Epigenetische Studie an 3D-Krebsmodellen
Experten des Josep Carreras Leukaemia Research Institute mit neuem Wissen zu Organoiden
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Organoid: Krebszellen wachsen im 3D-Modell (Foto: Manel Esteller) |
Barcelona (pte002/12.05.2020/06:05) Forscher unter der Leitung des Josep Carreras Leukaemia Research Institute http://www.carrerasresearch.org/en setzten 3D-Modelle ein, um das DNA-Verhalten von Krebszellen aufzuschlüsseln. Diese Studie könnte die Krebsbehandlung revolutionieren, sagen die Wissenschaftler. Erstmals gelang es zu zeigen, wie sich 3D-Modelle, bekannt als Organoide, einsetzen lassen, um eine Charakterisierung der Struktur der DNA oder des epigenetischen Fingerabdrucks von Krebs beim Menschen zu erstellen.
Modifikationen der DNA
Laut dem leitenden Wissenschaftler Manel Esteller scheitern vielversprechende Krebsbehandlungen, wenn sie an Patienten getestet werden. Das geschehe, obwohl viele dieser Ansätze in der präklinischen Phase im Labor gut abgeschnitten hatten. Eine Erklärung dafür sei, das es sich bei vielen der eingesetzten Tumormodelle um etablierte Zelllinien handle, die seit vielen Jahrzehnten wachsen - und das in 2D-Zellkulturflaschen. Diese Krebszellen könnten den Eigenschaften eines realen Tumors von Patienten, die sich dreidimensional ausbreiten, nicht vollständig entsprechen.
Seit Kurzem ist es möglich, Krebszellen im Labor dreidimensional wachsen zu lassen. Diese Modelle werden als Organoide bezeichnet. Über diese Zellen sei laut Esteller noch sehr wenig bekannt - auch nicht, ob sie die Beschaffenheit des Tumors im Körper nachahmen. Dabei geht es vor allem um die chemischen Verhaltensweisen, bekannt als Modifikationen der DNA, also um die Epigenetik, wie bei der DNA-Methylierung.
25 Organoide analysiert
Esteller zufolge lösen die in "Epigenetics" veröffentlichten Forschungsergebnisse diese Fragestellung - und zwar die Charakterisierung des epigenetischen Fingerabdrucks von Organoiden bei menschlichem Krebs. Die Forscher untersuchten 25 menschliche Krebsorganoide, die von der American Type Culture Collection http://lgcstandards-atcc.org zur Verfügung gestellt wurden.
Den Forschern gelangen einige Erkenntnisse zu den Eigenschaften von Krebszellen. Jedes Krebsorganoid behält die Eigenschaften des ursprünglichen Gewebes bei. Stammen Proben also von der OP eines Darm- oder Bauchspeicheldrüsenkrebses, entspricht das Organoid dem ursprünglichen Tumor in einem hohen Ausmaß. Auch gibt es keine Verunreinigung mit normalen Zellen. Daher lassen sich bösartige Zellen ohne Störungen analysieren. Schließlich zeigte sich, dass die 3D-Organoide näher an den Tumoren der Patienten waren als die normalerweise eingesetzten 2D-Zelllinien.
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