Optimization of cell culture models for calpain-2 studies for prostate cancer

Thumbnail Image

Files

master_Hansson_Cecilia_2025.pdf (1.81 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Chemical Engineering | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-12-19

Department

Major/Subject

Biosystems and Biomaterials Engineering

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Life Science Technologies

Language

en

Pages

60

Series

Abstract

Prostate cancer affects millions of men annually and is the second most leading cause of cancer related death for men. Many patients eventually develop castration-resistant prostate cancer (CRPC), a highly aggressive form that is resistant to standard treat-ments. The protease calpain-2 has shown to contribute to cancer progression. Many studies fail due to a poorly designed in vitro model that does not replicate the tumour microenvironment enough. To achieve reliable study outcomes, the in vitro culturing environment must closely mimic the complex conditions of human tumours. In this Master’s thesis a suitable culturing environment for studies of calpain-2 was investigated. Two widely used prostate cancer cell lines, PC3 and LNCaP, were cultured on two different extracellular matrix mimics (Matrigel and collagen) and compare to cells grown directly on plastic wells. Experiments were performed under hypoxic (0.2% oxygen) and normoxic (21% oxygen) conditions. The objective was to explore how these culture conditions and oxygen levels affect cell behaviour, including phenotype and protein expression. The results underscore the importance of using in vitro mod-els that closely replicate human cancer conditions to gain the meaningful insights. Such approach is essential for advancing future research on calpain-2 and its role in prostate cancer.

Prostatacancer drabbar miljontals män varje år och är den näst vanligaste or-saken till cancerrelaterade dödsfall bland män. Många patienter utvecklar så småningom kastrationsresistent prostatacancer (CRPC), en mycket aggressiv form som är motståndskraftig mot standardbehandlingar. Proteinet calpain-2 har visat sig spela roll i cancerprogression. Många studier misslyckas eftersom in vitro-modellerna inte tillräckligt efterliknar tumörens mikromiljö. För att uppnå tillförlitliga forskningsresultat måste den in vitro-odlingsmiljön noggrant efterlikna de komplexa förhållandena hos tumörer i människokroppen. I detta diplomarbete undersöktes en lämplig odlingsmiljö för studier av calpain-2. Två vanligt använda prostatacancer-cellinjer, PC3 och LNCaP, odlades på två olika extracellulära matriximitatorer (Matrigel och kollagen) och jämfördes med celler odlade direkt på plastbrunnar. Experimenten utfördes under hypoxiska (0,2 % syre) och normoxiska (21 % syre) förhållanden. Syftet var att undersöka hur dessa odlingsförhållanden och syrenivåer påverkar cellbeteende, inklusive fenotyp och proteinuttryck. Resultaten betonar vikten av att använda in vitro-modeller som noggrant efterliknar förhållanden hos mänsklig cancer för att generera meningsfulla insikter. Ett sådant tillvägagångssätt är avgörande för att främja framtida forskning om calpain-2 och dess roll i prostatacancer.

Description

Supervisor

Linder, Markus

Thesis advisor

Koistinen, Hannu

Keywords

Prostatic cancer, Calpain-2, Matrigel, Collagen, Hypoxia, 3D

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202501271934

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM