Ein photopolymerisierbares Hyaluronsäure-Kollagen-Modell der invasiven Gliom-Mikroumgebung mit interstitieller Strömung

Unsere Arbeit untersucht, wie die Mikroumgebung des Tumors die Invasion von Tumorzellen beim Glioblastom, der tödlichsten Form von Hirntumoren, antreibt. Insbesondere interessieren wir uns dafür, wie die interstitielle Flüssigkeitsströmung, die durch einen erhöhten intratumoralen Druck angetrieben wird, dazu führt, dass Tumorzellen in das umgebende Hirnparenchym eindringen. Wir verwenden derzeit diese 3D-Massenmodelle des Hyaluronsäure-Kollagen-Systems in Kombination mit MII-Bildgebung und einer computergestützten Analyse, um die Invasion von Gliomen zu untersuchen, die durch interstitielle Flüssigkeitsströmung angetrieben wird.

Bei den einzelnen Ansätzen wird die Flüssigkeitsströmung durch Ausüben von Druck auf die Oberseite des TME-Modells erzeugt, wodurch die interstitielle Flüssigkeitsströmung im Gehirn nachgeahmt wird. Die richtigen physikalischen Signale zu liefern, um die Mikroumgebung des Gewebes zu replizieren, ist eine ständige Herausforderung. Unser dreidimensionales Modell verwendet Hyaluronsäure und Kollagen, die beide in der Gehirnmatrix vorkommen, sowie einen anhaltenden interstitiellen Flüssigkeitsfluss.

Zusammen liefern diese Faktoren wichtige physikalische Signale für gesunde und krebsartige Zellen. Unsere jüngsten Arbeiten deuten darauf hin, dass residente Gehirnzellen beeinflussen, wie Gliomzellen auf interstitielle Strömung reagieren. Diese Reaktion hängt jedoch von patientenspezifischen Faktoren ab.

Um den Einfluss dieser Faktoren auf die Gliominvasion zu untersuchen, haben wir ein patienteninformiertes Modell der invasiven Gliomfront entwickelt, das natives Hirngewebe nachahmt. Das Tumormodell des Patienten ermöglicht ein hochgradig kontrolliertes in vitro Experiment, das immer noch Faktoren auf Gewebeebene darstellt, die die Gliominvasion beeinflussen. Darüber hinaus ist dieses Modell im Vergleich zu ähnlichen Modellen der Gliominvasion und des interstitiellen Flusses zugänglich, da es keine Schläuche oder Pumpen benötigt und kommerziell erhältliche Materialien verwendet.