title: Wachstumsverhalten und Charakterisierung von in vitro-3D-Zellkulturen des Harnblasenkarzinoms
Creators: name: Schneider, Johannes Maximilian
Publisher: name: Universität Tübingen
Year: 2025
Subjects: subject: Urologie , Blasenkrebs , Onkologie , Zellkultur , Organoid
subject: 610

description: Als vierthäufigste Tumorart bei Männern und mit sehr hoher Rezidivrate stellt das Harnblasenkarzinom eine große Belastung für Mensch und Gesundheitssystem dar. Um die komplexen Vorgänge der Onkogenese sowie das allgemeine Verhalten dieser Tumorart zu erforschen, sind Modelle nötig, die die in-vivo Situation möglichst exakt nachbilden. Nach jahrzehntelanger Forschung an Zelllinien in einfacher 2D-Zellkultur gilt die 3D-Zellkultur als vielversprechender Ansatz für ein Modell, das ein Stück weit mehr der Realität entspricht. Die dreidimensionale Interaktion der Zellgebilde – sog. Organoide – sowohl zu benachbarten Tumorzellen als auch zum umgebenden Stroma wird als bedeutende Weiterentwicklung angesehen, nachdem die hohe Relevanz dieser Mechanismen in den letzten zwei Jahrzehnten immer mehr aufgedeckt wurde. Im Rahmen dieser Dissertation wurde an der Etablierung eines Organoidmodells aus humanem Harnblasengewebe gearbeitet. Anhand standardisierter Protokolle wurden insgesamt 22 Kulturen aus Primärgewebe bzw. tiefgefrorenen Rückstellproben angesetzt und deren Wachstumsverhalten über die Passagen hinweg beobachtet. Nachdem ein Großteil der Kulturen nur geringes Wachstum zeigte und nur wenige als Zelllinie über die fünfte Passage hinaus kultiviert werden konnten, wurden nachträglich die zugehörigen Originaltumore immunhistochemisch auf die Expression von acht verschiedenen Antikörpern untersucht. Insbesondere stellten diese Analysen auf Originaltumorebene eine unterschiedliche Expression von Ki-67 sowie CK7 und CK20 zwischen Kulturen mit „stabiler Proliferation“ und solchen mit „variabler Proliferation“ fest. Im Allgemeinen deutet die unterschiedliche Expression der meisten der acht Marker an, dass Primärgewebe mit höherem pathologischen Tumorstadium sowie Tumorgrading auch stabileres Wachstum in Organoidzellkultur zeigt. Speziell die unterschiedliche Expression von Ki-67 zwischen den beiden Gruppen liefert Hinweise darauf, dass bestimmte Tumore in ihrem Wachstum auf die Interaktion mit dem umliegenden Stroma angewiesen sind. Da diese Interaktion in der hier verwendeten Monozellkultur nicht gegeben war, sind möglicherweise weiterführende Versuche mit Stromazellen in Kokultur oder mit sogenannten Feederzellen zielführend. So könnten auch diese Tumore über mehrere 91 Passagen kultivieren werden. In Bezug auf die Gewebeaufarbeitung zeigt diese Arbeit, dass die Erhaltung der Zellvitalität durch schonende Entnahmeverfahren von zentraler Bedeutung für eine erfolgreiche Organoidzellkultur ist. Auch in der Wahl der idealen Matrix für die 3D-Zellkultur sind noch weitere Untersuchungen ausstehend, um für konstante Kulturbedingungen zu sorgen. Im Allgemeinen zeigen die Ergebnisse die Herausforderungen dieser neuartigen Methoden auf und bestätigt aber auch die 3D-Zellkultur des Harnblasenkarzinoms als bedeutsamen Meilenstein in der urologischen Onkologie. Denn nur durch realitätsnahe Tumormodelle wird es Forschung und Klinik in Zukunft möglich sein, die Versorgung der Patient*innen sowie den ökonomisch sinnvollen Einsatz von Ressourcen des Gesundheitssystems zu verbessern.