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FP7

HND Ergebnis in Kürze

Project ID: 275707
Gefördert unter: FP7-PEOPLE
Land: Frankreich

Neues zur Entwicklung von Nervenzellen

Obwohl immer mehr Menschen an neurodegenerativen Krankheiten leiden, sind therapeutische Möglichkeiten begrenzt. Ein europäisches Projekt entwickelte nun eine Methode, um Zellkulturen funktioneller Neuronen zu züchten und zu charakterisieren.
Neues zur Entwicklung von Nervenzellen
Bei vielen neurologischen Erkrankungen sterben Neuronen ab. Dies zeigt, wie wichtig neue Therapien sind, die diesen Funktionsverlust kompensieren. Um pharmakologisch intervenieren zu können, muss intensiv Grundlagenforschung zu den biologischen Mechanismen dieser Störungen betrieben werden.

Klinische Studien haben bereits belegt, dass Stammzelltherapien im menschlichen Gehirn machbar sind. Allerdings lässt sich der Krankheitsverlauf noch nicht vollständig aufhalten, da möglicherweise noch zu wenig Zellen transplantiert werden. Die unterschiedliche Geschwindigkeit, mit der sich humane neuronale Vorläuferzellen zu ausgereiften leitfähigen Neuronen entwickeln, führt zu signifikanter zellulärer Heterogenität.

So sollte das EU-finanzierte Projekt HND (Mechanisms of human neuronal development and functional integration in neural network) die wichtigsten Prozesse der menschlichen neuronalen Entwicklung analysieren und herausfinden, wie sich menschliche neuronale Vorläuferzellen funktionell in neuronale Netze integrieren.

Mittels Umprogrammierung von Zellen entwickelte HND experimentelle Modelle mit induzierten pluripotenten Stammzellen, um daran elektrophysiologische Eigenschaften, Morphologie und Transkriptom zu untersuchen. Dabei wurden fünf Arten leitfähiger Neuronen definiert und starke Korrelationen zwischen physiologischem Aktionspotential, synaptischer Aktivität, dendritischer Komplexität und Genexpression entdeckt.

Eine RNA-Sequenzierung auf Einzelzellebene zeigte Gene auf, die spezifisch in reifen leitfähigen menschlichen Neuronen exprimiert werden. Mit dieser molekularen Signatur konnten dann funktionelle Neuronen identifiziert und isoliert werden.

Insgesamt gelang HND eine groß angelegte Analyse funktioneller Neuronen anhand eines spezifischen molekularen Profils. Da die Identifizierung reifer funktioneller Neuronen bislang nicht möglich war, könnte HND dazu beitragen, biologische Prozesse bei neurologischen Erkrankungen genauer zu klären und pharmakologische Ansätze wie auch regenerative Zelltherapien zu validieren.

Verwandte Informationen

Schlüsselwörter

Neurodegenerative Erkrankungen, Neuronen, Kultur, neuronale Vorläuferzellen, induzierte pluripotente Stammzellen
Datensatznummer: 182995 / Zuletzt geändert am: 2016-07-18
Bereich: Biologie, Medizin