Characterization of murine prostate organoids as a preclinical model for prostate cancer

Krebs stellt heutzutage ein groses Gesundheitsproblem dar und ist jedes Jahr weltweit fur viele Todesfalle verantwortlich. Prostatakrebs ist in mehr als der Halfte der Lander weltweit der am haufigsten diagnostizierte Krebs bei Mannern. Die Forschungsmittel, die in die Untersuchung von Krebs und seine Eigenschaften investiert worden sind, um die Ursachen und Pathologien aufzudecken und neue Therapien zu entwickeln, haben in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Obwohl die Pravalenz von Prostatakrebs relativ hoch ist, hat das Fehlen geeigneter In-vitro-Modellsysteme den Fortschritt der Prostatakrebsforschung eingeschrankt. Wahrend in den letzten Jahrzehnten 2D-Zellkultursysteme und Tiermodellsysteme die Grundlage fur Prostatakrebsstudien waren, haben sich im Laufe der Zeit neue Moglichkeiten und Technologien herausgebildet. Beispielsweise hat die neuartige Organoidtechnologie in den letzten Jahren aufgrund ihrer grosen Anwendungen in der Krebsforschung Aufmerksamkeit erregt. Bei Prostata-Organoiden, die aus dem primarem Prostatakrebs des Menschen stammen, hat es sich als schwierig erwiesen, uber einen langen Zeitraum in der Kultur zu bleiben. Organoide des primaren Prostatakrebses der Maus wurden jedoch erfolgreich etabliert und sind ein alternatives In-vitro Modellsystem zur Untersuchung des menschlichen Prostatakrebses. Um dieses neuartige Modellsystem zu nutzen, haben wir eine Gruppe von gutartigen und bosartigen Prostataepithelorganoiden der Maus eingerichtet, die verschiedene genetische Knockouts von Prostatakrebs-relevanten Genen enthalten, wie einen einzelnen Knockout von Pten und einen doppelten Knockout von Pten/Stat3 und Pten/Tp53. Wir haben diese organoiden Kulturen mit histologischer HE-Farbung und verschiedenen immunhistochemischen Farbungen wie Ki67, pAKT, STAT3 und CK8 charakterisiert. Wir zeigen, dass sowohl gutartige als auch bosartige Organoide ihrem Ursprungsgewebe histologisch und auch hinsichtlich ihrer Signalwege stark ahneln. Wir haben auch In-vitro Knockouts von Pten- und Pten/Stat3-Genen aus Wildtyp-Mausen mit floxierten Allelen unter Verwendung des Cre-lox-Rekombinationssystems in vitro erzeugt. Wir zeigen, dass die Deletion von Pten und Pten/Stat3 den Wildtyp im Laufe der Zeit in maligne Organoide umwandelt und die in vivo beobachteten Prostatakrebs-Phanotypen nachahmt. Wir schlagen dieses In-vitro-Knockout-System als neues Modellsystem zur Untersuchung der Tumorentstehung vor. Zusammenfassend lasst sich sagen, dass humane primare Prostatakrebs-Organoide bisher nicht erfolgreich als Langzeitkulturen etabliert worden sind. Wir zeigen jedoch, dass murine Prostata-Organoide als geeignetes alternatives Modellsystem fur Prostatakrebs dienen. In der Zukunft wollen wir Co-Kulturen etablieren, die auch die Immun- und Stromakomponenten des Prostatatumors enthalten, um die Genauigkeit dieses Modells als praklinisches Prostatakrebsmodell weiter zu erhohen.