Marie-Louise Neumann
Otto-von-Taube Gymnasium
Titel der Forschungsarbeit: Morphologische Charakterisierung und klinische Korrelation von Patienten-derivierten Organoiden des Pankreaskarzinoms
School: TUM School of Medicine and Health
Department: Medizin
Lehrstuhl: Klinik und Poliklinik für Innere Medizin II
Betreuung: Dr. rer. nat. Valentina Leone
Abstract der Forschungsarbeit
Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) weist mit einer 5-JahresÜberlebensrate von 9 % eine der niedrigsten Überlebensraten aller Krebserkrankungen auf (Schlitter et al. 2021). Es wird außerdem prognostiziert, dass PDAC im Jahr 2030 die zweithäufigste tumorbedingte Todesursache sein wird. Die Herausforderungen bei PDAC liegen in einer späten Diagnosestellung, einer komplexen Tumorbiologie und einer ausgeprägten Therapieresistenz (Reißig und Siveke 2020).
Trotz der Fortschritte im Verständnis der PDAC-Pathogenese besteht nach wie vor die Notwendigkeit diagnostische und therapeutische Ansätze zu verbessern. Hierfür hat sich das ex vivo Modell Organoide als praktikables System erwiesen. Bei Organoiden handelt es sich um Gruppen von Zellen, die sich in komplexen dreidimensionalen Strukturen organisieren. Sie werden direkt aus primärem Gewebe, embryonalen oder pluripotenten Stammzellen erzeugt und besitzen die Fähigkeit zur Selbstvermehrung und Selbstorganisation. Außerdem können sie ein ähnliches Erscheinungsbild und eine ähnliche Funktionalität wie das ursprüngliche Gewebe beibehalten (Moreira et al. 2018).
In der vorliegenden Arbeit wurde die unterschiedliche Bildung und Morphologie von zwei von PDAC-Patienten stammenden Organoid-Linien im Laufe von fünf Wochen mit einem Hellfeldmikroskop mit angeschlossener Kamera in Bildern festgehalten, quantifiziert und mit den verfügbaren klinischen Daten der beiden Patienten in Verbindung gebracht. Es wurden vorhandene Mutationen, die TNM-Klassifikation des PDAC-Tumors und der Wert des serologischen Tumormarkers CA19-9 berücksichtigt. So hat sich gezeigt, dass sich die Organoide der Patientin mit der KRAS G12V Mutation, die auch eine höhere TNMKlassifizierung und einen höheren CA19-9 Wert hatte, durch eine insgesamt höhere Proliferation und einem höheren Anteil an Organoiden mit ausgefülltem Lumen auszeichnen. Nur das Messen der Fläche der Organoide der beiden PDO-Linien kann aufgrund starker Schwankungen nicht als aussagekräftige Untersuchung betrachtet werden. Daher sind zusätzliche Tests erforderlich, um eine klare Klassifikation hinsichtlich der Proliferation zwischen den beiden PDO-Linien vorzunehmen.
Literaturverzeichnis
Moreira, Leticia; Bakir, Basil; Chatterji, Priya; Dantes, Zahra; Reichert, Maximilian; Rustgi, Anil K. (2018): Pancreas 3D Organoids: Current and
Future Aspects as a Research Plaƞorm for Personalized Medicine in Pancreatic Cancer. In: Cellular and molecular gastroenterology and
hepatology 5 (3), S. 289–298. DOI: 10.1016/j.jcmgh.2017.12.004.
Reißig, Timm; Siveke, Jens (2020): Duktales Adenokarzinom des Pankreas – Entstehung, Diagnostik, Therapie. In: Onkologe 26 (10), S. 977–
985. DOI: 10.1007/s00761-020-00813-7.
Schlitter, Anna Melissa; Konukiewitz, Björn; Kasajima, Atsuko; Reichert, Maximilian; Klöppel, Günter (2021): Das duktale Adenokarzinom des
Pankreas: Subtypen und Molekularpathologie. In: Der Pathologe 42 (5), S. 464–471. DOI: 10.1007/s00292-021-00965-2.