Wie Zellen im Gehirn miteinander kommunizieren

Neuer Bayerischer Forschungsverbund ForInter untersucht die Interaktion verschiedener Zelltypen im menschlichen Gehirn

Unter Federführung der FAU ist ein neuer Bayerischer Forschungsverbund gestartet. ForInter (Forschungsverbund Interaktion humaner Gehirnzellen) hat zum Ziel, die Interaktion verschiedener Zelltypen des menschlichen Gehirns in multidimensionalen Zellkultursystemen zu untersuchen. Der Verbund wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst für eine Laufzeit von vier Jahren gefördert. Sprecherin ist Prof Dr. Beate Winner, Leiterin der Stammzellbiologischen Abteilung des Universitätsklinikums Erlangen der FAU.

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. Welche Rollen die unterschiedlichen Zellen für die Funktionen des Gehirns spielen – ob in gesundem oder krankem Zustand – ist noch immer ungeklärt. Für eine strukturelle Untersuchung des Gehirns steht zwar post mortem Gewebe zur Verfügung. Die neuroanatomische bzw. neuropathologische Untersuchung bildet aber nur einen definierten Zeitpunkt ab. Für ein besseres Verständnis der physiologischen und pathologischen Funktion sind daher sowohl dynamische als auch funktionelle Untersuchungen des Zusammenspiels der unterschiedlichen humanen Gehirnzellen notwendig.

Die Entwicklungen der Biologie und der Stammzellforschung der vergangenen Jahre haben die Voraussetzungen für die Generierung multidimensionaler Zellkultursysteme, also Zellkulturen mit mehreren Zelltypen und in dreidimensionalen System, und zerebraler Organoide geschaffen. Diese versprechen neuartige Einblicke in strukturelle und dynamische Interaktionen der unterschiedlichen humanen Gehirnzellen und ermöglichen funktionelle Untersuchungen des Zusammenspiels dieser Zellen sowohl während der Gehirnentwicklung als auch bei Krankheitsprozessen.

Basierend auf ihrer Arbeitshypothese, dass definierte humane Zell-Zell-Systeme – Systeme, in denen zwei oder mehrere unterschiedliche Zellen interagieren – in der Lage sind, physiologische und pathologische Interaktionen des menschlichen Gehirns zu modellieren, konzentrieren sich die Forscherinnen und Forscher des Verbundes auf die Arbeitsfelder (1) Interaktion von neuralen Zellen in der Entwicklung und unter physiologischen Bedingungen, (2) Interaktion von neuralen Zellen unter pathologischen Bedingungen, (3) bioinformatische Methoden in der Analyse und Modellierung der Interaktion von neuralen Zellen, (4) Ethik- und Rechtsfragen in der Forschung mit genomeditierten Stammzellen und Gehirn-Organoiden und den Implikationen der therapeutischen Anwendung. An der FAU untersuchen die Forscherinnen und Forscher sowohl neurodegenerative Erkrankungen als auch für die Entwicklung des Gehirns notwendige Transkriptionsfaktoren.

Interdisziplinäres Team

Im interdisziplinären Netzwerk von ForInter arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Neurobiologie, der Neuropathologie und der Neurologie, sowie der Bioinformatik und dem Gebiet von Ethik und Recht zusammen. Partner im Verbund sind neben der FAU, die Universität Regenburg, die LMU München, die TU München sowie die Universität Passau.

Weitere Informationen zu ForInter gibt es auf der Webseite des Verbunds.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Beate Winner
Tel. 09131/85-39301
beate.winner@uk-erlangen.de