3D Zellkultur

Hier finden Sie Informationen über 3D Zellkultur zur Modellierung von Tumoren der Kopf-Hals-Region.

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Was ist unter "3D Zellkultur" zu verstehen?

Wie bei allen Krebserkrankungen ist eine Vorhersage des Therapieansprechens von großer Bedeutung für die Patienten. Bisherige präklinische Modelle, wie die zweidimensionale Primärkultur von Tumorzellen oder das Mausmodell (patient-derived xenografts - PDX) sind auf Grund der sehr artifiziellen Umgebung der Tumorzellen (2D-Kultur) oder dem enormen Zeitaufwand bis zum Erhalt der notwendigen Testergebnisse (PDX-Modell) ungeeignet für eine individualisierte Therapieempfehlung. Die patienten-abgeleiteten 3D-Kulturmodelle hingegen bieten die Möglichkeit präklinische Untersuchungen des Tumors innerhalb von wenigen Wochen durchzuführen. Die sogenannten patienten-abgeleiteten organotypischen Tumorsphären (PDOTS) wachsen in einer extrazellulären Matrix als sphärische (kugelige) Strukturen, die sowohl den Zell-Zell-Kontakt, als auch den Zell-Matrix-Kontakt des Tumors imitieren. Die dem Ursprungstumor ähnlicheren Bedingungen, unter denen die Medikamententestungen durchgeführt werden, lassen daher eine Vorhersage der Therapiewirksamkeit im Sinne der personalisierten Medizin zu. Die PDOTS können innerhalb von drei bis vier Wochen generiert und expandiert werden und stehen dann für molekulare Analysen als auch Substanztestungen zur Verfügung. Diese Zeitspanne ist in einem klinischen, tolerierbaren Rahmen.

 

Projektziele

  • Generierung von PDOTS-Modellen als Drug-Screening Plattform für eine individualisierte Therapieempfehlung für Patienten mit Kopf-Hals-Karzinom
  • Generierung von PDOTS aus frisch entnommenen Gewebeproben, als auch aus bereits gut charakterisierten PDX-Modellen (PDX-PDOTS), welche für mechanistische und molekulare Studien der Therapieresistenz genutzt werden sollen
  • Histologische und molekulare Charakterisierungen der PDOTS-Modell
  • zum Nachweis der Vergleichbarkeit von Patiententumor und korrelierendem PDOTS-Modell
  • zur Identifizierung neuer Resistenzmechanismen, sowie Testung weiterer/neuer Medikamente
  • Etablierung immunkompetenter Modelle (Rekonstitution des Immunsystems in PDOTS-Modellen) für eine präklinische Testung von Immuncheckpoint-Inhibitoren

Weiterführende Literatur

  • Lehmann, R.; Lee, C. M.; Shugart, E. C.; Benedetti, M.; Charo, R. A.; Gartner, Z.; Hogan, B.; Knoblich, J.; Nelson, C. M.; Wilson, K. M.


    Human organoids: a new dimension in cell biology

    Mol Biol Cell 2019; 30(10):1129-1137.
  • D'Agosto, S.; Andreani, S.; Scarpa, A.; Corbo, V.


    Preclinical Modelling of PDA: Is Organoid the New Black?

    Int J Mol Sci 2019; 20(11)
  • Driehuis, E.; Kolders, S.; Spelier, S.; Lohmussaar, K.; Willems, S. M.; Devriese, L. A.; de Bree, R.; de Ruiter, E. J.; Korving, ; Begthel, H.; van Es, J. H.; Geurts, V.; He, G. W.; van Jaarsveld, R. H.; Oka, R.; Muraro, M. J.; Vivie, J.; Zandvliet, Mmjm; Hendrickx, A. P. A.; Iakobachvili, N.; Sridevi, P.; Kranenburg, O.; van Boxtel, R.; Kops, Gjpl; Tuveson, D. A.; Peters, P. J.; van Oudenaarden, A.; Clevers, H.


    Oral Mucosal Organoids as a Potential Platform for Personalized Cancer Therapy

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