Mit Mini-Organ frühem Pankreaskrebs auf die Spur kommen
Mit einem aus Stammzellen gezüchteten Miniaturorgan der Bauchspeicheldrüse wollen Ulmer Forschende die frühe Entstehung des Pankreaskarzinoms nachvollziehen.
Bild 1 (li.): Duktale Pankreas-Organoide mit Färbung für epithelial, duktale Marker (E-cadherin grün, Cytokeratin-19 rot). © Uniklinikum Ulm, Innere Medizin 1; Bild 2 (re.): Ulmer Erst- und Seniorautoren der Publikation (v.l.): Prof. Alexander Kleger, Jessica Merkle, Markus Breunig und Dr. Meike Hohwieler. © Eberhardt/Uni Ulm.
Tückisch und tödlich: Oft verläuft die Krankheit ohne Symptome, wird dann so spät erkannt, dass sie nicht mehr behandelbar ist. Für einen rechtzeitigen und gezielten Eingriff in den Krankheitsverlauf braucht es aber ein genaues Verständnis seiner frühen Entstehung. Bislang werden in der Forschung neben Mausmodellen vor allem aus Patientenproben gewonnene Tumorzellen als Modelle eingesetzt, die jedoch nur späte Stadien der Tumorerkrankung abbilden.
Aus den jetzt hergestellten dreidimensionalen Pankreas-Organoiden können die Ulmer Forschenden gezielt Tumore entwickeln und von Anfang an beforschen. Sie werden aus humanen pluripotenten Stammzellen gezüchtet und ahmen einen bestimmten Zelltyp der Bauchspeicheldrüse nach.
„In unserem Modell starten wir mit einem definierten genetischen Hintergrund und können (…) gezielt krebsfördernde Gene einschalten und die mutationsspezifischen Auswirkungen in den Organoiden beobachten“, erklären die Ulmer Erstautoren Markus Breunig und Jessica Merkle.
In der Zellkultur ist es bereits gelungen, die Entstehung von Krebsvorstufen in den Modellen auszulösen und zu untersuchen. In die Bauchspeicheldrüsen von Mäusen transplantiert, entwickelten sich diese Dysplasien bereits nach acht Wochen zu spezifischen Tumoren weiter.
„Insgesamt können wir mithilfe der neuen Differenzierungsplattform genau definierte Pankreaskarzinome aus Stammzellen herstellen, in denen sich die Auswirkungen individueller Genmutationen untersuchen lassen. Somit hoffen wir, das Zusammenspiel mit anderen Ereignissen der Krebsentstehung in Zukunft besser zu verstehen – oder sogar individualisierbare therapeutische Ansätze für diese Krebsart zu identifizieren“, resümieren die Seniorautoren, Heisenberg-Professor Alexander Kleger und Dr. Matthias Meier vom Pioneer Campus am Münchner Helmholtz Zentrum.
Mit den Münchner Ingenieuren arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ulmer Universitätsmedizin bereits an einer technisch miniaturisierten Weiterentwicklung der Differenzierungsplattform, um Biomarker für die Früherkennung von Bauchspeicheldrüsenkrebs aus diesen Krankheitsmodellen ableiten zu können.
Die Studie findet sich hier.
Quelle
Universität Ulm (2021, 28. April). Bauchspeicheldrüsen-Tumore aus dem Labor: Organoide helfen, die Krebsentstehung zu verstehen [Pressemeldung].