Entwicklung eines 3D-Osteosarkoma-Modells für die Charakterisierung der Effekte einer Strahlenbehandlung ; Generation of a 3D model of osteosarcoma for the characterization of the effects of photon irradiation

Das Osteosarkom ist ein primärer bösartiger Knochentumor, der durch maligne mesenchymale Zellen charakterisiert ist. Die Behandlung besteht normalerweise aus einer operativen Entfernung und einer Chemotherapie, selten wird eine Strahlentherapie angewandt. Die Tumormikroumgebung (TMU) und sogenannte Tumor-assoziierten Fibroblasten (TaFs) scheinen für die Reaktion auf Strahlenexposition wichtig zu sein. Das Ziel dieses Projekts ist die Kultivierung von dreidimensionalen Osteosarkom-Konstrukten (Sphäroiden) um sie zu charakterisieren und potenzielle Strahleneffekte auf Tumorzellen, TaFs und Normalgewebszellen zu untersuchen. Sphäroide, bestehend aus MG-63 Tumorzellen, mesenchymalen Stammzellen (MSCs) und humanen Osteoblasten (HObs), wurden kultiviert und mittels Immunhistochemie auf TaFs untersucht. Zellspezifische Antikörper wurden verwendet, um die Verteilung der einzelnen Zelltypen in den Sphäroiden zu definieren. Das etablierte Sphäroidmodell wurde mit verschiedenen Dosisgruppen (0 Gy, 2 Gy, 6 Gy, 10 Gy) bestrahlt und Wachstum, Morphologie und das Vorhandensein von TaFs wurde regelmäßig über einen Zeitraum von drei Wochen dokumentiert. Die Ergebnisse zeigen, dass 30% MSCs für die Entwicklung von TaFs notwendig sind. Außerdem zeigte sich, dass eine Strahlendosis von 2 Gy zwar zu einer Reduktion der TaFs führte, aber keine Auswirkungen auf das Wachstum oder die Morphologie der Sphäroide hatte. Im Gegensatz dazu, konnte nach einer Bestrahlung mit 6 Gy und 10 Gy nicht nur eine deutlich geringere Menge and TaFs, sondern auch eine Verringerung der Zellgröße und eine veränderte Zellmorphologie festgestellt werden. Zusammengefasst kann man sagen, dass die Konstruktion von in vitro etablierten 3D-Sphäroiden, die den Bedingungen in vivo ähneln, erfolgreich war. Außerdem konnten die Effekte einer Strahlenexposition auf TaFs und Normalgewebe gezeigt werden. Um die Rolle von TMU und TaFs bezüglich der Effekte einer Strahlentherapie in vivo feststellen zu können, müssen weiterführende Untersuchungen durchgeführt werden. ...