Bei anderen Krebsarten werden aus Tumormaterial hergestellte, dreidimensionale Organoid-Zellkulturen (PDO) bereits als Avatare in der Grundlagen- und klinischen Forschung genutzt. Denn oft repräsentiert das Modell den Originaltumor besser als simplere Kulturen – und ist dabei schneller und leichter zugänglich sowie ethisch unproblematischer als patient:innenabgeleitete Xenotransplantate in Mäusen. 

Für Prostatakarzinome bleiben allerdings sämtliche der zellulären Modelle bislang eine Herausforderung, erklärte Doktorand Robin Dolgos von der Universitätsklinik Basel. Die Zahl der verfügbaren Zelllinien und Xenotransplantate in öffentlichen Zellbanken sei sehr gering. Im Bereich der patient:innenabgeleiteten Organoide habe man bislang vor allem mit zwei großen Problemen zu kämpfen: 

• einer insgesamt sehr geringen Anwachsrate in vitro
• der Tatsache, dass gutartige Zellen in den Organoidkulturen schneller wachsen als Krebszellen und diese rasch überwuchern 

Für die zweite dieser Hürden präsentierte der Experte jetzt eine technische Lösung, die das Problem in weiten Teilen zu überwinden schien. Während Änderungen in der Zusammensetzung der Nährstofflösung keinen Erfolg gebracht hatten, erzielten die Forschenden den gewünschten Effekt, indem sie die Organoide in unterschiedliche 3D-Gele einbetteten. 

Matrigelfreie Umgebung selektierte für Tumorzellen

Unter fünf verschiedenen Gelen stellte sich eine matrigelfreie Matrix als beste Option heraus, um die Eigenschaften der Krebszellen zu bewahren. „Diese Kulturbedingungen schlossen das Wachstum gutartiger Zellen aus und reicherten Organoide mit luminalen Eigenschaften an“, schilderte Dolgos. 

Weitere Charakterisierungen inklusive Einzelzell-RNA-Sequenzierungen von elf PDO ergaben u. a., dass die Zellen den Androgenrezeptor exprimierten. Die Transkriptionsprofile stimmten außerdem zu gewissen Teilen mit den Originaltumoren und bekannten Signaturen von Prostatakarzinomen überein. Indem sie ihre eigenen Daten mit denen dreier weiterer Publikationen kombinierten, erstellte das Forschungsteam zudem den ersten Einzelzell-RNA-Seq-Atlas für Organoide dieser Entität. 

Das Fazit des Referenten: Im Gegensatz zu bisherigen Modellen bewahre die matrigelfreie Kultivierung heterogene, tumorähnliche Zellpopulationen. Dies steigere den potenziellen Nutzen von Prostatakarzinom-Organoiden in der Forschung. Bis zur Nutzung im Sinne einer personalisierten Medizin stehe aber noch ein weiter Weg bevor. 

Quelle:
Dolgos R et al. 40th Annual EAU Congress; Abstract A0165