Organoide im Drogenscreening
Die Organoidforschung ist in den letzten Jahrzehnten zu einem aufstrebenden Gebiet geworden, da Organoide das Potenzial haben, ein besseres Screening auf Krebsmedikamente zu ermöglichen. Während die Zellkultur wichtig ist, um zu entscheiden, ob ein Medikament in klinische Studien aufgenommen werden sollte, zeigte eine Studie, dass nur 3.4 % der krebsgerichteten Medikamente die klinischen Tests bestanden und für den Einsatz in der Patientenversorgung weiter zugelassen wurden (1,2).
In den letzten Jahren haben mehrere Forschungsstudien gezeigt, dass Organoide genaue und zuverlässige Drogenscreening-Systeme darstellen. Insbesondere wurde eine positive Korrelation zwischen der Arzneimittelreaktion von In-vitro-Organoiden und ihrer Reaktion in vivo sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen gezeigt. Angesichts der zunehmenden Fälle von Krebs können von Patienten gewonnene Organoide (PDOs) als Modellsystem für die Auswahl der wirksamsten Behandlung dienen Optionen für einzelne Patienten (3,4).
Vom Patienten stammende Organoide
Eine Möglichkeit zur Erzeugung patienteneigener Organoide besteht darin, das Gewebe des Patienten zu zerkleinern und die Zellen in Tropfen einer festen, geleeartigen Substanz wie Matrigel oder Basalmembranextrakt zu plattieren. Diese Substanzen werden aus der solubilisierten Basalmembran von Maussarkomen gewonnen und bestehen unter anderem aus Laminin, Kollagen und Proteoglykanen. Anschließend wird rund um die Tropfen ein mit Nährstoffen gefülltes Medium hinzugefügt, um das Zellwachstum zu Organoiden zu unterstützen. Derzeit wurden von Patienten stammende Krebsorganoide für Leberkrebs, Prostatakrebs, Brustkrebs, Dickdarmkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs etabliert. In diesem Zusammenhang wurden Organoide in klinischen Studien verwendet, um Arzneimittelreaktionen zu untersuchen (5,6,7).
Referenzen:
1. Mittal R, et al. Organ-on-Chip-Modelle: Auswirkungen auf die Arzneimittelentwicklung und klinische Anwendungen. J Cell Physiol. 2018;234:8352–80.
2. Gupta N, et al. Mikrofluidik-basierte 3D-Zellkulturmodelle: Nutzen für die Erforschung neuartiger Arzneimittelentdeckung und -abgabe. Bioeng Transl Med. 2016;1:63–81.
3. Baker K. Organoide bieten ein wichtiges Fenster zur Entzündung bei Krebs. Krebserkrankungen. 2018;10:15
4. Vlachogiannis G, et al. Von Patienten gewonnene Organoide modellieren das Ansprechen auf die Behandlung von metastasiertem Magen-Darm-Krebs. Wissenschaft. 2018;359:920–6.
5. Broutier L, et al. Menschliche, aus primärem Leberkrebs gewonnene Organoidkulturen zur Krankheitsmodellierung und zum Arzneimittelscreening. Nat Med. 2017;23:1424–35.
6. Rossi G, et al. Fortschritte und Potenziale in der Organoidforschung. Nat Rev Genet. 2018;19:671–87.
7. Sachs N, et al. Eine lebende Biobank von Brustkrebs-Organoiden erfasst die Heterogenität von Krankheiten. Zelle. 2018;172(373–386):e10.
