Glioblastoma and cerebral organoids: development and analysis of an in vitro model for glioblastoma migration
Autoři
FEDOROVÁ, Veronika (203 Česká republika, domácí), Veronika POSPÍŠILOVÁ (203 Česká republika, domácí), Tereza VÁŇOVÁ (203 Česká republika, domácí), Kateřina AMRUZ ČERNÁ (203 Česká republika, domácí), Pavel ABAFFY (703 Slovensko), Jiří SEDMÍK (203 Česká republika, domácí), Jan RAŠKA (203 Česká republika, domácí), Simona VOCHYÁNOVÁ (203 Česká republika, domácí), Zuzana MATŮŠOVÁ (203 Česká republika), Jana HOUSEROVÁ (203 Česká republika), Lukáš VALIHRACH (203 Česká republika), Zdeněk HODNÝ (203 Česká republika) a Dáša BOHAČIAKOVÁ (703 Slovensko, garant, domácí)
It is currently challenging to adequately model the growth and migration of glioblastoma using two-dimensional (2D) in vitro culture systems as they quickly lose the original, patient-specific identity and heterogeneity. However, with the advent of three-dimensional (3D) cell cultures and human-induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cerebral organoids (COs), studies demonstrate that the glioblastoma-CO (GLICO) coculture model helps to preserve the phenotype of the patient-specific tissue. Here, we aimed to set up such a model using mature COs and develop a pipeline for subsequent analysis of cocultured glioblastoma. Our data demonstrate that the growth and migration of the glioblastoma cell line within the mature COs are significantly increased in the presence of extracellular matrix proteins, shortening the time needed for glioblastoma to initiate migration. We also describe in detail the method for the visualization and quantification of these migrating cells within the GLICO model. Lastly, we show that this coculture model (and the human brain-like microenvironment) can significantly transform the gene expression profile of the established U87 glioblastoma cell line into proneural and classical glioblastoma cell types.
Návaznosti
EF16_013/0001761, projekt VaV
Název: RECETOX RI
EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
EF19_073/0016943, projekt VaV
Název: Interní grantová agentura Masarykovy univerzity
GA20-15728S, projekt VaV
Název: Nové přístupy k překonání terapeutické rezistence u glioblastoma multiforme se zaměřením na buněčnou senescenci a model mozkového organoidu
Investor: Grantová agentura ČR, Nové přístupy k překonání terapeutické rezistence u glioblastoma multiforme se zaměřením na buněčnou senescenci a model mozkového organoidu
GA21-21510S, projekt VaV
Název: Studium molekulárních mechanismů vzniku Alzheimerovy choroby pomocí cerebrálních organoidů (Akronym: AD Brain Organoids)
Investor: Grantová agentura ČR, Uncovering molecular mechanisms of Alzheimer’s disease initiation using brain organoids
GJ18-25429Y, projekt VaV
Název: Funkční studie mikroRNA u nerálních kmenových buněk v průběhu diferenciace
Investor: Grantová agentura ČR, Funkční studie mikroRNA u nerálních kmenových buněk v průběhu diferenciace
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
LM2018129, projekt VaV
Název: Národní infrastruktura pro biologické a medicínské zobrazování Czech-BioImaging
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, National research infrastructure for biological and medical imaging
LM2018132, projekt VaV
Název: Národní centrum lékařské genomiky (Akronym: NCLG)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Národní centrum lékařské genomiky
MUNI/A/1398/2021, interní kód MU
Název: Zdroje pro tkáňové inženýrství 12 (Akronym: TissueEng 12)
Investor: Masarykova univerzita, Zdroje pro tkáňové inženýrství 12
MUNI/IGA/1273/2021, interní kód MU
Název: Investigation of the role of candidate miRNAs in neural stem cells’ identity
Investor: Masarykova univerzita, Investigation of the role of candidate miRNAs in neural stem cells’ identity
MUNI/R/1321/2021, interní kód MU
Název: Career Restart - Next generation sequencing in neural development and disease
Investor: Masarykova univerzita, Career Restart - Next generation sequencing in neural development and disease, CAREER RESTART
MUNI/R/1697/2020, interní kód MU
Název: Career Restart - Stem Cell-Based Models of Neurodegeneration
Investor: Masarykova univerzita, Career Restart - Stem Cell-Based Models of Neurodegeneration, CAREER RESTART
MUNI/11/SUP/01/2022, interní kód MU
Název: Role miRNA v šíření Glioblastoma multiforme mozkovou tkání in vitro
Investor: Masarykova univerzita, Role miRNA v šíření Glioblastoma multiforme mozkovou tkání in vitro, Start-up
MUNI/11/SUP/19/2020, interní kód MU
Název: Efekt buněčného stárnutí na vznik Alzheimerovy nemoci
Investor: Masarykova univerzita, Efekt buněčného stárnutí na vznik Alzheimerovy nemoci
NU21-08-00373, projekt VaV
Název: Patogeny indukovaná senescence jako spouštěcí faktor Alzheimerovy nemoci (Akronym: Patogeny u AD)
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Patogeny indukovaná senescence jako spouštěcí faktor Alzheimerovy nemoci, Podprogram 1 - standardní
NV19-08-00472, projekt VaV
Název: Klinicky relevantní biochemické, imunologické a buněčné biomarkery Alzheimerovy nemoci a stárnutí (Akronym: BioMAD)
Investor: Ministerstvo zdravotnictví ČR, Klinicky relevantní biochemické, imunologické a buněčné biomarkery Alzheimerovy nemoci a stárnutí
ROZV/23/LF19/2019, interní kód MU
Název: Využití in vitro kultivovaných cerebrálních organoidů pro modelování patogeneze Alzheimerovy choroby
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Využití in vitro kultivovaných cerebrálních organoidů pro modelování patogeneze Alzheimerovy choroby, Interní rozvojové projekty
ROZV/28/LF22/2020, interní kód MU
Název: ln vitro modelováni Alzheimerovy choroby pomoci nově derivovaných indukovaných plunpotentnich kmenových buněk z pacientu se spontánní formou onemocnění.
