Das Osteosarkom ist eine seltene, aber dennoch die häufigste maligne Form eines primären Knochentumors. In den meisten Fällen tritt das Osteosarkom in der Metaphyse langer Röhrenknochen sowie in Regionen mit schnellem Knochenwachstum auf und betrifft v.a. Kinder. Charakteristisch für diese Tumorart ist die frühe Mikrometastasierung – bei etwa 80 % der PatientInnen sind bereits zum Zeitpunkt der Diagnose kleinste pulmonale Metastasen vorhanden.
Ein großes Problem bei der Behandlung von Osteosarkomen ist die Chemotherapie-Resistenz. Nur etwa die Hälfte der PatientInnen spricht auf diese Behandlung an, was die Prognose erheblich verschlechtert. Es sind mehrere Mechanismen bekannt, durch die Osteosarkome eine Resistenz gegenüber Chemotherapeutika entwickeln können. Dabei spielen Modulationen in verschiedenen Signalwegen, die das Überleben der Tumorzellen begünstigen, eine zentrale Rolle.
Ziel dieser Arbeit ist es, zwei Ansätze zu finden, um Osteosarkom-Gewebe – sowohl Zelllinien als auch frisches PatientInnengewebe – empfindlicher gegenüber Chemotherapeutika zu machen. Dabei stehen die Substanzen Punicalagin, eine Ellagsäure, sowie die OGT-Inhibitoren OSMI-1 und OSMI-4 als potenzielle Chemo-Sensitizer im Fokus.
Frühere Untersuchungen haben bereits gezeigt, dass Punicalagin das Tumorgewicht, die tumorinduzierte Angiogenese, die Zellproliferation und die Überlebensfähigkeit von Tumorzellen, sowohl in PatientInnenproben als auch in Zelllinien, deutlich reduzieren kann.
OSMI-1/OSMI-4 hemmen die O-GlcNAc Transferase (OGT), ein Enzym, das eine zentrale Rolle bei der Hyper-O-GlcNAcylierung in Tumorzellen spielt. Dieser Prozess fördert die aerobe Glykolyse, die Metastasierung sowie die Chemotherapie-Resistenz.
Zur Untersuchung der Effekte dieser Substanzen wird das sogenannte CAM-Modell (Chorio-Allantoic-Membrane) eingesetzt – ein 3D-in-vivo-Tumormodell. Hierbei wird die stark vaskularisierte Membran des Hühnerembryos, die u.a. dem Gasaustausch dient, zur Forschung genutzt. Tumorzellen oder Primärwebe werden direkt auf die CAM aufgebracht, um ihr Verhalten in Bezug auf Viabilität, Invasivität und Metastasierung zu beobachten.
Einige Studien haben in anderen Malignom-Entitäten bereits gezeigt, dass die Hemmung von OGT und Punicalagin ein vielversprechender Therapieansatz ist. Allerdings existieren nur sehr wenige Untersuchungen, die sich speziell auf das Osteosarkom konzentrieren und außerdem die Kombination von Punicalagin oder der OGT-Inhibitoren und Chemotherapeutika in diesem Zusammenhang betrachten.
