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Fluorescence-Mediated Tomography (FMT) to study cellular and molecular events in physiology and pathology: application to cancer, cardiovascular and circadian biology

English title Fluorescence-Mediated Tomography (FMT) to study cellular and molecular events in physiology and pathology: application to cancer, cardiovascular and circadian biology
Applicant Rüegg Curzio Roberto
Number 133864
Funding scheme R'EQUIP
Research institution Unite d'oncologie experimentale CHUV - Université de Lausanne
Institution of higher education University of Fribourg - FR
Main discipline Experimental Cancer Research
Start/End 01.02.2011 - 31.01.2012
Approved amount 140'000.00
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All Disciplines (3)

Discipline
Experimental Cancer Research
Physiology : other topics
Cardiovascular Research

Keywords (5)

Cancer; cardiovascular diseases; non invasive imaging; molecular imaging; fluorescence tomography

Lay Summary (French)

Lead
Lay summary
Nous allons établir une plateforme de tomographie par fluorescence (Fluorescence Mediated Tomography - FMT) pour la recherche dans différents domaines des sciences de la vie. Résumé. L'FMT est une nouvelle technique permettant de visualiser et quantifier des événements cellulaires et moléculaires dans les tissus des petits animaux. Dans notre département nous avons des projets de recherche sur le cancer, l'athérosclérose et la biologie circadienne nécessitant cette technologie. En recherche sur le cancer, nous utiliserons la FMT pour étudier le mode d'action des thérapies antiangiogéniques, pour disséquer les mécanismes de métastase (Groupe Rüegg) ainsi que pour étudier rôle de la calrétinine dans le mésothéliome (Groupe Schwaller). En recherche sur l'athérosclérose, l'FMT sera utilisée pour étudier les mécanismes moléculaires de l'athérosclérose et le rôle de l'arginase II (Montani et Yang). Dans la recherche sur les rythmes circadiens, l'FMT sera utilisé pour étudier l'interaction entre les horloges centraux et périphériques (Groupe Albrecht). En collaboration avec l'Institut Adolphe Merkle, nous allons développer des nouvelles nanosondes multimodales (Groupe Weder et Simon). But. Le premier but de ce projet est de développer des projets compétitifs dans la recherche sur le cancer, l'athérosclérose et les horloges circadiens. Le deuxième but est de stimuler des interactions transdisciplinaires entre différents domaines et de favoriser les applications des nanomatériaux dans les sciences de la vie. Résultats attendus et signification.Cancer : les expériences avec FMT nous permettrons de mieux comprendre les comportements de progression tumorale et d'éclaircir les mécanismes de métastases. Athérosclérose. L'FMT permettra la surveillance longitudinale et multiparamétrique d'événements cellulaires et moléculaires au cours de la progression de l'athérogenèse. Nous nous attendons à mieux caractériser les mécanismes de vulnérabilité des plaques, d'évaluer le risque de rupture et de surveiller les effets thérapeutiques. Rythmes circadiens. Le FMT nous permettra une visualisation de l'activité de l'horloge circadienne dans les tissus périphériques d'un organisme vivant, ce qui représente une avancée majeure par rapport aux simples mesures ponctuelles actuellement possibles.Développement de nouvelles sondes fluorescentes multimodales. Nous nous attendons à développer des sondes capables de cibler des cellules et des tissus in vivo avec une sensibilité, spécificité et multimodalité (optique et magnétique) nouvelles et améliorer ainsi élargir les possibilités d'imageries actuellement disponibles.
Direct link to Lay Summary Last update: 21.02.2013

Responsible applicant and co-applicants

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
118079 Role of endothelial cell PKB/Akt in controlling the metastatic switch (tumor dormancy vs progression) 01.01.2008 Project funding (Div. I-III)
139226 IncuCyte-based high throughput imaging-based platform for determination of cellular and molecular events in real time in cultured cells in vitro: application to nanomaterial studies, cancer and cardiovascular research 01.12.2011 R'EQUIP
135405 Metal-Containing Polymers 01.04.2011 Project funding (Div. I-III)
135738 Unraveling mechanisms of brest cancer metastasis 01.03.2012 Project funding (Div. I-III)
120435 The role of arginase II in atherogenesis, obesity and obesity-associated vascular dysfunctions 01.04.2008 Project funding (Div. I-III)
131086 Adaptation mechanisms of the circadian clock to light and temperature 01.04.2010 Project funding (Div. I-III)

Abstract

Non-invasive in vivo functional imaging approaches are nowadays essential tools to investigate complex pathologies such as cancer, cardiovascular and inflammatory diseases. Fluorescent mediated tomography (FMT) is an emerging powerful technique to quantitatively monitor cellular and molecular events in deep tissues in small animals. At the Department of Medicine, Faculty of Science, University of Fribourg, we have several experimental projects requiring in vivo imaging. In this R’Equip application we propose to purchase a FMT equipment (VISEN FMT 1500) to perform in vivo imaging in three topics of research: cancer, atherosclerosis and circadian biology. In cancer research we will use FMT to investigate the mode of action of antiangiogenic therapies and the development of evasive resistance and metastasis (Rüegg) as well as to study the role of calretinin in malignant mesothelioma (Schwaller). In atherosclerosis research, FMT will be employed to address the role of arginase-II in atherosclerotic plaque vulnerability (Montani and Yang), while in circadian clock research it will be used to investigate the interplay between central and peripheral circadian clocks (Albrecht). Furthermore, the Adolphe Merkle Institute, Department Physics, will collaborate by providing novel multimodal fluorescent nanoprobes to improve current bioimaging approaches (Weder and Simon). Beyond these immediate projects we foresee additional use of FMT in neurobiology, metabolic disorders, experimental cardiology and infection diseases, all areas of research already well established in Fribourg or soon to be by new Faculty members of the 3rd year in medicine. Taken together, the purchase of an FMT equipment has become a necessity in order to pursue competitive projects in cancer, atherosclerosis and circadian clock research, to initiate new ones in additional fields, and to foster transdisciplinary bioimaging research with nanomaterials.
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