Große Hoffnungen im Bereich der der Krebsforschung ruhen auf neuen Erkenntnissen im Bereich der Krebsimmuntherapie. Die international tätige Biotechnologie-Firma "Prima BioMed", mit Sitz in Sydney und Berlin, beschäftigt sich mit der Entwicklung von Medikamenten zur Stärkung der Immunantwort bei Krebserkrankungen. Für sein aktuell in klinischen Studien zur Zulassung befindlichen Medikaments IMP321 (Stand 5/2016) benötigte "Prima BioMed" Bildmaterial zur Vermittlung der Wirkweise.

IMP321 ist eine lösliche Variante des LAG3 Immun-Checkpoint-Inhibitors. Es verstärkt die Immunantwort auf Krebszellen durch die Aktivierung von antigen-präsentierenden Zellen (dendritischen Zellen) bei gleichzeitiger Blockade der negativen Regulation durch T-Zellen. In der aktuell laufenden Studie wird die Wirksamkeit vom IMP321 bei metastasierenden Brustkrebs untersucht.

 

Illustrationen:

Im ersten Schritt wurden zwei Illustrationen der Funktionsweise und der dahinter stehenden Technologie erstellt. Für die inhaltliche Orientierung gab es bereits grobe Skizzen, die den thematischen Rahmen absteckten.

moa imp321 vorlage gross

Skizze des Kundes zur Wirkweise von IMP321

 

Durch die Kommunikation von diversen Bildmaterial konnte der gewünschte Stil der Illustration frühzeitig festgelegt werden. Im folgenden Schritt wurde zu jeder Illustration die eine Skizze erstellt und im darauffolgenden Prozess weiter konkretisiert. Die Skizzenphase war Angesicht der komplexen Thematik und der immun-biologischen Kommunikation in englischer Sprache sehr hilfreich um Missverständnisse oder falsche inhaltliche Gewichtungen auszuschließen.

skizze immuntherapie krebs funktionsweise klSkizze zu Abstimmung der Bildinhalte zur MOA-Illustration von IMP321

 

Die gewünschte Optik der Illustrationen, also klar abgegrenzte Strukturen mit wächsernem, glasigen look in einer eher szenenhaften Darstellung, erforderte eine Reihe an aufwändigeren Shader bei der Berechnung der finalen Illustration auf Basis der erstellten 3D Modelle. Um die gewünschte Optik zu erreichen kamen hier insbesondere refraktions-shader und auch sub-surface-scattering-shader zum Einsatz.

 

Animation MOA IMP321:

Aufbauend auf die beiden bereits erstellten Illustrationen, die sehr positiv aufgenommen wurden, sollte im nächsten Schritt eine mode-of-action Animation zur Wirkweise von IMP321 erstellt werden. Inhaltlich gliederte sich diese 3D Animation in drei Bereiche: die Darstellung der normalen physiologischen Situation bei der Aktivierung dendritischer Zellen durch die LAG3 Proteine der T-Zellen, die Visualisierung von monoklonalen Antikörpern als immun checkpoint Hemmern und im Vergleich dazu der Einsatz vom IMP321 und dessen Mechanismen bei der Stärkung der Immunantwort.

cancer drug animation script bigVom Kunden erstelltes Ablaufskript zur Festlegung der MOA-Animation

 

Zur Definition des Ablaufes stellte "Prima BioMed" ein bereits hervorragend ausgearbeitetes und bereits in filmischer Hinsicht durchdachtes Ablaufskript zur Verfügung, auf das MedicalGraphics bei der Erstellung des Storyboards zur Festlegung der bildlichen Abläufe im Film zurückgreifen konnte.

storyboard 3d animation immuntherapieStoryboard medizinsiche 3D Animation MOA Krebsimmuntherapie

 

Mithilfe dieses Storyboards konnte der komplette Ablauf der Animation mit den verantwortlichen bei "Prima BioMed", insbesondere dem führenden Mediziner Professor Triebel, durchgesprochen und letzte Feinabstimmungen durchgeführt werden.

layout animation krebstherapie

Layout-Animation


 Für den nächsten Produktionsschritt, der Animation der einzelnen Szenen und der Abstimmung mittels einer Preview-Animation, lagen bereits die finalen Sprachaufnahmen für die Animation vor, so dass der Ablauf der einzelnen Szenen an diese angepasst werden konnten um eine höchstmögliche Deckungsgleichheit von Bild und Ton zu erreichen. Bei der Erstellung der Preview- oder Layout-Animationen traten durch die inhaltliche Tiefe des Themas noch einige Widersprüche im Ablauf auf. Da in dieser Phase eines 3D Animationsprojektes Änderungen noch recht einfach durchgeführt werden können, waren die notwendigen Anpassungen jedoch sehr schnell abgestimmt und durchgeführt.
 aktivierung dendritische zellen thelfer

 Aktivierung einer dendritische Zellen durch eine T-Helferzelle

 

Für die gesamte Produktion stand nur ein sehr enger Zeitrahmen zur Verfügung, da Prima Biomed eines wichtigen, fixen Termin für den Einsatz des Films in einigen Wochen hatte. Um den Termin in der finalen Produktionsphase (Berechnen der Einzelbilder, zusammenbauen der Elemente im Compositing) zu halten, waren einige Modifikationen an den erstellten Objekten und Shadern nötig. Insbesondere die Berechnugszeiten der dendritischen Zellen waren durch die verwendeten SSS-Shader zu hoch.

IMP321 dendritische zellen gross mittel

IMP321 - aktivierte dendritische Zellen

 

Bei der Erstellung der Illustrationen fiel das nicht weiter ins Gewicht, für die Animation mit ihren ~5000 Einzelbildern waren hier jedoch Optimierungen notwendig. Hier gelang es die Renderzeiten um ¼ zu reduzieren, wodurch einer fristgerechten Abgabe der Animation nichts mehr im Wege stand.

 

Finale Animation:

Die Nutzungsrechte der hier gezeigten Animationen und Abbildungen liegen bei Prima BioMed.