Teilprojekt eines Verbundes

Funktionelle Analyse von iPSC-abgeleiteten Nervenzellen

Förderkennzeichen: 01EK2101A
Fördersumme: 401.889 EUR
Förderzeitraum: 2021 - 2024
Projektleitung: Prof. Dr. Hansjürgen Volkmer
Adresse: NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen
Markwiesenstr. 55
72770 Reutlingen

Das NMI wird in dem Projekt die Biomarkersignaturen für Schizophrenie funktionell validieren. Ausgangspunkt ist eine Kollektion von patientenabgeleiteten, induzierten pluripotenten Stammzellen (iPSC) von Patienten und Patientinnen mit Schizophrenie. Mit bioinformatischen Mitteln werden iPSC von Patienten und Patientinnen selektiert, die den von den Verbundpartnern identifizierten Biomarkersignaturen am nächsten kommen und an Hand von patientenabgeleiteten Nervenzellen validiert. Die am NMI durchgeführten morphologischen und physiologische Charakterisierungen spiegeln Krankheitsmechanismen der Schizophrenie wider. Ausgesuchte iPSC-Klone werden hier in exzitatorische und inhibitorische Nervenzellen differenziert. Neuritenlängen und synaptische Verbindungen werden nach Anwendung eines Kurzzeit- (3 Tage) oder Langzeit-(>3 Wochen)-Differenzierungsprotokolls mit histologischen Methoden quantifiziert. Langzeitkulturen werden für die Messung von intrazellulären Kalziumkonzentrationen herangezogen, die für Aktivität der Nervenzellen stehen. Ferner wird die Weiterleitung elektrischer Aktivität mit elektrophysiologischen Methoden auf Mikroelektrodenarrays gemessen. Die erhobenen Daten werden an die Verbundpartner zur Selektion von neuen iPSC-Klonen und zur weiteren Validierung zurückgegeben.