Transkriptomanalyse und -validierung neuroprotektiver Kandidaten zur Entwicklung neuer diagnostischer und therapeutischer Ansätze in der Neurologie

• Antragsteller: Alexander Schulz, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289331510

Im Rahmen des vorliegenden Versuchsvorhabens sollen mögliche neuroprotective Kandidatengene mithilfe einer Transkriptomanalyse von geschädigten Nervenzellen identifiziert werden, um innovative diagnostische und therapeutische Ansatzpunkte in der Neurologie zu entwickeln. Die klinische Neurowissenschaft leidet bis zum heutigen Tage an einem Mangel an kurativen Therapiemöglichkeiten für viele akute und chronische ZNS-Erkrankungen. Die Gemeinsamkeit der meisten neurologischen Erkrankungen ist jedoch der Untergang von Nervenzellen, der letztendlich die jeweiligen Symptome des Patienten verursacht. Die Verhinderung bzw. auch die Verzögerung des neuronalen Zelltodes stellt daher einen attraktiven therapeutischen Ansatz dar. Durch ein verbessertes Verständnis, wie Nervenzellen mechanistisch auf Verletzungen reagieren, könnte man die Neurologie durch entsprechende zielgerichtete Maßnahmen entscheidend verändern. Die Datenlage im Hinblick auf Präkonditionierungsexperimente und selektive neuronale Vulnerabilität zeigen, dass diese Vorstellung im Rahmen des biologisch möglich liegt. Und bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen hätte eine zumindest vorübergehende Steigerung der Resistenz von Neuronen gegenüber schädigenden Faktoren einen enormen Einfluss. Daher sollen im Rahmen des vorliegenden Projektes die Reaktion von Nervenzellen auf Verletzungen untersucht und auf medikamentös zugängliche Schlüsselstellen überprüft werden. Zu diesem Zwecke wurde eine Transkriptomanalyse mithilfe von drei verschiedenen in-vitro-Modellen für Neurodegeneration an primären Maushirnneuronen durchgeführt um eine gemeinsame Transkriptom-Signatur verletzter Nervenzellen zu erhalten. Für die Validierung der Sequenzierungsergebnisse soll nun das Tiermodell C. elegans verwendet werden. Für diese Fragestellung eignet sich C. elegans ausgesprochen gut, da genetische Veränderungen in vivo schnell zu erreichen sind und neuronale Verletzungen auf Einzel-Axon- bzw. Einzel-Zell-Ebene mithilfe der im Labor von Marc Hammarlund etablierten Methoden möglich sind. Das langfristige Ziel dieses Projektes soll es sein, die fundamentalen Mechanismen neuronaler Schädigung im Zentralnervensystem zu entschlüsseln. Mit der Identifizierung von Genen und/oder Proteinen mit hoher Expressionsspezifität für geschädigte, aber noch nicht untergegangene Nervenzellen, könnte man eine Reihe von innovativen diagnostischen und therapeutischen Ansätzen entwickeln, um Schädigungen einerseits frühzeitig zu erkennen (insbesondere bei chronisch-degenerativen ZNS-Erkrankungen) oder sogar aufzuhalten.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Marc Hammarlund, Ph.D.