Trotz erheblicher Fortschritte durch zielgerichtete Therapien und Immuncheckpoint-Inhibitoren bleibt das metastasierte Melanom eine der tödlichsten Hautkrebsformen. Ein zentrales Problem ist die ausgeprägte Therapieresistenz, die durch die hohe inter- und intratumorale Heterogenität sowie die Plastizität von Melanomzellen begünstigt wird. Um diese komplexe Tumorbiologie realistisch abzubilden, sind präzisere präklinische Modelle erforderlich.

In diesem Projekt werden patientenabgeleitete Melanom-Organoide (PDOs) als innovative 3D-Modellsysteme etabliert und weiterentwickelt. Diese Organoide werden direkt aus Tumorgewebe von Melanompatientinnen und -patienten generiert und bewahren zentrale Eigenschaften des Ursprungstumors, einschließlich Architektur, Zellzusammensetzung und funktioneller Heterogenität. Damit bilden sie menschliche Tumorbiologie deutlich genauer ab als klassische zweidimensionale Zellkulturen oder viele Tiermodelle.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Verringerung und dem teilweisen Ersatz von Tierversuchen im Sinne des 3R-Prinzips (Replace, Reduce, Refine). Durch den Einsatz von PDOs können neue Therapiekonzepte, Wirkstoffkombinationen und Biomarker schnell, reproduzierbar und patientennah getestet werden. Nur die vielversprechendsten Behandlungsstrategien müssen anschließend noch in ausgewählten in-vivo-Modellen überprüft werden, was die Zahl der benötigten Versuchstiere drastisch reduziert.

Darüber hinaus ermöglichen Ko-Kultursysteme mit Immun-, Fibroblasten- oder Endothelzellen die Nachbildung metastasenspezifischer Mikroumgebungen, beispielsweise im Gehirn oder in der Lunge – ohne den Einsatz zusätzlicher Tiermodelle. Erste Proof-of-Concept-Experimente zeigen, dass PDOs zuverlässig Therapieansprechen und Resistenzmechanismen widerspiegeln und damit einen direkten translationalen Mehrwert bieten.

Langfristig verfolgt das Projekt das Ziel, eine kooperative Plattform zum Austausch von Organoiden, Protokollen und Daten aufzubauen. Dadurch sollen Forschungsressourcen effizienter genutzt, redundante Tierversuche vermieden und gleichzeitig die Entwicklung personalisierter Therapiestrategien für Melanompatienten beschleunigt werden.