Mesenchymales Gewebe aus Stammzellen und etablierten Zelllinien

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Beispiel Osteosarkomzellen

Alvetex Scaffold ist eine vielseitige Technologie und in der Lage, die Knochenbildung verschiedene Zelltypen zu unterstützen, gleich, ob sie aus gesunden oder aus pathologischen Knochengewebe stammen. So werden beispielsweise aus Osteosarkomen etablierte Zelllinien häufig zum Studium der Charakteristik von Differenzierung, Funktion und Krankheiten von Knochenzellen verwendet. Abbildung 4 (online) zeigt die Anwendung der Alvetex-Scaffold-Technologie als Träger einer 3D-Kultur der Osteosarkom-Zelllinie MG63. Mithilfe dieser Daten wird die Fähigkeit von MG63-Zellen nachgewiesen, durch das Gerüst hindurch zu wachsen und sich zu vermehren. Histologische Daten zeigen, dass das Wachstumsmuster von MG63-Zellen stark dem ähnelt, was bei MSCs zu sehen war. Die elektronenmikroskopische Untersuchung macht die Komplexität der Morphologie der MG63-Zellen in der 3D-Kultur und die Wechselbeziehungen zwischen den Zellen noch deutlicher sichtbar. Die Einfärbung mit Alizarinrot S bei der Bewertung der Calciumeinlagerung war in der gesamten Kultur offensichtlich und durch Standard-Lichtmikroskopie leicht festzustellen. Im Vergleich zu den auf konventionellem 2D-Kunststoff gewachsenen MG63-Zellen wiesen die in Alvetex Scaffold gezüchteten Zellen eine höhere Aktivität bei alkalischer Phosphatase auf und produzierten mehr Osteocalcin.

Die Verwendung des neuen Trägermaterials für die Adipogenese und die Bildung von Fett-produzierenden Zellen wurde ebenfalls untersucht (s. Abb. 3).

Adipogene Differenzierung

Es wurden MSCs von Ratten in Alvetex Scaffold gezüchtet und unter Nutzung eines Standardverfahrens angeregt, zur adipogenen Stammlinie auszudifferenzieren. Danach wurden Proben der ausdifferenzierten Zellen aus dem Gerüst gewonnen und anschließend auf Mikroskopgläsern zentrifugiert und zur Analyse eingefärbt. Die Daten zeigen eine größere Anzahl von Lipidtröpfchen in den einzelnen, in einer 3D-Kultur in Alvetex Scaffold gezüchteten Zellen im Vergleich zu äquivalenten, in einer 2D-Kultur gewachsenen Zellen. Diese Beobachtung wurde unter Verwendung eines alternativen Herangehens bestätigt und quantifiziert, bei dem das Absorptionsvermögen der Einfärbung mit Oil Red O an Proben gemessen wurde, die den beiden Kultivierungsverfahren direkt entnommen worden waren. Die Daten wurden normalisiert, um Unterschiede in der Zellanzahl zu berücksichtigen.

Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass zur adipogenen Stammlinie ausdifferenzierende MSCs höhere Lipidmengen produzieren, wenn sie in 3D-Kultur gezüchtet werden, als ihre auf konventionellem Kunststoffmaterial gehaltenen Pendants. Solche Unterschiede waren sieben Tage nach dem Induzieren der Differenzierung nachweisbar und bestanden für bis zu 21 Tage fort. Dies legt nahe, dass die 3D-Kultur von MSCs das verstärkte Zellwachstum und die Differenzierung fördert.

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* B. Steinhoff: Fisher Scientific GmbH, 58239 Schwerte

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