Establishing a panel of pediatric rhabdomyosarcoma tumoroids for drug testing
Hematology, Oncology
Final Report Abstract
Rhabdomyosarkome (RMS) sind die häufigsten Weichteilsarkome bei Kindern und Jugendlichen. Trotz erheblicher Fortschritte in der Krebstherapie im Kindes- und Jugendalter im Allgemeinen ist die Prognose von Patienten mit RMS weiterhin ungünstig. Daher sind für diese Patienten dringend neue therapeutische Ansätze erforderlich. Die Entwicklung neuer Behandlungsmöglichkeiten profitiert dabei von geeigneten präklinischen Tumormodellen. Für RMS gibt es derzeit nur eine begrenzte Anzahl dieser Modelle, die auch nur bedingt den genetischen Hintergrund der Tumoren bei Patienten reflektieren. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wurde vor Kurzem eine Technologie (sog. Tumoroide oder Tumororganoide) entwickelt, mittels derer primäre Tumorproben in vitro wachsen können. Die Tumorzellen vermehren sich so über viele Passagen, ohne dabei neue genetische Veränderungen zu erlangen (wie es häufig der Fall bei klassischen Zelllinien ist). Ursprünglich entwickelt um normales Organgewebe wachsen zu lassen, wurde die Technologie schnell an epitheliale Krebsarten wie das kolorektale Karzinom angepasst, so dass diese Tumororganoide bilden konnten. Die Übertragung des Modells auf nicht-epitheliale Krebsarten wie das Neuroblastom hat sich später ebenfalls als wirksame Methode zur Vermehrung primärer Tumorzellen erwiesen. Die Tumoroid-Kulturtechnologie ermöglicht mit hoher Effizienz die Etablierung von Langzeit-Kulturen aus dem Gewebe verschiedener Organe. Dabei ist entscheidend, dass die Modelle nach aktueller Studienlage eine hohe genetische Stabilität aufweisen und dass der genetische Hintergrund von Tumoroiden deren Empfindlichkeit gegenüber Krebsmedikamenten vorhersagen kann. In diesem Kontext war das primäre Ziel des Projektes, eine Sammlung von Tumoroiden aus pädiatrischen RMS-Proben zu etablieren und charakterisieren. Dies ist gelungen und es stehen nunmehr 19 Tumoroide dieser sehr seltenen Tumorart zur Verfügung. Die angewendeten Charakterisierungstechniken zeigten, dass die Tumoroide den primären Patiententumorproben in hohem Maße ähneln und auch über einen längeren Zeitraum stabil hinsichtlich ihrer Genexpression und ihres Genom bleiben. Ein weiteres Ziel des Projektes war es, Medikamententestungen in diesen Modellen durchzuführen, was ebenfalls gelang. Hierbei ergaben sich “Treffer” bei Medikamenten, die bisher noch nicht in der RMS Therapie zum Einsatz kommen und somit eine neuartige Therapieform für diese Tumorart darstellen können. Zuletzt konnte im Rahmen des Projektes gezeigt werden, dass die etablierten RMS Tumoroide auch für molekulare Untersuchungen benutzt werden können wie bspw. zur sog. CRISPR/Cas9 Genomeditierung. Zusammengefasst konnte mit dieser Studie eine Sammlung präklinischer Rhabdomyosarkom-Modelle etabliert werden, die einen wertvollen Beitrag für zukünftige Forschungsprojekte mit Fokus auf diese sehr seltene Krebsart des Kindes- und Jugendalters leistet.
