Lebensfähige Zelllinien (immortalisiert, konsistent) und Explantatmodelle (frische Gewebestücke, komplexe Mikroumgebung) sind wichtige Werkzeuge für die Ex-vivo-Forschung und bieten komplementäre Vorteile: Zelllinien sind vielseitig für groß angelegte Studien einsetzbar, während patientenabgeleitete Explantate (PDEs) die Komplexität von Tumoren/Geweben besser nachahmen und die zelluläre Vielfalt sowie die Stromainteraktionen für physiologisch relevantere Arzneimitteltests und Krankheitsmodellierungen erhalten, allerdings mit einer kürzeren Kulturlebensdauer als Zelllinien.
Lebensfähige Zelllinien (z. B. HeLa, HEK293, Krebszelllinien)
Definition:
Kultivierte Zellen, die die Fähigkeit zur unbegrenzten Teilung erworben haben (immortalisiert) oder aus primärem Gewebe stammen und für langfristiges Wachstum angepasst sind.
Vorteile:
Einfache Pflege, skalierbar, kostengünstig, konsistent, gut geeignet für Hochdurchsatz-Screening (HTS).
Nachteile:
Häufiger Verlust der ursprünglichen Gewebeheterogenität und komplexer Interaktionen, Akkumulation genetischer Aberrationen möglich, weniger physiologisch relevant als primäre Modelle.
Typen:
Endliche (begrenzte Teilung), Kontinuierliche/Immortalisierte (unbegrenzte Teilung), Stammzelllinien
Explantatmodelle (Patienteneigene Explantate – PDEs)
Definition:
Frische, kleine Stücke chirurgisch entnommenen Gewebes (z. B. Tumor, Organbiopsie) werden in Kultur gehalten, wodurch die ursprüngliche 3D-Struktur und Mikroumgebung erhalten bleiben.
Vorteile:
Erhalt der zellulären Heterogenität (Krebszellen, Stroma), Erhaltung der 3D-Architektur, bessere Abbildung von In-vivo-Bedingungen, wertvoll für Arzneimitteltests an ganzem Gewebe.
Nachteile:
Kürzere Kulturlebensdauer, schwierigere Etablierung, weniger geeignet für Standard-HTS, mögliche Variabilität.
Anwendungen:
Untersuchung der Heterogenität von Krebszellen, des Knochen-/Knorpelstoffwechsels, der Arzneimittelwirkung in komplexen Umgebungen, Verständnis von Zell-Matrix-Interaktionen.
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