Tumoranalyse in einem dreidimensionalen Kokulturmodell

Einleitung: Zell-Zell sowie Zell-Matrix Interaktionen sind sowohl für die Wachstumskinetik als auch das Therapieansprechen von Malignomen von essentieller Bedeutung. Wir präsentieren ein neuartiges dreidimensionales Tumor-Kokulturmodell, mit dem Längsschnittbeobachtungen an einzelnen Kokulturen über mindestens 6 Wochen ermöglicht werden.

Methoden: Humane Bronchialschleimhaut wird während Bronchoskopien gewonnen und in Stücken von bis 1mm Durchmesser als Organkultur kultiviert. Nach 2 Wochen ist ein bindegewebiger, azellulärer Kern von voll differenziertem Bronchialepithel umgeben. Die Organkulturen werden in der Mitte halbiert und die bindegewebigen Flächen mit Zellen einer GFP-transfizierten Tumorzelllinie konfrontiert. Die Tumorzellen wachsen invasiv in die Organkultur ein. Mittels 2-Photonen- Laser-Mikroskopie werden die Tumorzellen in der Kokultur anhand der GFP-Fluoreszenz identifiziert.

Ergebnisse: Das Volumen und die Eindringtiefe der GFP-transfizierten Tumorzellen können mittels 2-Photonen- Laser-Mikroskopie über einen Zeitraum von mindestens 6 Wochen wiederholt bestimmt werden. Die Quantifizierung gelingt mittels entsprechender Datenverarbeitung. Das System bietet die Möglichkeit, Zell-Zell- sowie Zell-Matrix-Interaktionen zu untersuchen. Weiterhin können Therapieeffekte über einen längeren Zeitraum quantifiziert und getrennt nach Tumor- und Normalgewebe beurteilt werden.

Diskussion: Das beschriebene Kokultur-System bietet viel versprechende Möglichkeiten, ist allerdings technisch und zeitlich anspruchsvoll.