Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Screening von Krebsmedikamenten auf Basis einer 3D-Drucktechnik mit aus Fettgewebe gewonnenen Stammzellen/Hepatozyten

Xinru Zhao, Siqi Du, Lei Chai, Yufan Xu, Libiao Liu, Xinwei Zhou, Jiayin Wang, Weiming Zhang, Cheng-Hsien Liu und Xiaohong Wang

Hintergrund: In den letzten Jahrzehnten konnten die Ergebnisse von Arzneimittelscreenings auf Basis von zweidimensionalen (2D) Zellkulturen aufgrund der unterschiedlichen Zellwachstumsumgebungen kaum durch Tierversuche reproduziert werden. Mit der Entwicklung von dreidimensionalen Drucktechniken (3DP) zeigen 3D-Zellkulturen in vitro in vielen Bereichen große Vorteile. In dieser Studie wurde mithilfe eines an der Universität Tsinghua entwickelten 3D-Zelldruckers ein 3D-Arzneimittelscreeningmodell auf Basis eines zellbeladenen Gelatine-/Alginat-/Fibrinogen-Hydrogels erstellt.
Methoden: Die Effekte von 2D- und 3D-Arzneimittelscreenings wurden mit drei Medikamenten gegen Lebertumoren (Astragaluspolysaccharid, 5-Fluorouracil und Matrine) verglichen. Die Zellüberlebensraten wurden mit kolorimetrischen 3-[4,5-Dimethylthiazol-2-yl]-2,5-Diphenyltetranatriumbromid-Methoden und dem Cell Counting Kit-8-Verfahren getestet. Zur Unterstützung der Analysen wurden einige andere Nachweismethoden eingesetzt, wie 4',6-Diamidino-2-phenylindol/5- oder 6-(N-Succinimidyloxycarbonyl)-3',6'-O,O'-Diacetylfluorescein-Färbung, Acridinorange/Propidiumiodid-Färbung, Hämatoxylin-Eosin-Färbung und Rasterelektronenmikroskopie.
Ergebnisse: Die Zelllebensfähigkeit der 3D-Kokulturen aus Fettgewebe gewonnener Stammzellen/Hepatozyten wurde erhöht. Das 3D-Modell erhöhte die Arzneimittelresistenz der Hepatozyten.
Schlussfolgerung: Dieses in vitro 3D-Modell verspricht, in der Arzneimittelprüfung weit verbreitet eingesetzt zu werden.