Humane Hautorganoide, als Ort der Krebsproliferation

In Österreich werden jährlich etwa 45.000 Mäuse für onkologische Tests verwendet. In diesem Projekt schlagen wir vor, dieVerwendungvonMäusefür Hauttumortransplantationen durch eine neue Methode zu ersetzen, die auf der Erzeugung menschlicher Haut durch Differenzierung von embryonalen Stammzellen zu Hautorganoiden beruht. Es ist uns bereits gelungen, aus einer einzigen menschlichen Stammzelle ein komplexes menschliches Hautgewebe zu züchten, das aus Keratinozyten, Melanozyten, Fibroblasten, Neuronen und Adipozyten besteht. Wir schlagen vor, dass die im Labor gezüchtete menschliche Haut ideal ist, um das Verhalten bösartiger menschlicher Hauttumorzellen nach der Transplantation dieser Zellen zu testen. Wir werden dann das Tumorwachstum durch Live-Mikroskopie von Tumororganoiden sichtbar machenundauch traditionelle histologische Gewebeanalyse anwenden. Unser neuartiges Modell stellt ein wertvolles Instrument für die Grundlagenforschung dar, um die Mechanismen der Melanomprogression zu untersuchen. Weiters dient es auch der translationalen Wissenschaft, um bessere Behandlungsmöglichkeiten für Melanompatienten zu finden. Wir hoffen, dass wir mit diesem Projekt das Leiden der Tiere verringern und gleichzeitig unser Wissen über das Wachstum von Hauttumoren erweitern können.

Neue Wege in der Melanomforschung: Menschliche Haut-Modelle revolutionieren die Suche nach Krebstherapien. Zusammenfassung der Forschungsergebnisse Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Mario Mikula und Markus Hengstschläger hat in drei aktuellen Studien entscheidende Mechanismen entschlüsselt, die das Voranschreiten des schwarzen Hautkrebses (Melanom) vorantreiben. Die Forscher identifizierten drei unterschiedliche molekulare "Schalter", die das Tumorwachstum und die Flucht des Krebses vor dem Immunsystem steuern: NLGN4X & HIF1A: Es wurde entdeckt, dass der Verlust des Proteins NLGN4X in späten Stadien dazu führt, dass sich Krebszellen besser an sauerstoffarme Umgebungen anpassen und aggressiver wandern. Rictor-AKT & Immunsystem: Die Blockade des AKT-Signalwegs verbessert die körpereigene Immunantwort und verstärkt die Wirkung moderner Immuntherapien (Anti-PD-L1). SR-B1 & Cholesterin: Der Cholesterin-Transporter SR-B1 schützt Melanomzellen während einer Chemotherapie, indem er Entzündungssignale moduliert und das Überleben der Zellen sichert. Haut-Organoide statt Tierversuche In allen drei Projekten bildete ein technologisches Highlight das Herzstück der methodischen Arbeit: 3D-Haut-Organoide, die aus menschlichen pluripotenten Stammzellen im Labor gezüchtet wurden. Wie wurden sie eingesetzt? Anstatt Tumorzellen in Mäuse zu injizieren, wurden die menschlichen Melanomzellen direkt in diese künstlich hergestellte, menschliche Haut verpflanzt. Diese Organoide simulieren die komplexe Architektur und die Schichten der menschlichen Haut weitaus präziser als eine einfache Zellkultur in der Petrischale. Warum wurden sie eingesetzt? Melanome verhalten sich in menschlichem Gewebe oft anders als in Nagetieren. Durch die Verwendung von Organoiden konnten die Forscher die Interaktion zwischen Krebszellen, dem Gewebe und Wirkstoffen in einem rein menschlichen System beobachten. Dies erhöht die Aussagekraft der Ergebnisse für die spätere Anwendung am Patienten. Beitrag zum Tierschutz (3R-Prinzip) Der konsequente Einsatz dieser Organoid-Modelle leistet einen wesentlichen Beitrag zur Reduktion von Tierleid: Ersatz (Replacement): Viele Experimente, die früher zwingend an lebenden Tieren durchgeführt werden mussten, können nun vollständig im Labor an menschlichen Gewebemodellen stattfinden. Reduktion (Reduction): Da die Wirksamkeit von Medikamenten oder Gen-Ausschaltungen bereits im frühen Stadium am Organoid präzise getestet werden kann, sinkt die Zahl der notwendigen Validierungsversuche im Tiermodell massiv. Präzision: Da die Modelle menschlichen Ursprungs sind, werden Fehlentwicklungen in der Forschung vermieden, die sonst zu unnötigen Tierversuchen aufgrund falscher Hypothesen führen könnten. Diese Forschung zeigt eindrucksvoll, dass medizinischer Fortschritt und moderner Tierschutz Hand in Hand gehen können, indem innovative Bio-Technologien die Lücke zwischen Labor und Klinik schließen.