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, ln vitro modelováni Alzheimerovy choroby pomocí nově derivovaných indukovaných pluripotentnich kmenových buněk z pacientů se spontánní formou onemocnění., Interní rozvojové projekty
FEDOROVÁ, Veronika, Veronika POSPÍŠILOVÁ, Tereza VÁŇOVÁ, Kateřina AMRUZ ČERNÁ, Pavel ABAFFY, Jiří SEDMÍK, Jan RAŠKA, Simona VOCHYÁNOVÁ, Zuzana MATŮŠOVÁ, Jana HOUSEROVÁ, Lukáš VALIHRACH, Zdeněk HODNÝ a Dáša BOHAČIAKOVÁ. Glioblastoma and cerebral organoids: development and analysis of an in vitro model for glioblastoma migration. MOLECULAR ONCOLOGY. ENGLAND: WILEY, 2023, roč. 17, č. 4, s. 647-663. ISSN 1574-7891. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1002/1878-0261.13389.
@article{2263677, author = {Fedorová, Veronika and Pospíšilová, Veronika and Váňová, Tereza and Amruz Černá, Kateřina and Abaffy, Pavel and Sedmík, Jiří and Raška, Jan and Vochyánová, Simona and Matůšová, Zuzana and Houserová, Jana and Valihrach, Lukáš and Hodný, Zdeněk and Bohačiaková, Dáša}, article_location = {ENGLAND}, article_number = {4}, doi = {http://dx.doi.org/10.1002/1878-0261.13389}, keywords = {cerebral organoids; GLICO; glioblastoma; induced pluripotent stem cells}, language = {eng}, issn = {1574-7891}, journal = {MOLECULAR ONCOLOGY}, title = {Glioblastoma and cerebral organoids: development and analysis of an in vitro model for glioblastoma migration}, url = {https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1878-0261.13389}, volume = {17}, year = {2023} }
TY - JOUR ID - 2263677 AU - Fedorová, Veronika - Pospíšilová, Veronika - Váňová, Tereza - Amruz Černá, Kateřina - Abaffy, Pavel - Sedmík, Jiří - Raška, Jan - Vochyánová, Simona - Matůšová, Zuzana - Houserová, Jana - Valihrach, Lukáš - Hodný, Zdeněk - Bohačiaková, Dáša PY - 2023 TI - Glioblastoma and cerebral organoids: development and analysis of an in vitro model for glioblastoma migration JF - MOLECULAR ONCOLOGY VL - 17 IS - 4 SP - 647-663 EP - 647-663 PB - WILEY SN - 15747891 KW - cerebral organoids KW - GLICO KW - glioblastoma KW - induced pluripotent stem cells UR - https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/1878-0261.13389 N2 - It is currently challenging to adequately model the growth and migration of glioblastoma using two-dimensional (2D) in vitro culture systems as they quickly lose the original, patient-specific identity and heterogeneity. However, with the advent of three-dimensional (3D) cell cultures and human-induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cerebral organoids (COs), studies demonstrate that the glioblastoma-CO (GLICO) coculture model helps to preserve the phenotype of the patient-specific tissue. Here, we aimed to set up such a model using mature COs and develop a pipeline for subsequent analysis of cocultured glioblastoma. Our data demonstrate that the growth and migration of the glioblastoma cell line within the mature COs are significantly increased in the presence of extracellular matrix proteins, shortening the time needed for glioblastoma to initiate migration. We also describe in detail the method for the visualization and quantification of these migrating cells within the GLICO model. Lastly, we show that this coculture model (and the human brain-like microenvironment) can significantly transform the gene expression profile of the established U87 glioblastoma cell line into proneural and classical glioblastoma cell types. ER -
FEDOROVÁ, Veronika, Veronika POSPÍŠILOVÁ, Tereza VÁŇOVÁ, Kateřina AMRUZ ČERNÁ, Pavel ABAFFY, Jiří SEDMÍK, Jan RAŠKA, Simona VOCHYÁNOVÁ, Zuzana MATŮŠOVÁ, Jana HOUSEROVÁ, Lukáš VALIHRACH, Zdeněk HODNÝ a Dáša BOHAČIAKOVÁ. Glioblastoma and cerebral organoids: development and analysis of an in vitro model for glioblastoma migration. \textit{MOLECULAR ONCOLOGY}. ENGLAND: WILEY, 2023, roč.~17, č.~4, s.~647-663. ISSN~1574-7891. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1002/1878-0261.13389.