Untersuchungen zur Sphäroidbildung von Schilddrüsenkarzinomzellen in simulierter Mikrogravitation

Abstract

Die Zellkulturtechnik ist eine wichtige Forschungsmethode im Bereich der Zellbiologie und Biomedizin. Wesentliche Unterschiede zwischen den Zellen in vivo und Zellen in vitro sind jedoch deren Wachstumsbedingungen. Während in Laboren Schilddrüsenzellen als adhärenter Zellrasen am Boden von Kulturflaschen wachsen, zeigen sie im Körper ein dreidimensionales (3D)-Wachstum. Bilden sich Tumore im Körper, so kann das Ablösen aus dem Zellverband in Form von multizellulären Aggregaten (z.B. Metastasen) beobachtet werden. Sphäroide gleichen Metastasen in hohem Maße, da auch sie ein 3D-Wachstum und das Ablösen als Zellaggregate unter Laborbedingungen zeigen. Eine Möglichkeit diese Sphäroide künstlich zu erzeugen ist die Nutzung von Bodenanlagen (Ground-based Facilities - GBF-Anlagen) zur Simulation von Mikrogravitation auf der Erde im Laboratorium. Dazu werden im Rahmen dieser Arbeit die Random Positioning Machine (RPM) und der zweidimensionale (2D)-Klinostat (CN) genutzt. Ein Vergleich beider Versuchsmethoden an der Zelllinie FTC-133 wurde in der Arbeit „Thyroid cells exposed to simulated microgravity conditions – comparison of the fast rotating clionstat and the random positioning machine“ publiziert. In der Veröffentlichung „Common effects of cancer cells exerted by a random positioning machine and a 2D clinostat“ wurden für die Zelllinien ML-1 und RO82-W-1 ebenfalls vergleichende Untersuchungen auf diesen Bodenanlagen vorgenommen. Mechanismen für die Bildung von Sphäroiden wurden in den Arbeiten „Spheroid formation of human thyroid cancer cells under simulated microgravity: a possible role of CTGF and CAV1“ und „Cytokine release and focal adhesion proteins in normal thyroid cells cultured on the random positioning machine” untersucht.