Modeling plasticity and dysplasia of pancreatic ductal organoids derived from human pluripotent stem cells

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Markus Breunig - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Jessica Merkle - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Martin Wagner - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Michael K. Melzer - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Thomas F.E. Barth - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Thomas Engleitner - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Johannes Krumm - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Sandra Wiedenmann - , Universität Ulm, Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Christian M. Cohrs - , Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.), Paul Langerhans Institut Dresden (PLID) des Helmholtz Zentrum München, Institut für Physiologie (Autor:in)
  • Lukas Perkhofer - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Gaurav Jain - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Jana Krüger - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Patrick C. Hermann - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Maximilian Schmid - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Tamara Madácsy - , University of Szeged (Autor:in)
  • Árpád Varga - , University of Szeged (Autor:in)
  • Joscha Griger - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Ninel Azoitei - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Martin Müller - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Oliver Wessely - , Cleveland Clinic Foundation (Autor:in)
  • Pamela G. Robey - , National Institutes of Health (NIH) (Autor:in)
  • Sandra Heller - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Zahra Dantes - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Maximilian Reichert - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Cagatay Günes - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Christian Bolenz - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Florian Kuhn - , Universität Ulm (Autor:in)
  • József Maléth - , University of Szeged (Autor:in)
  • Stephan Speier - , Institut für Physiologie, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung - Paul Langerhans Institut Dresden (Partner: HMGU), Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden, Deutsches Zentrum für Diabetesforschung (DZD e.V.) (Autor:in)
  • Stefan Liebau - , Eberhard Karls Universität Tübingen (Autor:in)
  • Bence Sipos - , Universitätsklinikum Tübingen (Autor:in)
  • Bernhard Kuster - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Thomas Seufferlein - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Roland Rad - , Technische Universität München (Autor:in)
  • Matthias Meier - , Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (Autor:in)
  • Meike Hohwieler - , Universität Ulm (Autor:in)
  • Alexander Kleger - , Universität Ulm (Autor:in)

Abstract

Personalized in vitro models for dysplasia and carcinogenesis in the pancreas have been constrained by insufficient differentiation of human pluripotent stem cells (hPSCs) into the exocrine pancreatic lineage. Here, we differentiate hPSCs into pancreatic duct-like organoids (PDLOs) with morphological, transcriptional, proteomic, and functional characteristics of human pancreatic ducts, further maturing upon transplantation into mice. PDLOs are generated from hPSCs inducibly expressing oncogenic GNAS, KRAS, or KRAS with genetic covariance of lost CDKN2A and from induced hPSCs derived from a McCune-Albright patient. Each oncogene causes a specific growth, structural, and molecular phenotype in vitro. While transplanted PDLOs with oncogenic KRAS alone form heterogenous dysplastic lesions or cancer, KRAS with CDKN2A loss develop dedifferentiated pancreatic ductal adenocarcinomas. In contrast, transplanted PDLOs with mutant GNAS lead to intraductal papillary mucinous neoplasia-like structures. Conclusively, PDLOs enable in vitro and in vivo studies of pancreatic plasticity, dysplasia, and cancer formation from a genetically defined background.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)1105-1124.e19
FachzeitschriftCell Stem Cell
Jahrgang28
Ausgabenummer6
PublikationsstatusVeröffentlicht - 3 Juni 2021
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 33915078

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • CDKN2A, disease modelling, ductal pancreatic organoids, GNAS, human pluripotent stem cells, in vitro differentiation, IPMN, KRAS, PDAC, xenograft