Dissertation / PhD Thesis

GSI-2024-00018

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Developing a Protocol for In Vitro Characterization of Circulating Cancer Stem Cell-like Cells

Quartieri, M. (First author)GSI*

2023
Technische Universität Darmstadt Darmstadt

Please use a persistent id in citations: urn:nbn:de:tuda-tuprints-263460  doi:10.26083/TUPRINTS-00026346  doi:10.15120/GSI-2024-00018

Abstract: Krebs ist weltweit die häufigste Todesursache, und trotz der in den letzten Jahrzehnten erzielten Therapieverbesserungen sind Tumorrezidive und Metastasen nach wie vor das größte Problem für den Therapieerfolg. Tumore zeichnen sich durch eine heterogene Zellpopulation aus, die auf die sich rasch entwickelnde dynamische Mikroumgebung des Tumors zurückzuführen ist. Die Blutgefäße, die sich während der Tumorbildung bilden, weisen eine desorganisierte Struktur auf, die zur Entwicklung einer hypoxischen Umgebung im Tumor beiträgt. Eine solche Mikroumgebung führt zur Entwicklung einer Subpopulation von Tumorzellen, die einen mesenchymalen Phänotyp aufweisen und in das Blut und die Lymphgefäße einwandern können. Bei diesen Zellen handelt es sich um die zirkulierenden Krebsstammzellen (CCSCs), die strahlenresistent sind und folglich für die Metastasenbildung verantwortlich sind. CCSCs verfügen über Marker, die für die Migration und Stammzelleneigenschaft (CD133), die Resistenz gegen Anoikis (Trk B), den programmierten Zelltod, und die Immunabwehr (CD47) entscheidend sind. Die Hypoxie trägt dazu bei, die Stammzellenkapazität zu simulieren und die Subpopulation der CD133-positiven Zellen zu selektieren. Darüber hinaus sind diese Zellen strahlenresistent und eine weitere Selektion ist möglich, nachdem sie ionisierender Strahlung ausgesetzt wurden. Idealerweise würde ihre Isolierung, Kultivierung und Charakterisierung in vitro die Möglichkeit bieten, das Wissen über die für die Metastasenbildung verantwortlichen Mechanismen zu erweitern. Es ist jedoch technisch äußerst anspruchsvoll, sie im Blutkreislauf zu identifizieren, da sie nur in geringer Zahl im Blutkreislauf vorhanden sind. Zu diesem Zweck haben wir in dieser In-vitro-Studie unter Verwendung von Hypoxie (akut und chronisch) und ionisierender Strahlung (4 Gy Röntgenstrahlung) Zellen mit einem CCSC-ähnlichen Phänotyp für die weitere Charakterisierung ausgewählt. Wir haben versucht, diese Zellen ex vivo aus dem Blut der Tiere zu isolieren und zu charakterisieren. Dabei untersuchten wir die Expression der CD133- und CD47-Marker zwischen Primärtumor und Metastasen durch histologische Analyse von Proben, die im In-vivo-Mausexperiment gewonnen wurden.

Note: Veröffentlicht unter CC BY-SA 4.0 International
Note: Dissertation, Technische Universität Darmstadt, 2023

---

Contributing Institute(s):

1. Biophysik (BIO)

Research Program(s):

1. 633 - Life Sciences – Building Blocks of Life: Structure and Function (POF4-633) (POF4-633)
2. SUC-GSI-Darmstadt - Strategic university cooperation GSI-TU Darmstadt (SUC-GSI-DA) (SUC-GSI-DA)

Experiment(s):

1. Biophysics experiment at GSI, but no LSRF/no experiment at the GSI accelerator complex (none)

Appears in the scientific report 2023

---

Database coverage:

---