Untersuchung der Chemo-Sensitivität: Effekte von Punicalagin und OGT-Inhibitoren bei Osteosarkom-Gewebe und -Zelllinien im 3D-in-vivo-Tumor-Modell
MITGLIED IM KOLLEG
seit
Prof. Dr. Thiha Aung
- Studiengangsleiter Physician Assistant
- Leiter des Lern- und Transferzentrum/Simulationszentrum an der Fakultät Angewandte Gesundheitswissenschaften
- Kombination aus experimenteller Forschung und klinischem Mentoring
- Internationale Forschungsaufenthalt in Kooperation mit Harvard Medical School
- Internationale Hospitationen und Mitwirkung bei humanitären medizinischen Hilfsprojekten
Betreute Projekte:
- Untersuchung der Chemo-Sensitivität: Effekte von Punicalagin und OGT-Inhibitoren bei Osteosarkom-Gewebe und -Zelllinien im 3D-in-vivo-Tumor-Modell
- MicroRNA-21 and FOXO1 in angiogenesis of pancreatic cancer
- Untersuchung von tumorassoziierten Fibroblasten und Makrophagen im humanen Pankreaskarzinom- und Cholangiokarzinom-Gewebe mithilfe des 3D-in-vivo-Modells
- Untersuchung der Effekte von antihormonellen und antiangiogenetischenSubstanzen auf humanesEndometriose-Gewebe im 3D-in-vivo-Modell
- Das Hühnerei-Chorionallantoismembran-Modell zur Untersuchung von Endometriose-Gewebeproben und deren Reaktion auf verschiedene Substanzen
- Patient-derived xenograft therapy of human pancreatic cancer tissue in a 3D in vivo model
- Etablierung eines In-vivo-Tumorangiogenese-Modells als Plattform für die Testung von personalisierten Therapien für Weichgewebesarkome mit Laser Speckle Contrast Imaging (LSCI)
- Effekte von Punicalagin auf Osteosarkom-Zelllinien und Primärmaterial im 3D-in-vivo Tumormodell
- Modulation of the growth cystic tissue in 3D-in-ovo-modell
- Untersuchung des Effekts von Medikamenten auf das Zystenwachstum von humanem ADPKD-Gewebe im 3D-in-vivo-Modell
Prof. Dr. Silke Härteis
Translationale Nieren-/Tumorforschung (From Bedside to Bench and from Bench to Beside) und Einsatz eines Patienten-spezifischen 3D-in-vivo-Modells, das die 3R-Prinzipien (reduce, refine, replace) implementiert. Dieses Modell ermöglicht nicht nur neue Forschungsansätze für die Untersuchung von Primärmaterial von Tumoren und Nierenzysten, sondern bietet die Möglichkeit einer individualisierten, patienten-spezifischen Forschung zur Etablierung neuer Therapieansätze. In der Tumorbiologie, wo man die Wirksamkeit von Medikamenten und deren Dosierung testen will, dient das Chorion-Allantois-Membran-Modell (CAM-Modell) als solcher „Zwischenschritt“ zwischen Tier und Mensch.
Betreute Projekte:
- Untersuchung der Chemo-Sensitivität: Effekte von Punicalagin und OGT-Inhibitoren bei Osteosarkom-Gewebe und -Zelllinien im 3D-in-vivo-Tumor-Modell
- MicroRNA-21 and FOXO1 in angiogenesis of pancreatic cancer
- Untersuchung von tumorassoziierten Fibroblasten und Makrophagen im humanen Pankreaskarzinom- und Cholangiokarzinom-Gewebe mithilfe des 3D-in-vivo-Modells
- Untersuchung der Effekte von antihormonellen und antiangiogenetischenSubstanzen auf humanesEndometriose-Gewebe im 3D-in-vivo-Modell
- Das Hühnerei-Chorionallantoismembran-Modell zur Untersuchung von Endometriose-Gewebeproben und deren Reaktion auf verschiedene Substanzen
- Patient-derived xenograft therapy of human pancreatic cancer tissue in a 3D in vivo model
- Etablierung eines In-vivo-Tumorangiogenese-Modells als Plattform für die Testung von personalisierten Therapien für Weichgewebesarkome mit Laser Speckle Contrast Imaging (LSCI)
- Effekte von Punicalagin auf Osteosarkom-Zelllinien und Primärmaterial im 3D-in-vivo Tumormodell
- Modulation of the growth cystic tissue in 3D-in-ovo-modell
- Untersuchung des Effekts von Medikamenten auf das Zystenwachstum von humanem ADPKD-Gewebe im 3D-in-vivo-Modell
Poster
Vorträge
Steudle, S. (2024):
Pitch your research 18.06.2024, INDIGO, BayWISS, bidt.
