Das Ziel von MINERVA ist es zu verstehen, wie mütterliche Infektionen während der Schwangerschaft im Zusammenspiel mit genetischen Risikofaktoren die pro-inflammatorische Aktivität der Mikroglia und ihre Kommunikation mit den Neuronen beeinflussen und wie diese Prozesse neurologische Entwicklungsveränderungen und den Schweregrad von Autismus-Spektrum-Störungen (ASD) modulieren. Die Ergebnisse dieser Studien werden dazu beitragen, die grundlegenden neuro-immunologischen Mechanismen besser zu verstehen, die zu der Entwicklung von ASD und den entsprechenden Verhaltensstörungen führen. Darüber hinaus können auf der Grundlage dieser Ergebnisse innovative therapeutische Ansätze entwickelt werden, die auf neuroimmunologische und verhaltensbezogene Defizite bei ASD abzielen. Insbesondere werden 3D-Organoid-Kulturen mit Neuronen und Mikroglia verwendet, die aus Stammzellen von Patienten gewonnen werden, um das enge Zusammenspiel zwischen den Immunzellen und den Neuronen in einem humanen neuronalen Netzwerk in vitro zu erforschen. Außerdem werden die Auswirkungen der Immunstimulation auf die frühe Gehirnentwicklung und Verhaltensänderungen in Nagermodellen untersucht, die für ASD relevant sind. Der Vergleich von Immun- und Stoffwechselsignaturen in den Tier- und humanen Zellmodellen mit den Proben von ASD-Patienten ermöglicht die Bewertung potenzieller therapeutischer Ansätze, die dann auf die Klinik übertragen werden können.

Im Rahmen des deutschen Vorhabens soll eine umfassende Immunphänotypisierung von Subtypen der ASD erfolgen, um prädiktive Immunsignaturen für Verhaltensstörungen und kognitive Defizite zu identifizieren. Die Stratifizierung nach dem inflammatorischen Status im peripheren Blut und die Generierung patienteneigener Zellen zur Modellierung von Mikroglia-Neuronen-Interaktionen dient der Etablierung eines neuroinflammatorischen Endophänotyps. Hierzu werden im Konsortium 3D-Organoid-Kulturen von Neuronen und Mikroglia verwendet, die aus Stammzellen von Patienten gewonnen werden, um die Interaktion von Immunzellen und Neuronen in einem humanen neuronalen Netzwerk in vitro zu erforschen. Weiterhin werden die Auswirkungen der Immunstimulation auf die frühe Gehirnentwicklung und Verhaltensänderungen in Nagermodellen untersucht, die für ASD relevant sind. Ziel des deutschen Vorhabens hierbei ist die Charakterisierung der zugrundeliegenden Immunmechanismen der für Autismus typischen Verhaltensstörungen. Die Ergebnisse dieser Studien werden zu einem besseren Verständnis der neuroimmunologischen Mechanismen der Entwicklungs- und Verhaltensstörungen bei ASD beitragen. Darüber hinaus können auf Grundlage dieser Ergebnisse innovative therapeutische Ansätze entwickelt werden, die neuroimmunologische und verhaltensbezogene Defizite bei ASD adressieren.