3D modely mozkových nádorů

Abstract

Despite intensive research, glioblastoma multiforme remains one of the tumours of the central nervous system with the worst prognosis. The ability of glioblastoma cells to infiltrate brain tissue by forming invasive microtubular structures is stimulated by contact with adjacent non- tumor cells. Intercellular communication and the influence of the extracellular matrix create a specific microenvironment that affects cell signaling, proliferation, differentiation and response to pharmaceuticals. The recurrent form of glioblastoma often displays a much faster progression than the initial disease, which is attributed to the development of resistance to therapeutics and the preservation of the proliferative capacity of some tumour cells. The discovery of the stem- cells ability to self-aggregate in suspension has led to the creation of 3D in vitro models - brain organoids. They are much more complex that the established 2D models and their heterogeneity provides an environment simulating the in vivo state. This thesis aims to describe their use in brain tumour research and techniques for culturing 3D aggregates of neural lineage formed from induced or embryonic human stem cells with respect to their gradually increasing complexity. It also presents methods of addressing issues of hypoxia, organoid...

přes intenzivní výzkum stále řadí mezi nádory centrální nervové nejhorší prognózou. Schopnost infiltrace buněk glioblastomu do okolní mozkové tkáně souvisí s tvorbou invazivních mikrotubulárních struktur a je stimulována kontaktem okolními nenádorovými buňkami. Mezibuněčná komunikace a vliv extracelulární matrix vytváří specifické mikroprostředí, jež ovlivňuje buněčnou signalizaci, proliferaci, diferenciaci odpověď na aplikovaná farmaka. Rekurentní forma glioblastomu vykazuje často mnohem rychlejší progresi než prvotní onemocnění, což je dáváno do souvislosti s vytvořením rezistence vůči terapeutikům a zachováním proliferační kapacity části nádorových buněk. Objev schopnosti kmenových buněk samovolně agregovat v vytvoření trojrozměrných modelů - mozkových organoidů. Tato práce je zaměřena na popis jejich využití v oblasti výzkumu mozkových nádorů. Na rozdíl od zavedených 2D modelů u 3D struktury mnohem komplexnější. Svou heterogenitou poskytují prostředí simulující Rešerše popisuje techniky kultivace 3D agregátů neurální linie vytvořených indukovaných či embryonálních lidských kmenových buněk s ohledem na postupně růstající komplexitu a následné využití v nádorové biologii. Rovněž představuje metody řešení problematiky hypoxie, metabolismu organoidů, extracelulární matrix a také heterogenity jednotlivých...