Am 18. Juni traf sich der ForInter Verbund zum dritten Verbundtreffen. Aufgrund der aktuellen Einschränkungen durch Corona fand dieses Verbundtreffen nicht wie geplant in Erlangen statt, stattdessen tagten wir erstmalig virtuell. Thematisieren wurden unter anderem die Projektfortschritte und die Zielsetzung zur Erfüllung der weiteren Milestones.
ForInter
BAYERISCHER FORSCHUNGSVERBUND INTERAKTION HUMANER GEHIRNZELLEN
Der Verbund
Im menschlichen Gehirn sind unterschiedliche, spezialisierte Zellpopulationen, wie Neuronen und Gliazellen in einem komplexen Bauplan angeordnet. Die verschiedenen Zellen bilden funktionelle und dynamische Netzwerke und ihr Zusammenspiel ist für die unterschiedlichen Funktionen des Gehirns von grundlegender Bedeutung.
Viele Fragen zur Rolle der unterschiedlichen Zellen für die Funktionen des Gehirns sowohl in Gesundheit als auch bei Krankheiten sind bis heute ungeklärt. Für eine strukturelle Untersuchung des Gehirns steht post mortem Gewebe zur Verfügung. Die neuroanatomische bzw. -pathologische Untersuchung bildet aber nur einen definierten Zeitpunkt des Krankheitsgeschehens und Lebens statisch ab. Für ein besseres Verständnis der physiologischen und pathologischen Funktion sind dynamische und/ oder funktionelle Untersuchungen des Zusammenspiels der unterschiedlichen humanen Gehirnzellen notwendig.
So hat der Bayerische Forschungsverbund ForInter (Forschungsverbund Interaktion humaner Gehirnzellen) zum Ziel die Interaktion verschiedener Zelltypen des menschlichen Gehirns in multidimensionalen Zellkultursystemen zu untersuchen. Die Arbeitshypothese lautet:
Definierte humane Zell-Zell Systeme sind in der Lage physiologische und pathologische Interaktionen des menschlichen Gehirns zu modellieren
Die Entwicklungen der Biologie und Stammzellforschung der letzten Jahre haben die Voraussetzungen für die Generierung multidimensionaler Zellkultursysteme und zerebraler Organoide (Mini Brains) geschaffen, welche neuartige Einblicke in strukturelle und dynamische Interaktionen versprechen. Als Modell ermöglichen diese die Untersuchung sowohl der normalen humanen Physiologie der Gehirnentwicklung als auch pathogener Prozesse.
ForInter vereint Wissenschaftler/innen der Neurobiologie, mit Expertise in grundlagenbiologischen und stammzellbiologischen Fragestellungen, sowie Wissenschaftler/innen aus der Neuropathologie und der Translation in der Neurologie. Die neurobiologische Expertise wird interdisziplinär ergänzt und verstärkt durch Wissenschaftler/innen der Bioinformatik und dem Gebiet von Ethik und Recht.
Im Verbund stehen für die Arbeit in den Projekten neueste methodische Werkzeuge zur Verfügung.
So ermöglichen Plattformen wie
• die Generierung spezifischer Zelltypen und neuraler Organoide
• die Ko-kultivierung von unterschiedlichen Zelltypen des Nervensystems in 2D oder 3 D Strukturen
und methodische Werkzeuge wie
• die Einzelzell RNA seq Analyse
• die Veränderung von einzelnen Genen/Genabschnitten (Genomeditierung) mittels der Genschere CRISPR/CAS9
• bioinformative Datenanalyse
neue Ansätze in der Erforschung der Entwicklung des Gehirns, der physiologischen Funktion und auch der Entstehung von Krankheiten.
Das primäre Ziel des Forschungsverbundes ForInter ist die Analyse der Zell-Zell-Interaktionen von humanen neuralen Zellen. Hierbei sollen folgende aus IPSZ differenzierte Zelltypen zum Einsatz kommen: Neurone (mit unterschiedlichen Neurotransmitterphänotypen), Oligodendrozyten, Astrozyten, Mikroglia, Perizyten.