Systematische Bewertung des Human Explant Model Systems Engineering (SEEDLING)

Die personalisierte Therapie ist nach wie vor eines der großen Ziele der Onkologie. Angesichts der Erfolge von Checkpoint-Inhibitor-Therapien bei ausgewählten soliden Tumoren bleibt die Frage, warum andere Tumorerkrankungen nicht in gleicher Weise auf die Therapie ansprechen. Dies beschränkt sich jedoch nicht nur auf Immuntherapien. Grundsätzlich ist das Verständnis der dynamischen Veränderungen im Gewebe eines Patienten bisher sehr begrenzt, sowohl für die Vorhersage eines Therapieerfolgs als auch im Hinblick auf das mechanistische Verständnis, wie eine Therapie wirkt. Modellsysteme für Krankheiten sind oft Tiermodelle, die die Komplexität eines Multiorgansystems abbilden, aber auf Gewebeebene deutliche Unterschiede zum Menschen aufweisen und daher nur wenig aussagekräftig sind. Zellkulturexperimente haben dagegen nur wenig Aussagekraft hinsichtlich des Gesamtverhaltens eines Gewebes oder gar eines Organs oder der Krankheitssituation. „Naturalistische“ Kokultur in der Petrischale (etwa mit organoiden Systemen) lässt keine sinnvoll übertragbaren Erkenntnisse zu, selbst wenn komplexe Zellzusammensetzungen aus Fibroblasten, Endothel oder Immunzellen verwendet werden. Demgegenüber steht bei in vivo Tumormodellen ein weiteres Problem: Entweder mangelt es an Flexibilität hinsichtlich des strukturellen Kontextes oder die artspezifischen Systemeigenschaften lassen keine Rückschlüsse auf die Situation beim Menschen zu. Dies ist insbesondere für translationale Studien eine massive Einschränkung. Das von uns entwickelte Tumor Explant Model System erlaubt es, die strukturelle Integrität des Gewebezusammenhangs im Rahmen einer Biopsiegewinnung oder Entfernung einer Resektion zu erhalten. Die so gewonnene Gewebeprobe wird über einen Bioreaktor im Gleichgewicht gehalten und kann so für Tests verwendet werden oder wird in ihrem Zusammenhang mit dem Gewebe konserviert. Im Sinne einer personalisierten Diagnostik und Therapie kann auch die individuelle Bandbreite der Zusammensetzung der Tumormikroumgebung berücksichtigt werden. Dieser Ansatz wurde bereits in einer prospektiven Studie validiert und die Übertragbarkeit der Ergebnisse aus den Explantatmodellen auf den Menschen nachgewiesen. In dieser Situation der systematische Aufbau von Explantatmodellen für andere Tumorentitäten und die Nutzung dieser Modelle zur Therapieentwicklung und zum besseren Verständnis der Pathoregulation in Geweben. Neben den von den Studienteilnehmern gespendeten Gewebeproben können auch Blutzellen für die Testung der Tissue.hand verwendet werden die grundlegenden Reaktionsmuster des Gewebes auf Therapien zu verstehen.