Personalisierte Onkologie mithilfe von Tumoroiden als 3D Modelle von Weichgewebssarkomen

Einleitung Sarkome sind eine Gruppe von seltenen Tumoren, die aus dem Mesenchym hervorgehen und somit im Bindegewebe des gesamten Körpers auftreten können. Ihre Heterogenität mit über 100 Subtypen sorgt dafür, dass Forschung und Therapieentwicklung an Sarkomen besonders herausfordernd sind. Auch aufgrund dessen sind Systemtherapien oft limitiert oder nur für einzelne Subtypen geeignet. Um weitergehende Forschung zu ermöglichen ist die Nutzung von dreidimensionalen in-vitro Tumormodellen, sogenannte Tumoroide sinnvoll, um die unterschiedlichen Entitäten naturgetreu abzubilden. Mit Ihnen können das Tumorgewebe mit Mikroumfeld untersucht und Testung verschiedener Therapien ermöglicht werden.

Ziel dieser Studie war es, Sarkomtumoroide zu erstellen und verschiedene Anwendungsmöglichkeiten zu testen.

Material und Methoden In dieser experimentellen Studie wurden Proben von Weichgewebssarkomen aus Resektionsoperationen entnommen und Tumoroide als 3D Kulturen von diesen etabliert. Die Tumoroide und ihre Co-Kulturen wurden schließlich mithilfe von Wachstumsassays, Immunfluoreszenz und Durchflusszytometrie auf Ihre Eigenschaften untersucht. De Wirkung von Systemtherapien wurde in Toxizitätsscreenings evaluiert.

Ergebnisse Mithilfe der neu entwickelten Kulturmethoden konnten Tumoroide verschiedener Sarkomsubtypen entwickelt werden, die sich in Proliferation und Viabilität der 3D Kulturen beständiger als die der 2D Kulturen zeigten und je nach Entität in ihren Charakteristika variierten. Die Etablierung von Co-Kulturen präsentierte variierende Überlebensraten der Tumorzellen und sorgte außerdem für Veränderungen der diverser T-Zell Marker, Zytokinexpressionen und Coinhibitorischen Rezeptoren.

Die Testung von Systemtherapien stellte eine höhere Resistenz der 3D Kultur im Vergleich zur 2D Kultur dar, was eine Beobachtung der Therapieeffektivität über einen längeren Zeitraum ermöglichte und ein unterschiedliches Ansprechen der einzelnen Sarkom-Subtypen auf die Systemtherapien demonstrierten.

Schlussfolgerung Weichgewebssarkom- Tumoroide können mit ihrer erhöhten Stabilität der 3D Kultur und dem breiten Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten relevant für Forschung und Therapietestungen sein. Aufgrund der Rarität und Diversität von Sarkomen sind Tumoroide hier besonders interessant in der Nutzung für die Personalisierte Onkologie. So können nach Testung von Systemtherapien an patienteneigenen Tumoroiden individuelle Therapiekonzepte für die Patienten festgelegt werden.

 

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Publication History

Article published online:
28 August 2023