Etablering av organoid plattform for kreft i eggstokkene

Christiane Helgestad Gjerde (1), Anika Langer (1), Gorka Ruiz de Garibay (1), Robert Willoughby (1), Elvira García de Jalón (1), Katrin Kleinmanns (1), Ben Davidson (2), Emmet McCormack (1,3,4) , Line Bjørge (1,5)

(1) Centre for Cancer Biomarkers CCBIO, Department of Clinical Science, The University of Bergen.

(2) Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine, The University of Oslo

(3) Centre for Pharmacy, Department of Clinical Science, The University of Bergen.

(4) Vivarium, Department of Clinical Science, The University of Bergen.

(5) Department ofObstetrics and Gynaecology, Haukeland University Hospital

Eggstokkreft er den nest hyppigste formen for underlivskreft i den vestlige del av verden, og i Norge blir 500 kvinner diagnostisert med sykdommen hvert år. Behandlingen som tilbys er en kombinasjon av kirurgi og kjemoterapi. Prognosen for kvinnene med denne sykdommen er fortsatt dårlig, og mindre enn 50% bli kurert. Dette skyldes hovedsakelig at sykdommen allerede har spredt seg på diagnosetidspunktet, samt utvikling av medikamentresistens. En av de største utfordringene er å forstå hvorfor pasienter med lignende sykdomskarakteristika responderer ulikt på det samme primære behandlingsregimet. Organoider er in vitro, tredimensjonale vevskulturer. De er et lovende verktøy for valg av persontilpasset behandling.

For at cellene skal kunne vokse tredimensjonalt, er de avhengige av tilstedeværelse av ekstracellular matriks, som er et omgivende nettverk av fiberdannende proteiner og polysakkarider som holder dem på plass. Tradisjonelt brukes en kunstig løsning som lages av basalmembraner. Denne kalles Matrigel og består av en gelé av proteinfibre fra sarkomceller fra mus. Fordi proteinsammensetningen og strukturen er ulik den ekstracellulære matriks som finnes i vev, har det de siste årene blitt etablert metoder som muliggjør fjerning av alt cellulært materiale, samtidig som den vevsspesifikke ekstracellulære matriksen bevares.

Målsetningen med prosjektet er å etablere en organoid plattform for kreft i eggstokkene. I prosjektet brukes decellulært peritoneal vev som ekstracellular matriks. I første del av prosjektet er metodikk for dette blitt etablert. Vev både fra mennesker (peritoneum) og fra gris (peritoneum, tarm) er blitt analysert og nærmere karakterisert biokjemisk. Den peritoneale plattformen representerer et system som er mer sykdomsspesifikt enn tidligere etablerte modeller. Undersøkelser av decellulært peritonealvev fra pasienter med eggstokkreft pågår.

Vi har også dyrket kreftceller fra eggstokkreft på det decellulære peritonealvevet. Vevet, som er semipermeabelt, blir spent ut og fiksert før cellene blir sådd ut direkte på vevet. Cellene deler seg og vokser med et lignende mønster som man ser in vivo. Dette viser at bruk av vevsspesifikk ekstracellulær matrix er viktig ved etablering av in vivo-lignede tredimensjonale cellekulturer.

Vi håper at den etablerte plattformen vil danne basis for bedre forståelse av biologiske egenskaper ved svulstene og for hvordan vi bedre kan målrette behandling for hver enkelt pasient.

(Se figur 1 i artikkel)

Figur 2 (venstre): Studiedesign: Peritoneum og tarm ble samlet og celler fjernet. Decellulært vev ble karakterisert med H&Efarging, DNA-kvantifisering og undersøkelse av diffusjon av små og store molekyler gjennom vevet. Videre ble kreftceller fra eggstokkreft dyrket på vevet.