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Fraunhofer IGB Jahresbericht 2012|13

FRAUNHOFER-PROJEKTGRUPPE ONKOLOGIE Die Projektgruppe »Regenerative Technologien für die On- kologie« des Fraunhofer IGB wurde 2009 zeitgleich mit dem Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin an der Universitätsklinik Würzburg eingerichtet. Die Projektgrup- pe profitiert einerseits von der Anbindung an die Forschung des Fraunhofer IGB und andererseits von der Anbindung an die Medizinische Fakultät der Universität Würzburg. Schwerpunkt der Projektgruppe ist die Entwicklung humaner 3D-Testsysteme für die Entwicklung von Krebsmedikamenten. Mit primären Tumorzellen werden gewebespezifische, vas- kularisierte In-vitro-Tumormodelle als Testsysteme etabliert. Die am Fraunhofer IGB in der Abteilung Zellsysteme etablierte Methodik, menschliche Gewebe mit einem funktionellen Blut- gefäßäquivalent in vitro zu züchten, wird dabei in der Projekt- gruppe auf die Herstellung humaner vaskularisierter Tumore transferiert: Wird das artifizielle Tumorgewebe in einem Biore- aktorsystem wie im menschlichen Körper über Blutgefäße ver- sorgt, können molekulare Mechanismen zur Angiogenese (der Ausbildung neuer Blutgefäße) und andere relevante Mechanis- men der Tumorentstehung und -metastasierung in vitro unter- sucht werden. Ebenso können wir mithilfe solcher Tumormo- delle studieren, wie neue Wirkstoffe im Tumor verteilt werden und an ihren Zielort gelangen. Mithilfe dieser Tumormodelle wird es möglich sein, neue Tumor-Diagnostika und -Therapeu- tika sowie gezielte Therapieverfahren unter Umgehung von Tierversuchen direkt an humanen Tumoren in vitro zu entwi- ckeln und zu validieren. Ein weiterer Fokus besteht in der Entwicklung von 3D in vitro generierten Tumorstammzell-Nischen. Tumorstammzellen gel- ten heute als Ursache für die Entstehung und das Wachstum von Krebs. Wie gesunde Gewebestammzellen teilen sie sich selten und sind deshalb unempfindlich gegen konventionelle Therapien mit Chemotherapeutika oder Strahlen. Diese Re- sistenz erschwert die Krebstherapie und kann zu Rezidiven, einem Wiederauftreten des Tumors, oder zu Metastasen füh- ren. Es gibt Hinweise, dass Tumorstammzellen in ihrer spezi- fischen Mikroumgebung (englisch niche) vor therapeutischen Angriffen geschützt sind. Gelingt es uns, eine solche Nische in vitro nachzubilden, könnten gezielt Therapeutika gesucht wer- den, die direkt auf die Tumorstammzellen wirken. Jedes Jahr erkranken 450 000 Menschen in Deutschland an Krebs, 216 000 Menschen sterben jährlich daran. Nach den Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist Krebs damit die zweithäu- figste Todesursache. Krebszellen wachsen unkontrolliert und bilden für ihre Nährstoffversorgung eigene Blutgefäße aus. Viele Tumore siedeln über das Blut- oder Lymphsystem Zellen in weit entfernte Organe und bilden dort Metastasen, welche eine Krebserkrankung oft unheilbar machen. Ein wichtiges Ziel unserer Arbeiten ist es daher, die Mechanismen des Krebs- wachstums, der Bildung von Metastasen und deren Verteilung im menschlichen Körper aufzuklären. KOMPETENZEN 56

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