Das Multiple Myelom (MM) ist gekennzeichnet durch die Proliferation von bösartigen Plasmazellen im Knochenmark, Knochenläsionen und Immunschwäche 1. Obwohl neue Behandlungsoptionen wie Proteasomhemmer (Bortezomib) und immunmodulatorische Medikamente (Pomalidomid und Lenalidomid) zur Verfügung stehen, bleibt MM nach wie vor eine unheilbare bösartige Erkrankung mit einer düsteren Prognose 2. Die schlechte Prognose könnte durch die außergewöhnliche Heterogenität der MM-Zellklone erklärt werden, die zu einem variablen Ansprechen auf die Therapie beiträgt, insbesondere unter langfristiger Behandlung und Selektionsdruck von MM-Klonen 3.
Die präklinische Erprobung neuer Medikamente und ihrer Kombinationen in vitro und in vivo ist ein kritischer und zeitaufwändiger Schritt für die zukünftige Arzneimittelentwicklung. Daher sind brauchbare in-vivo-Modelle von MM erforderlich, um ein besseres Verständnis der Biologie der Krankheit zu erlangen und die Entdeckung neuer Medikamente zu ermöglichen. Tatsächlich sind die besten Xenotransplantationsmodelle für hämatologische Malignome und Therapeutika immundefiziente Mäuse, wie z. B. die schwer-kombinierten immundefizienten (SCID) Mäuse 4-7, die nicht-adipösen Diabetiker/SCID (NOD/SCID) Mäuse 8,9 oder die β-Mikroglobulin-Knockout-NOD/SCID-Mäuse 10,11.
Obwohl murine Modelle menschlicher MM in einigen Aspekten dem Phänotyp menschlicher Krankheit ähneln können, werden immundefiziente Mäuse inzüchtet, simulieren daher nur eine individuelle Reaktion auf ein Medikament und die Kosten sind sehr hoch. Aufgrund der Immunsuppression benötigen Tiere besondere Erhaltungsbedingungen, und die Transplantation von humanem MM in Mäuse dauert 6 Wochen bis 2 Monate 9,12, es sei denn, die Zellen werden unter Verwendung eines technisch anspruchsvollen Verfahrens mit niedrigeren Überlebensraten der Tiere direkt in das Knochenmark transplantiert 7,13. Daher wurden neue Methoden etabliert, die stammzellbasierte Organoidmodelle 14, Tissue Engineering 15 oder ausgefeilte 3D-Zellkulturmodelle 16 verwenden. Sie werden in naher Zukunft mit klassischen Tierversuchen für präklinische Wirkstofftests konkurrieren, können aber systemische Toxizitätstests an lebenden Organismen nicht ersetzen.
Der Hühnerembryo hat sich bereits als geeigneter Organismus für die Xenotransplantation von menschlichen Zellen und Geweben erwiesen, da es bis zum Schlüpfen 17-19 keine adaptive Immunantwort gibt. Darüber hinaus spiegelt jeder Hühnerembryo aufgrund der genetischen Vielfalt innerhalb der Hühnerpopulation eine individuelle Reaktion auf applizierte Medikamente oder Tumorzellen wider. Die chorioallantoische Membran (CAM) ist ein gut etabliertes System zur Untersuchung der tumorabhängigen Angiogenese 20-22. Wenn solide Tumoren in das CAM transplantiert werden, weisen sie in vivo viele Merkmale von Krebserkrankungen auf, darunter Proliferation, Invasion, Angiogenese und Metastasierung 23-27.
Basierend auf den bisherigen Erfahrungen unserer Gruppe mit CAM-Xenotransplantatmodellen20,26,27 wurde ein humanes MM-Modell etabliert, das die Vorteile eines humanen 3D-Kultursystems mit dem Modell von ex ovo entwickelnden Hühnerembryonen kombiniert. Dieses MM-Modellsystem ermöglicht die Echtzeitüberwachung des MM-Wachstumsfortschritts, die Quantifizierung der Zellmasse und präklinische Wirkstofftests.