Organotypische Schnittkulturen

Organotypische Lungenkulturen

Organotypische Schnittkulturen sind eine Methode, bei der dünne Gewebeschnitte (etwa 200 µm dick), zum Beispiel aus der Lunge, unter Laborbedingungen über mehrere Tage oder Wochen am Leben erhalten werden. In diesen Schnitten bleibt die natürliche Gewebestruktur und Zellumgebung weitgehend intakt. In der präklinischen Forschung bieten sie deshalb einen wichtigen Mittelweg zwischen Zellkulturen und Tierversuchen.

Im Vergleich zu klassischen Zellkulturexperimenten haben organotypische Schnittkulturen den Vorteil, dass sie reale Zellkontakte, Signalwege und Immunreaktionen besser abbilden. Dadurch lassen sich beispielsweise Wirkstoffe realistischer auf ihre Wirkungsweise hin überprüfen. Allerdings können systemische Nebenwirkungen oder Krankheitszustände, zum Beispiel die Metastasierung von Krebs, nicht adäquat abgebildet werden. Dennoch reduziert der Einsatz von organotypischen Schnittkulturen die Notwendigkeit lebender Versuchstiere enorm (3R -Reduce). Die Herstellung ist technisch anspruchsvoll und erfordert viel Erfahrung, um konstante Ergebnisse zu erzielen.

Originalartikel

Culture of vibrating microtome tissue slices as a 3D model in biomedical research | Journal of Biological Engineering | Full Text

Für die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Lydia Meder stellen organotypische Schnittkulturen eine wertvolle Ergänzung zu bestehenden Modellsystemen in der Krebsforschung dar. Sie nutzt Schnittkulturen, um die Wirksamkeit verschiedener Substanzen auf das Wachstumsverhalten von Tumorzellen in der Lunge zu untersuchen.

Einblicke ins Labor

Die entnommene Lunge ist mit Agarose-Gel aufgefüllt worden, damit die Gewebestruktur gut erhalten bleibt.

Die Lungenstücke werden in Blöcke gegossen und härten in einem Eisbad aus, damit Sie im Anschluss angeschnitten werden können.

Die Lungenstücke werden auf einem Objekthalter fixiert.

Der Objekthalter wird im Vibratom zur Anfertigung von Gewebeschnitten platziert.

Gewebeschnitte der Lunge werden in Zellkulturplatten für mehrere Tage lebendig gehalten.

Unter dem Mikroskop kann man feststellen, dass in den Lungenschnitten die Gewebsstruktur während der Kultivierung erhalten bleibt.

Lungenschnitte können mit Substanzen behandelt werden, um das Wachstumsverhalten von Tumorzellen in der Kultur zu untersuchen. Hier ist das Tumorzellwachstum nach 2 Tagen dargestellt. Die Tumorzellen sind rot markiert.

Die entnommene Lunge ist mit Agarose-Gel aufgefüllt worden, damit die Gewebestruktur gut erhalten bleibt.

Die Lungenstücke werden in Blöcke gegossen und härten in einem Eisbad aus, damit Sie im Anschluss angeschnitten werden können.

Die Lungenstücke werden auf einem Objekthalter fixiert.

Der Objekthalter wird im Vibratom zur Anfertigung von Gewebeschnitten platziert.

Unter dem Mikroskop kann man feststellen, dass in den Lungenschnitten die Gewebsstruktur während der Kultivierung erhalten bleibt.

Lungenschnitte können mit Substanzen behandelt werden, um das Wachstumsverhalten von Tumorzellen in der Kultur zu untersuchen. Hier ist das Tumorzellwachstum nach 2 Tagen dargestellt. Die Tumorzellen sind rot markiert.

Kontakt

Prof. Dr. Lydia Meder
AG Zellplastizität am Tumor-Host-Interface/Lehrstuhl für Experimentelle Medizin 1
lydia.meder@fau.de

https://www.medtech.fau.eu/speakers/prof-dr-lydia-meder/
https://www.ccc.uk-erlangen.de/forschung/onkologische-forschungsgruppen-experimentelle-medizin/