Die medikamentöse Behandlung von primären Leberzelltumoren erfordert die effiziente onkostatische Wirkung bei möglichst geringen Nebenwirkungen. Die patientenspezifische Prognose einer Tumortherapie ist aufgrund der interindividuellen Variabilität kaum möglich. Bisher angewendete Systeme zur Testung von potentiellen Wirkstoffen waren Tierversuche in Nagern oder aber konventionelle Kulturen von Leberzelltumoren; Ersteres aus ethischen, Zweites aufgrund limitierter Aussagekraft nur bedingt anwendbar. Im Projekt sollen potentielle Wirkstoffe zur Tumortherapie mit der neuartigen Technologie der organähnlichen Gewebekultur (Organoidkultur) in patientenspezifischem Tumorgewebe im Vergleich zum Normalgewebe desselben Patienten getestet werden. Der Einfluss der Wirkstoffe auf grundlegende biochemische und zellbiologische Prozesse wird quantitativ erfasst und die Daten zur Entwicklung eines Modells zur personalisierten Tumorbehandlung implementiert. Während die Technologie organoider Gewebekulturen für unterschiedliche Gewebe und Tumore dieser Gewebe etabliert ist, fehlt die Anwendung auf humane Leberzellkarzinome bis heute. Daher ist das Ziel des Projekts, diese Technologie zu entwickeln und zur Testung von Chemotherapeutika und zur patientenspezifischen Therapieoptimierung zu nutzen. Das Gesamtprojekt ist folglich in drei Phasen unterteilt. In Phase 1 wird die Organoidkultur für humane Leberzellkarzinome unter Verwendung einer Fluidkulturtechnologie etabliert und mit biochemischen sowie zellbiologischen Methoden analysiert. Diese dienen zur Validierung von Proteom- und Transkriptomdaten sowie von dreidimensionalen mathematischen Modellen, die durch quantitative Fluoreszenzmikroskopie lebender Organoide erstellt wurden. In der 2. Phase werden Methoden und Modelle anhand der Wirkung bekannter Chemotherapeutika validiert und in der 3. Projektphase an die künftig geplante Verwendung im High-Throughput-Screening angepasst.