Verbund

SHANKAstro - Dysfunktion von Astrozyten beim Phelan-McDermid-Syndrom: von Mechanismen zu neuen therapeutischen Strategien

Das Phelan-McDermid-Syndrom ist eine genetisch bedinge Entwicklungsstörung des Nervensystems. Dieses Syndrom kann unter anderem zu schwerer geistiger Beeinträchtigung und autistischen Symptomen führen. Als Ursache wird eine Veränderung in einem Gen vermutet, welches für das Protein Shank3 codiert. Dieses Protein ist in Synapsen zu finden. Synapsen sind Verbindungspunkte, über die Nervenzellen miteinander kommunizieren. Seit Kurzem ist bekannt, dass Shank3 in einem weiteren Zelltyp des Gehirns, den Astrozyten, vorkommt. Astrozyten sind für die synaptische Kommunikation zwischen Nervenzellen essentiell.

Im Verbund SHANKAstro soll deswegen die Rolle von Astrozyten bei Phelan-McDermid-Syndrom untersucht werden. Dazu werden ein Mausmodell und Zellkulturen aus menschlichen Zellen, sogenannte Organoide, entwickelt. In den verschiedenen Modellen wird das Gen für Shank3 verändert und die Auswirkungen auf Astrozyten untersucht.

Der Verbund SHANKAstro ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst jeweils eine Forschungsgruppe aus Deutschland, Belgien, Italien, der Schweiz und Portugal. Die Universität Ulm übernimmt in diesem Verbund die Entwicklung der Organoide und deren molekulare und strukturelle Untersuchung.

Die Ergebnisse des Projektes können helfen, die Auswirkungen von Genveränderungen bei Phelan-McDermid-Syndrom besser zu verstehen und neue Ansatzpunkte für Therapien zu finden.

Teilprojekte

Dysfunktion von Astrozyten beim Phelan-McDermid-Syndrom: von Mechanismen zu neuen therapeutischen Strategien

Förderkennzeichen: 01EW2215
Gesamte Fördersumme: 298.595 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Prof. Dr. Tobias Böckers
Adresse: Universität Ulm - Medizinische Fakultät, Institut für Anatomie und Zellbiologie
Albert-Einstein-Allee 11
89081 Ulm

Dysfunktion von Astrozyten beim Phelan-McDermid-Syndrom: von Mechanismen zu neuen therapeutischen Strategien

Im Rahmen des Verbundes soll die Rolle von Astrozyten bei der Entwicklung einer neuronalen Entwicklungsstörung (Phelan-McDermid-Syndrom) beleuchtet werden. Das Phelan-McDermid-Syndrom geht mit einem heterozygoten Verlust des postsynaptischen Proteins Shank3 einher, so dass sich die bisherigen Forschungsansätze primär mit Neuronen und synaptischen Kontakten beschäftigt hatten. Mittlerweile ist bekannt, dass auch Gliazellen Shank3 exprimieren und somit zu den Entwicklungsstörungen beitragen können. Der Antragssteller arbeitet schon seit vielen Jahren auf dem Gebiet der Shank assoziierten Entwicklungsstörungen und hat in diesem Zusammenhang eine recht große Sammlung von humanen induzierten pluripotenten Stammzellen generiert (von Phelan-McDermid-Patienten und Kontrollen). Diese sollen nun genutzt werden (insbesondere eine Zelllinie, die nur eine Mutation im Shank3 Gen aufweist/InsG), um aus iPSCs Astrozyten und Hirnorganoide zu generieren. Diese werden mit einem weiten Spektrum an Methoden analysiert und die Ergebnisse mit anderen Modellsystemen aus dem Konsortium verglichen.