Langfristige Expansion von Leber- und Bauchspeicheldrüsen-Zellen in 3D Organoidkulturen

Frankfurt, (PresseBox) - AMSBIO berichtet über die jüngste Publikation in Nature Protocols1   von Dr. Meritxell Huch ** und Mitarbeitern, in der die Entwicklung von Kulturbedingungen beschrieben wird, welche die langfristige Expansion von adultem Primärgewebe aus der Leber und der Pankreas in selbstorganisierende 3D Organoidkulturen ermöglichen.

Traditionell hat es sich als schwierig erwiesen, adultes somatisches Gewebe in vitro zu expandieren, vor allem hinsichtlich der Komplexität der Imitation entsprechender Umgebungssignale in der Kultur. Huch ** und Mitarbeiter haben dieses Problem gelöst und beschreiben neuartige Protokolle für die langfristige (> 1 Jahr) Expansion und genetische Manipulation von adulten Leber- und Pankreaszellen in 3D Organoidkulturen aus Maus- und menschlichen Modellen.

Die Autoren liefern ein detailliertes Protokoll, um adulte Maus- und menschliche Leber- und Pankreas-Organoide zu kultivieren, welches die Zellisolation und die langfristige Expansion sowie genetische Manipulation in vitro umfasst.

Menschliche Leber- und Pankreas-Zellen wurden mit AMSBIOs Basalmembran-Extrakt mit reduziertem Wachstumsfaktor, Cultrex BME2, als extrazelluläre Matrix (ECM) sowie einem definierten Medium kultiviert. Mit Hilfe von Cultrex BME 2 können sich die Zellen selbst in Organoide organisieren, die sich in vitro selbst erneuern. Dabei behalten die Organoide ihre Zellabstammung und Ursprungscharakteristika sowie ihre genetische Stabilität und das Potenzial, in funktionelle Zellen zu differenzieren, d.h. sie können in vitro zu Hepatozyten und in vivo zu Hepatozyten und endokrinen  Zellen differenziert werden.

Die genetische Veränderung dieser Organoide eröffnet Möglichkeiten für die Manipulation von adulten Stammzellen in vitro, wodurch die humanbiologische Forschung sowie die Korrektur von Gendefekten im Sinne der regenerativen Medzin vorangetrieben werden kann. Das gesamte Verfahren, welches  von Mitarbeitern mit einer wissenschaftlichen Grundausbildung durchgeführt werden kann, dauert 1-4 Wochen und umfasst die Etablierung von sich selbst erneuernden 3D Organoiden sowie deren genetische Manipulation.

Dr. Huch bezüglich dieser Ergebnisse: „Dieses Publikation beschreibt Protokolle zur Expandierung, Differenzierung, Charakterisierung und genetischen Manipulation von menschlichen und murinen Leber- und Pankreas-Organoiden, die von adulten Stamzellen erzeugt werden. Diese Kulturen repräsentieren das erste Organoidmodell für menschliche und murine Leber- und Pankreaskulturen, die aus adultem Gewebe stammen. Dabei unterstützt die BME2 extrazelluläre Matrix das Wachstum dieser Kulturen sehr gut."

AMSBIO beschäftigt sich intensiv mit der Variabilität der zellulären Mikroumgebung und wie diese die Zellkultur und deren physiologische Relevanz beeinflusst. Zu den Faktoren, die zu dieser Variabilität beitragen, zählen: Organspezifische Stromazellen, Wachstumsfaktoren, die Proteoglykan und Proteinzusammensetzung sowie die Rigidität oder Zugfestigkeit des Basalmembranextrakts oder der extrazellulären Matrix. Die Matrizen von AMSBIO unterstützen nicht nur Zellen und Zellschichten, sondern spielen auch eine wesentliche Rolle in der Gewebeorganisation, der Zell-Adhäsion, Migration, Proliferation und der Zelldifferenzierung. All diese wichtigen Aspekte können mit den Kits und der fachlichen Expertise von AMSBIO untersucht werden.

Cultrex® Basalmembran Extract (BME) ist eine lösliche Form der Basalmembran, welche aus dem Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) Tumor gereinigt wird. Dieses Extrakt geliert  bei 37 °C und bildet eine rekonstituierte Basalmembran. Die Hauptkomponenten von BME sind Laminin, Kollagen IV, Entactin und Heparansulfat-Proteoglycan. Diese extrahierten Proteine finden Anwendung in  einer Vielzahl von Zellkulturbedingungen, z. B. um das Wachstum von primären endothelialen, epithelialen, glatten Muskel- und Stammzellen aufrechtzuerhalten oder deren Differenzierung zu fördern.

BME kann auch in Assays zur  Zelladhäsion, zum Neuritenwachstum, zur Angiogenese, in vitro Zellinvasion und zu in vivo Tumorigenitätstests verwendet werden. Das neue BME 2 weist eine firmeneigene Formulierung auf, die eine höhere Zugfestigkeit als vergleichbare Produkte wie Matrigel® hat.

Für weitere Informationen über Cultrex BME2 besuchen Sie bitte http://www.amsbio.com/Long-term-organoid-culture-on-BME2-RGF.aspx oder kontaktieren Sie AMSBIO jetzt unter +44-1235-828200 / +49-69-779099 oder E-Mail info@amsbio.com.

**  Dr Meritxell Huch is a group leader at the Gurdon Institute, University of Cambridge, UK and winner of NC3Rs Award (2013) and Wellcome-Beit Prize Fellow (2014), Hamdan Award for Medical Research (2016)

Reference:  1. Nature Protocols, 11(9), 1724-1743, 25 August 2016  (this paper can be viewed online at http://www.nature.com/nprot/journal/v11/n9/full/nprot.2016.097.html

AMS Biotechnology Europe Ltd

Das 1987 gegründete Unternehmen AMS Biotechnology (AMSBIO) gilt heute als führend in der Unterstützung und Förderung von bahnbrechender Forschung. AMSBIO bringt modernste Life-Sience Technologien auf den Markt und stellt Produkte und Dienstleistungen von höchster Qualität zur Forschung in der Medizin-, Ernährungs-, Kosmetik- und Energiewirtschaft bereit. AMSBIO hat eine fundierte Expertise im Bereich der extrazellulären Matrix Forschung, und kann dadurch einzigartige Lösungsansätze für die Erforschung von Zell-Motilität, Migration, Invasion und Proliferation bieten. AMSBIO ist als Experte im Gebiet der Zellkultur angesehen, und arbeitet eng mit Kunden zusammen, um Zellsysteme zu etablieren, welche technologisch fortgeschrittene und kosteneffiziente Screening Verfahren für die Organoid- und Sphäroid-Kultur ermöglichen.

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