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Matrix-assisted laser desorption/ionisation (MALDI)-Imaging gehört zu den neuen molekularen bildgebenden Verfahren, das eine gleichzeitige und markierungsfreie Messung zahlreicher Moleküle in-vitro im histologischen Kontext erlaubt. Die räumliche Verteilung der Analyten wird als Bild visualisiert und mit konventionellen histologischen Methoden multimodal dargestellt.

Von einem komplett resezierten primären oralen Plattenzellkarzinom (Pharynx) wurden 162 konsekutive Kryoschnitte angefertigt. Die Schnitte wurden mittels MALDI-Imaging, Hämatoxylin-Eosin (H&E)-Färbung und Immunhistochemie (IHC) gegen CD31 zur Darstellung von Endothelien analysiert. Die Auswertung der 3D-MALDI-Daten wurde mittels einer Clusteranalyse zur Segmentierung des Gewebes durchgeführt. Abschließend wurden die MALDI-Imaging-Daten mit den H&E- und IHC-Bildern in 3D mittels elastischer Bildregistrierung co-registriert.

Es wurde ein interaktives Werkzeug entwickelt, welches das intuitive Bearbeiten und Betrachten von multimodalen 3D-Darstellungen des Tumors aus allen Perspektiven erlaubt. Zudem ist die Generierung virtueller Schnitte in alle Richtungen ohne Einschränkungen hinsichtlich der Winkel oder Ebenen möglich. Das Clustering der MALDI-Daten führt zu Segmenten, die mit den pathologischen Annotationen der konventionellen Methoden übereinstimmen.

Die Integration von MALDI-Imaging-Daten in H&E- und IHC-Bilder erlaubt die Korrelation histologischer und molekularer Informationen. Die Segmentierungen zeigen als neue Qualität eine molekulare Topographie und somit auch die Heterogenität des Tumors. Dies kann insbesondere zu einem besseren Verständnis der Tumorränder oder dem inhomogenen Therapieansprechen beitragen. Zudem kann das Modell durch weitere Modalitäten, bspw. CT, MRT oder PET erweitert werden.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.