Verbund

MOSAIC - Molekulare und Verschaltungs-Grundlagen epileptogener, mosaikartiger, kortikaler Fehlbildungen

Die Großhirnrinde ist Sitz komplexer Funktionen wie Bewusstsein, Intelligenz, Bewegungssteuerung und Verarbeitung von Sinneswahrnehmungen. Fokale kortikale Dysplasien (FKD) sind seltene Fehlbildungen der Großhirnrinde, die während der Entwicklung auftreten. FKD können bei den betroffenen Kindern zu medikamentenresistenten epileptischen Anfällen führen. Zur Behandlung von FKD wird der Hirnbereich, der die Anfälle verursacht, chirurgisch entfernt. Doch nur ein Teil der Betroffenen kann so erfolgreich behandelt werden. Jüngste Ergebnisse deuten darauf hin, dass bestimmte genetische Veränderungen bei FKD-Patientinnen und -Patienten das Auftreten von Epilepsien begünstigen. Diese genetischen Veränderungen kommen nur in einigen Nervenzellen vor, sie sind also mosaikartig im Gehirn verteilt. Im Verbund MOSAIC sollen deswegen die molekularen Mechanismen, die zum Auftreten epileptischer Anfälle bei FKD führen, untersucht werden. Dazu sollen genetische und funktionale Analysen mithilfe von Tiermodellen und vorhandenen menschlichen Proben vorgenommen werden.

Der Verbund MOSAIC ist Teil des transnationalen ERA-NET NEURON und umfasst jeweils eine Forschungsgruppe aus Deutschland, der Schweiz und Frankreich. Die Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München versucht dabei mit einer Hochdurchsatz-Methode Gene zu identifizieren, die für die Epilepsieentwicklung bei FKD eine Rolle spielen. Die Ergebnisse des Projektes können helfen, genauere Diagnosen zu stellen und innovative und gezieltere Therapien zur Behandlung von Kindern mit FKD zu ermöglichen.

Teilprojekte

Molekulare und Verschaltungs-Grundlagen epileptogener, mosaikartiger, kortikaler Fehlbildungen

Förderkennzeichen: 01EW2210
Gesamte Fördersumme: 299.938 EUR
Förderzeitraum: 2022 - 2025
Projektleitung: Dr. Boyan Bonev
Adresse: Helmholtz Zentrum München, Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH), Department Helmholtz Pioneer Campus
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Oberschleißheim

Molekulare und Verschaltungs-Grundlagen epileptogener, mosaikartiger, kortikaler Fehlbildungen

Fokale kortikale Dysplasien (FCD) sind seltene Fehlbildungen während der Entwicklung der Großhirnrinde, dem Sitz komplexer neurologischer Funktionen (Intelligenz, Bewusstsein, Sensibilität). FCD werden derzeit durch bildgebende Verfahren diagnostiziert und äußern sich bei Kleinkindern in Form von wiederkehrenden Krampfanfällen, die häufig medizinisch nicht behandelbar sind, da sie auf herkömmliche Antiepileptika nicht ansprechen. Die Behandlung von FCD erfordert einen neurochirurgischen Eingriff zur Entfernung des Hirnbereichs, der die Anfälle verursacht. Allerdings sind diese Operationen bei nur etwa 50 % der Patienten erfolgreich und in manchen Fällen ist ein Eingriff aufgrund chirurgischer Unzugänglichkeit überhaupt nicht möglich. Die Behandlung von FCD-bedingten Epilepsien stellt daher eine große medizinische Herausforderung dar. In Zusammenarbeit mit der Abteilung für pädiatrische Neurochirurgie der Rothschild-Stiftung in Paris hat das französische Team eine Biobank mit Hirngewebe aus FCD-Operationen angelegt, die eine einzigartige Gelegenheit für die genetische Forschung darstellt. Das Team hat kürzlich entdeckt, dass einige der mit FCD in Verbindung stehenden Epilepsieformen durch somatische Mutationen verursacht werden, die nur in einer Untergruppe von Neuronen vorhanden sind und Mosaizismus im Gehirn verursachen. Auf der Grundlage dieser jüngsten Entdeckungen und durch Verwendung und Entwicklung von Maus- und 3D-Kulturen (Organoiden) für FCD zielt das Forschungsprojekt MOSAIC darauf ab, 1) das Wissen hinsichtlich der molekularen Ursprünge von FCD zu vertiefen, um zukünftig eine genetische Diagnose zu ermöglichen und 2) die Mechanismen, die zum Auftreten epileptischer Anfälle führen, besser zu verstehen. Das Forschungsprogramm soll damit den Weg für neue zielgerichtete Therapien zur Behandlung von Kindern mit von FCD hervorgerufener arzneimittelresistenter Epilepsie ebnen.