Text

Einleitung: Mechanische Veränderungen des Gewebes beeinflussen maßgeblich die Tumorprogression beim Prostatakarzinom (PCa). Dennoch werden diese Faktoren in herkömmlichen Zellkulturmodellen kaum berücksichtigt, was häufig zu einem Verlust klinisch relevanter Marker wie des Androgenrezeptors (AR) führt.

Methode: Zur Nachbildung physiologischer Gewebeeigenschaften wurden PDMS-basierte Substrate mit einstellbarer Elastizität entwickelt. Auf diesen wurden PCa-Zelllinien (LNCaP, VCaP, PC3) sowie primäre Tumorzellen aus Prostatektomiepräparaten kultiviert. Analysen umfassten Zellmorphologie, Proliferation, Vitalität, Therapieansprechen sowie die Tumormarker Expression von AR, PCA3, PSMA, AMACR und EZH2 mittels Immunfluoreszenz und qRT-PCR.

Ergebnisse: Physiologische Substrate führten zu einem tumorähnlicheren Zellmorphotyp, bis zu dreifach erhöhter Proliferation sowie bis zu neunzigprozentig reduziertem Therapieansprechen gegenüber etablierten Therapeutika verglichen zu Kulturen auf Standard Kunststoff Oberflächen. In primären PCa-Kulturen konnte eine bis zu vierfach erhöhte Expression von AR und PCA3 über 10 Tage im Vergleich zur Kultur auf Plastik nachgewiesen werden. Parallel zeigten sich eine verbesserte Zelladhärenz und Vitalität.

Schlussfolgerung: Physiologisch angepasste Substrate fördern die Erhaltung klinisch relevanter Tumormarker und können die Aussagekraft von PCa-in-vitro-Modellen signifikant verbessern. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden derzeit Substrate mit nativen Matrixprotein-Beschichtungen entwickelt, um die mikroumgebungsbedingte Regulation weiter zu optimieren und so ein noch physiologisch relevanteres in-vitro Tumormodell zu etablieren.