Wachstumsrate von Meningeomzellen in der Zellkultur unter verschiedenen Bedingungen

Abstract

Die Anzucht von primären Zellkulturen ist eine etablierte Methode in der Tumorforschung. Hierbei spielt die Wachstumsrate eine wichtige Rolle für die Ergebnisse. Abhängig vom experimentellen und klinischen Setting ist das verwendete Gewebe unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt. Der Einfluss dieser Bedingungen auf das Wachstumsverhalten von Zellkulturen ist bis jetzt noch nicht gut untersucht. In dieser Dissertation werden die Ergebnisse einer experimentellen Analyse von Zellkulturen primärer Meningeomzellen präsentiert, nachdem das Tumorgewebe initial unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt war. Für diese experimentelle Arbeit wurden im Jahr 2022 von Juni bis Dezember 10 primäre, humane Meningeome nach Operation in der Neurochirurgischen Klinik der Universität des Saarlandes gesammelt. Um zu untersuchen, ob es eine Änderung im Wachstumsverhalten der Zellen gibt, wenn das Gewebe nicht direkt nach der Operation weiterverarbeitet wird, wurde am Tag der Operation eine primäre Zellkultur (Ansatz A p0) und mit einem zeitlichen Versatz von 24 Stunden eine zweite (Ansatz B p0) angesetzt. Zur Beobachtung des Wachstumsverhaltens von Sekundärkulturen wurden Zellen nach Splitting der p0-Kulturen in zwei p1-Kulturen in flüssigem Stickstoff eingefroren und nach 6-7 Monaten rekultiviert. Ergänzend wurden im Vergleich zu den Primär- und Sekundärkulturen Ansätze aus Gewebe jedes Meningeoms angefertigt, das nativ ohne Nährlösung oder Frostschutz eingefroren wurde. Für jedes Meningeom wurden ein Tupfpräparat und pro Ansatz A und B jeweils ein Tropfpräparat der primären (p1) und der sekundären Zellkultur (p2) angefertigt und der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung unterzogen. Die Ergebnisse wurden mit denen der Loss-of-Heterozygosity-Analyse (LOH-Analyse) verglichen, um die valide Repräsentation des Tumorgewebes durch die Zellkultur zu überprüfen. Es wurde gezeigt, dass das Wachstumsverhalten von Meningeomzellkulturen unabhängig vom oben genannten zeitlichen Ansatz war, vorausgesetzt, dass sich ausreichend lebende Zellen im verwendeten Gewebe befanden. Zudem wurde deutlich, dass eine Kultivierung aus nativem, gefrorenem Tumormaterial unter Verwendung derselben Methoden nicht möglich war. Auf der anderen Seite ließen sich die eingefrorenen Zellen sehr gut erneut kultivieren. Insgesamt waren circa 90 % aller Zellkulturen angewachsen. Zudem verifizierten die Ergebnisse der Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, dass die etablierten primären Zellkulturen das Tumormaterial valide repräsentierten, auch nach dem Einfrieren und Rekultivieren.

Cell cultures are an established method in tumor research. Thereby, the growth rate is important for the results. Depending on the experimental and clinical setting, the tissue used is exposed to different conditions. The influence of these cell and tissue conditions on the growth pattern of cell cultures are not well reported yet. Here, the results of an experimental analysis of cell culture of primary meningioma cells after different initial tissue conditions are presented. In 2022, from June to December, 10 primary human meningiomas were collected after surgery at the Neurosurgical Department of the Saarland University for this experimental work. In order to investigate whether there is a change in the growth pattern of the cells if the tissue is not processed immediately after surgery, a first cell culture was set up directly on the day of surgery (approach A p0) and a second cell culture (approach B p0) only 24 hours later. Cells were frozen in liquid nitrogen after splitting the p0-cultures into 2 p1-cultures and recultured after 6-7 months to observe the growth pattern of secondary cell cultures. Additionally and in comparison to the primary and secondary cell cultures, approaches were prepared from tissue of each meningioma that was frozen natively without nutrient or antifreeze solution. For each meningioma, a touch preparation was prepared, further a drop preparation of the primary (p1) and the secondary cell culture (p2) for each approach A and B. All preparations were subjected to Fluorescence in situ hybridization. The results were compared with those of the Loss-of-Heterozygosity-Analysis (LOH-Analysis) to verify the valid representation of tumor tissue by cell culture. It has been shown that the growth pattern of meningioma cell cultures was independent of the time they are set up under the condition that there were enough living cells in the tissue. Further, the culturing of frozen tissues was not possible in the same setting. On the other hand, the frozen cell cultures could be recultivated very well. Moreover, the results of Fluorescence in situ hybridization verified that the established primary cell cultures validly represented the tumor material, even after freezing and recultivating.