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Einleitung: Die Entwicklung der Prostata ist ein komplexer Prozess, dessen genaue Differenzierung durch das Fehlen von fetalen Materialien des Menschen limitiert ist. Die Verwendung von induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) könnte eine Alternative für die Forschung zu Entwicklung und Erkrankungen der Prostata sein. Ziel der Arbeit war die in vitro Differenzierung von iPSC in Richtung Prostata, um iPSC-basierte Prostata-Organoide zu generieren.

Material und Methoden: iPS-Zellen (SFS.1_wt) wurden zunächst zu definitivem Endoderm differenziert. Anschließend wurde mit Komponenten zur Aktivierung des Wnt- bzw. FGF-Signalwegs die Differenzierung Richtung Prostata induziert. Die gebildeten Strukturen wurden in einer 2D sowie Matrigel basierten 3D Kultur in definierten Prostata-Organoid Medium (PO-Medium) kultiviert. Anschließend erfolgte die Charakterisierung der differenzierten Zellen sowohl auf RNA-Ebene als auch mittels Immunfluoreszenz.

Ergebnisse: iPSC konnten durch Stimulation mit unterschiedlichen Substanzen in dichte Strukturen differenziert werden, welche sich im PO-Medium weiterentwickelten. Nach 7 Wochen konnte in strukturierten Bereichen der 2D und 3D Kulturen die nukleäre Expression des Androgenrezeptors (AR) festgestellt werden.

Schlussfolgerung: Wir konnten eine erfolgreiche Differenzierung von iPSC zu AR-positiven Zellen zeigen. Die Ergebnisse deuten auf die Differenzierung der iPSC zu luminalen Prostatazellen hin. Diese Arbeit dient somit als Basis für ein iPSC abgeleitetes Model für die Forschung zur Entwicklung der Prostata bzw. zur Regulation des AR-Signalwegs. Genetische Modifikationen wie CRISPR/Cas9-basierte PTEN-Disruption, Integration von SPOP-, TP53- oder FOXA1-Mutationen könnten darüber hinaus die Basis für präklinische Modelle des frühen Prostatakarzinoms darstellen.