? Hepat Oncol. 2016;3(1):19-28.
    26. Chapiro J, Duran R, Lin M, Schernthaner R, Lesage D, Wang Z, Savic LJ, Geschwind JF. Early survival prediction after intra-arterial therapies: a 3D quantitative MRI assessment of tumour response after TACE or radioembolization of colorectal cancer metastases to the liver. European radiology. 2015;25(7):1993-2003.
    27. Chapiro J, Duran R, Lin M, Werner JD, Wang Z, Schernthaner R, Savic LJ, Lessne ML, Geschwind JF, Hong K. Three-Dimensional Quantitative Assessment of Uterine Fibroid Response after Uterine Artery Embolization Using Contrast-Enhanced MR Imaging. J Vasc Interv Radiol. 2015;26(5):670-8.e2.
    28. Savic LJ, Lin MD, Duran R, Schernthaner RE, Hamm B, Geschwind JF, Hong K, Chapiro J. Three-dimensional quantitative assessment of lesion response to MR-guided high-intensity focused ultrasound treatment of uterine fibroids. Acad Radiol. 2015;22(9):1199-205.
    29. Schneider T, Huisman TA, Fiehler J, Savic LJ, Yousem DM. Differences in neuroradiology training programs around the world. AJNR American journal of neuroradiology. 2015;36(3):440-4.
    30. Duran R, Chapiro J, Frangakis C, Lin M, Schlachter TR, Schernthaner RE, Wang Z, Savic LJ, Tacher V, Kamel IR, Geschwind JF. Uveal Melanoma Metastatic to the Liver: The Role of Quantitative Volumetric Contrast-Enhanced MR Imaging in the Assessment of Early Tumor Response after Transarterial Chemoembolization. Transl Oncol. 2014;7(4):447-55.
    31. Chapiro J, Wood LD, Lin M, Duran R, Cornish T, Lesage D, Charu V, Schernthaner R, Wang Z, Tacher V, Savic LJ, Kamel IR, Geschwind JF. Radiologic-pathologic analysis of contrast-enhanced and diffusion-weighted MR imaging in patients with HCC after TACE: diagnostic accuracy of 3D quantitative image analysis. Radiology. 2014;273(3):746-58.
    32. Chapiro J, Sur S, Savic LJ, Ganapathy-Kanniappan S, Reyes J, Duran R, Thiruganasambandam SC, Moats CR, Lin M, Luo W, Tran PT, Herman JM, Semenza GL, Ewald AJ, Vogelstein B, Geschwind JF. Systemic delivery of microencapsulated 3-bromopyruvate for the therapy of pancreatic cancer. Clin Cancer Res. 2014;20(24):6406-17.

    Buchbeiträge

    1. Savic LJ, Chapiro J, Geschwind JF. Intra-Arterial Therapy for Intrahepatic Cholangiocarcinoma. In: Cholangiocarcinoma: from diagnosis to treatment. Ribero D, Pawlik TM, editors. Nova Science Publishers; 2015. p. 475.
    2. Fleckenstein FN, Chapiro J, Savic LJ, Geschwind JF. Conventional Chemoembolization and Chemoembolization with Drug-Eluting Beads: Technique and Future Potential. In: Interventional Oncology – Principles and Practice in Image-Guided Cancer Therapy. Geschwind JF, Soulen MC, editors.: Cambridge Medicine; 2016. ch. 13.
    3. Murali N, Savic LJ, Nezami N, Chapiro J,Geschwind JF. Regional liver directed therapies for intrahepatic cholangiocarcinoma. In: Primary and Metastatic Liver Tumors. Cardona K, Maithel S, editors.: Springer Nature; 2018 
    4. Tefera J, Savic LJ, Gebauer B. Principles of Loco-regional Therapies. Kompendium – Internistische Onkologie. Schmoll HJ, editor. Springer 
    5. Savic LJ, Gebauer B, Ricke J. Brachytherapy. Kompendium – Internistische Onkologie. Schmoll HJ, editor. Springer 
    6. Schobert IT, Gebauer B, Hildebrant B, Ricke J., Savic LJ. Lokoregional Radionuclide Therapy. Kompendium – Internistische Onkologie. Schmoll HJ, editor. Springer