Dokument: Characterisation of Novel Drug Candidates for the Treatment of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma via Three-Dimensional Organoid Models
| Titel: | Characterisation of Novel Drug Candidates for the Treatment of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma via Three-Dimensional Organoid Models | |||||||
| Weiterer Titel: | Charakterisierung neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung des Pankreatischen Duktaladenokarzinoms mittels dreidimensionaler Organoidmodelle | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=64911 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20240228-112050-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Hänsel, Jan [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Teusch, Nicole [Gutachter] Prof. Dr. Kurz, Thomas [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC) is the most common malignant type of pancreatic cancer, primarily characterized by a desmoplastic tumour microenvironment (TME) consisting of inflammatory cancer-associated fibroblasts (CAFs), the early metastasis into nearby organs, and an elevated resistance against chemotherapeutic intervention, resulting in a low rate of overall survival in afflicted patients. Established therapeutical options can only guarantee minor chances of successful and relapse-free curation, and more effective alternatives are urgently needed. The treatment of PDAC therefore represents an important field of scientific and pharmaceutical research.
The biological and pharmacological assays and studies depicted and elaborated in this thesis represent the examination and characterization of novel and promising substances regarding their anti-tumour properties. The following drugs, phytochemicals and synthetic substances were subjected to research and experimentation: tylophorinins, artemisinins and histone deacetylase inhibitors (HDACi). These compounds were tested in 2D and 3D co-culture models to assess and determine their cytotoxic properties. Three-dimensional organoids were created from PDAC tumour cell lines and patient-derived CAFs (pancreatic and hepatic stellate cells) to generate a more natural and appropriate model of pancreatic cancer, and organoids were stained with fluorescent antibodies and recorded via confocal and spinning disc microscopy, to examine their cellular composition and to quantify and analyse the expression of proteins of interest. Another focus of research was the cellular process of epithelial-mesenchymal transition (EMT), which occurs during the tumour progression of PDAC and precedes invasion, dissemination in the bloodstream and liver metastasis. The expression of proteins and factors associated with EMT was examined in pancreatic cancer cell lines and organoids following treatment with efficacious HDAC inhibitors. Furthermore, protocols regarding the generation and derivation of cancer stem cells (CSCs), a chemoresistant and malignant type of tumour cells present in PDAC, were established and evaluated, and CSCs were subjected to cytotoxic drug screening. The cytotoxic efficacy of a variety of novel substances could be verified and validated in both 2D cell culture, 3D organoids and CSC models, and PDAC tumour cells treated with potent histone deacetylase (HDAC) inhibitors partially reverted from a mesenchymal to an epithelial phenotype, both on the protein and on the mRNA level.Das Pankreatische Duktaladenokarzinom (PDAC) stellt die häufigste und bösartigste Form des Bauchspeicheldrüsenkrebses dar, und wird vorrangig durch ein desmoplastisches Tumor-Mikromilieu aus Krebs-assoziierten Fibroblasten (CAFs), die frühe Metastase in benachbarte Organe, eine erhöhte Resistenz gegen chemotherapeutische Behandlungen und eine geringe Überlebensrate charakterisiert. Etablierte Behandlungsoptionen können nur minimale Heilungschancen garantieren, weshalb die wissenschaftliche Forschung nach effektiveren Therapien und Medikamenten von hohem medizinischem und pharmazeutischem Interesse ist. Die biologischen und pharmakologischen Experimente dieser Arbeit repräsentieren die Untersuchung und Charakterisierung neuartiger, vielversprechender Substanzen hinsichtlich ihres chemotherapeutischen Potenzials. Die folgenden Wirkstoffe wurden hierin auf 2D- und 3D-Modellen untersucht: Tylophorinine, Artemisinine und Histondeacetylase-Inhibitoren (HDACi). Dreidimensionale Organoide wurden aus PDAC-Zellen und primären Sternzellen generiert, mit fluoreszierenden Antikörpern gefärbt und mittels Konfokalmikroskopie auf ihre zelluläre Beschaffenheit und Proteinexpression hin analysiert. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt war der Prozess der Epithelial-Mesenchymalen Transition (EMT), der von Krebszellen vor der Metastasierung in Fremdgewebe durchlaufen wird. Die Proteinexpression von EMT-Faktoren wurde in PDAC-Zellen und Organoiden nach der Behandlung mit wirksamen HDAC-Inhibitoren untersucht, zudem wurden Protokolle zur Generierung, Kultivierung und Untersuchung chemoresistenter Krebsstammzellen (CSCs) aufgesetzt und evaluiert. Die zytotoxische Wirksamkeit verschiedener Substanzen konnte auf Zellkultur- und Organoidebene nachgewiesen und validiert werden, und in PDAC-Zellen, die mit effektiven HDAC-Inhibitoren behandelt wurden, konnte eine erhöhte Expression von epithelialen Markern und Faktoren gemessen werden. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 28.02.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 28.02.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 13.06.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 20.10.2023 |
