Untersuchungen zu den zellulären Charakteristika humaner Glioblastom-Organoide (GBOs) im Zeitverlauf einer in vitro-Kultivierung
Glioblastome (GBM) sind hochmaligne, hirneigene Tumoren, welche durch ein schnelles und stark infiltratives Wachstum gekennzeichnet sind. Ein wichtiges Charakteristikum dieser Tumoren ist ihre ausgeprägte Zellheterogenität, welche sich insbesondere durch zwei Aspekte auszeichnet: zum einen sind die Tumorzellen selbst untereinander sehr verschiedenartig und weisen in ihrem biologischen Verhalten deutliche Diversitäten auf, zum anderen existieren innerhalb des Tumors neben den eigentlichen Tumorzellen weitere unterschiedlichste Zelltypen. So finden sich zum einen eher adulte, ausdifferenzierte GBM-Zellen sowie besonders therapieresistente Tumorzellen mit Stammzellcharakter (glioma stem like cells, GSCs). Zum anderen sind GBMs durch eine ausgeprägte Vaskularisierung sowie ein komplexes immunologisches, meist pro-tumorigenes Umfeld gekennzeichnet.
Bedingt durch die heterogene Natur der GBMs gestaltet sich die therapeutische Intervention sehr schwierig, so dass trotz fortschrittlichster chirurgischer Verfahren und aggressiver Radio-/Chemotherapie meist schnell Rezidive auftreten und die mittlere Überlebenszeit der Patienten bei lediglich ca. 15 Monaten liegt. Die Entwicklung neuartiger, effizienterer therapeutischer Ansätze ist daher von hoher Bedeutung. Zur validen Beurteilung neuer Therapeutika müssen jedoch bereits im ersten Schritt aussagekräftige in vitro-Modelle zum Einsatz kommen, welche möglichst die zelluläre Vielfalt der komplexen in vivo-Situation exakt abbilden. Zu diesem Zweck sind in jüngster Zeit aus humanen Patientenmaterialien gewonnene GBM-Organoide (GBOs), auch Tumoroide genannt, in den Mittelpunkt des Interesses gerückt.
Die GBOs sollen hierbei die histologischen Merkmale, die zelluläre Vielfalt, die Genexpression und die Mutationsprofile der entsprechenden Ursprungstumore in vitro rekapitulieren können. Ob - und falls ja, in welcher Weise - sich jedoch GBOs im Rahmen des Zeitverlaufes einer in vitro-Kultivierung in ihrer zellulären Zusammensetzung verändern, wurde bisher nicht/unzureichend analysiert, stellt allerdings einen überaus wichtigen Aspekt in der Beurteilung ihrer Eignung als komplexe in vitro-Modelle dar. Daher sollen in diesem Projekt GBOs im Zeitverlauf einer in vitro-Kultivierung im Vergleich zu den jeweiligen Ursprungstumoren bezüglich ihrer zellulären Charakteristika analysiert werden. Die Expression spezifischer zellulärer Schlüsselmoleküle soll mittels qPCR-Analysen und komplexer Multi-Fluoreszenz-Färbungen untersucht werden. Gegebenenfalls können zudem Korrelationsanalysen aufzeigen, ob z.B. Gruppen spezifischer Schlüsselmoleküle gleichermaßen von Veränderungen betroffen sind oder ob spezifische Charakteristika der Ursprungstumore für die Untersuchungen relevant sind. Die Studien sollen dazu beitragen, eine Grundlage für ein besseres Verständnis des Einflusses der in vitro-Kultivierungsdauer auf die zellularen Charakteristika von GBOs und somit für ihre Eignung als komplexe in vitro-Modelle zu schaffen.