Die Programmierung von Mikrogliazellen für eine verbesserte Aktivität im Gehirn

Projektdetails:

Thematik:	Ursachenforschung
Förderstatus:	abgeschlossen
Art der Förderung:	Research
Institution:	Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) Bonn, Abteilung für Neurodegenerative Erkrankungen und Gerontopsychiatrie
Projektleitung:	Dr. Róisín McManus
Laufzeit:	01. Januar 2021 - 31. Dezember 2023
Fördersumme:	120.000,00 Euro

Was wird erforscht?

Zwei Hauptkennzeichen der Alzheimer-Krankheit sind die Proteinablagerungen von Amyloid-Beta und Tau im Gehirn. Eine entscheidende Rolle nehmen dabei die Mikrogliazellen ein, die Immunzellen und somit das Verteidigungssystem des Denkorgans. Sie wandern durch das Gehirn und reinigen es von unerwünschten Fragmenten wie den Proteinablagerungen. Der Proteinkomplex NLRP3-Inflammasom ist bei der Alzheimer-Krankheit aktiviert und verursacht Entzündungen. Es gibt Hinweise, dass dieser Proteinkomplex das Wandern der Mikrogliazellen steuert und möglicherweise hemmt. Dr. Róisín McManus vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) in Bonn wird die Rolle von NLRP3 genauer untersuchen und die Mikrogliazellen so umprogrammieren, dass sie mobiler werden und ihre Funktion besser wahrnehmen können.

Wie geht Dr. McManus dabei vor?

Die Arbeitsgruppe von Dr. McManus wird Mausmodelle, Zellkulturmodelle der Maus und Zellen von Alzheimer-Patient*innen für ihre Forschung verwenden. Bei den Zellen und Modellen wird NLRP3 genetisch oder pharmakologisch gehemmt, um die Mobilität der Mikrogliazellen aufzudecken. Es wird gemessen, wie die Mikrogliazellen auf die Proteinablagerungen Amyloid-Beta und Tau reagieren. Daraus kann man Rückschlüsse ziehen, wie genau NLRP3 das Wandern der Mikrogliazellen beeinflusst. Hierzu werden modernste Techniken wie die Einzelzellanalyse und die Bildgebung lebender Zellen verwendet. Anschließend wird geprüft, ob die Mikrogliazellen umprogrammiert werden können, um ihre Leistung zu steigern.

Was ist das Ziel des Forschungsprojekts?

Die veränderte Programmierung der Mikrogliazellen soll dazu beitragen, die Ablagerungen von Amyloid-Beta und Tau zu verhindern. So könnte eine Methode zum Schutz vor der Alzheimer-Krankheit entwickelt werden.

Was konnte Dr. Róisín McManus herausfinden?

In ihrem Forschungsprojekt konnten Dr. McManus und ihr Team herausfinden, dass der Proteinkomplex NLRP3-Inflammasom dafür verantwortlich ist, dass die Mikrogliazellen bei der Alzheimer-Krankheit ihre Beweglichkeit verlieren. Das hat zur Folge, dass die Mikrogliazellen nicht mehr die schädlichen Ablagerungen von Amyloid-Beta und Tau erreichen und diese „auffressen“ können. Diese Hemmung der Beweglichkeit wird durch die schädlichen Ablagerungen direkt beeinflusst. Die Mikrogliazellen behindern also den Aufräumprozess im Gehirn. Die Beobachtungen stammen aus Maus- und Menschenzellen. Die Hemmung des Proteinkomplexes sowohl durch genetische als auch pharmakologische Intervention kann die Beweglichkeit der Mikrogliazellen aufrechterhalten. Durch ihre Forschung konnte Dr. McManus den Proteinkomplex NLRP3-Inflammasom als neues vielversprechendes Ziel zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit identifizieren.

Wofür wurden die Fördermittel verwendet?

Die Fördermittel entfallen auf das Gehalt einer Mitarbeiterin (51.000 Euro) sowie auf Labormaterialien (69.000 Euro) wie Sequenzierungen, Antikörper und Zellkulturen.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des geförderten Projekts

McManus, R.M. (2022) The Role of Immunity in Alzheimer’s Disease. Adv. Biology. 2101166.

Braatz C., Komes M. P., Ravichandran K. A., de Fragas M. G., Griep A., Schwartz S., McManus R. M., & Heneka M. T. (2023) NLRP3-directed antisense oligonucleotides reduce microglial immunoactivities in vitro. Journal of Neurochemistry, 00, 1– 15.

Sehen Sie sich die Videobotschaft von Dr. McManus an.

Steckbrief:

Dr. Róisín McManus

Jahrgang:
1987

In der Demenz-Forschung seit:
2009

Geburtsort:
Dublin, Irland

Familienstand:
ledig

Hobbys:
Backen, Lesen, Reisen, Freunde treffen, Ski fahren

Ich bin Alzheimer-Forscherin, weil…

es derzeit keine Therapie gibt, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen kann. Ich glaube, dass ein stärkerer Fokus auf die zugrunde liegenden Mechanismen dazu beitragen wird, eine Behandlung zu finden, die einen wirklichen Einfluss auf die Lebensqualität der Patienten hat. Ich habe die verheerenden Auswirkungen der Demenz aus erster Hand gesehen, und hoffe, dass meine Forschung diesen Menschen und kommenden Generationen helfen kann.

Mein Forschungsprojekt ist besonders aussichtsreich, weil…

wir neue, hochmoderne Techniken wie die Einzelzell-RNA-Sequenzierung und die Bildgebung lebender Zellen einsetzen werden. Damit wollen wir herausfinden, wie Neuroinflammation im Gehirn von Alzheimer-Patienten eine Fehlregulation der Mikrogliazellen auslöst und wie wir diese Zellen umprogrammieren können, um ihre physiologische Aktivität wiederherzustellen. Wir glauben, dass Mikroglia als Angriffspunkt der Schlüssel zur Entwicklung neuer, personalisierter Therapien sein könnten, die das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit verlangsamen.

Ich hoffe, dass die Alzheimer-Forschung in 10 Jahren…

große Fortschritte sowohl bei der Früherkennung als auch bei der Behandlung der Krankheit gemacht haben wird. Da die Zahl der Menschen mit dieser Krankheit voraussichtlich dramatisch ansteigen wird, hoffe ich, dass wir eine Therapie gefunden haben werden, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamt und die Jahre des gesunden Alterns für alle Menschen verlängert.

Persönliche Nachricht:

Ich möchte den Spender*innen der Alzheimer Forschung Initiative meinen Dank aussprechen. Ich freue mich sehr über diesen Zuschuss, denn ohne Ihre großzügige Unterstützung wäre es mir nicht möglich, das geplante Forschungsprojekt durchzuführen. Die private Finanzierung ist deshalb so wichtig, weil sie direkt mit der Qualität der erzielten Ergebnisse korreliert. Viele Menschen werden im Laufe ihres Lebens auf die eine oder andere Weise von Alzheimer betroffen sein. Ihre Spende bedeutet, dass wir den Menschen, die an dieser verheerenden Krankheit leiden und ihren Familien helfen können.