4DPD-Omics - Spatiotemporale Transkriptom- und Proteom-Analyse der a-Synuklein-Pathologie bei Morbus Parkinson - Identifizierung zelltypspezifischer Anfälligkeits- und Toleranzmechanismen

Die Pathologie von a-Synuklein (a-Syn) ist untrennbar mit Morbus Parkinson (MP) verbunden. Unser Verständnis über die Grundlagen der Resilienz oder Vulnerabilität bestimmter Neuronen Populationen gegenüber der a-Syn bedingte MP-Pathologie ist begrenzt. Das Wissen darüber, ob Neuronen von einem resistenten zu einem vulnerablen Zustand wechseln können, wie diese Vulnerabilität die Krankheitsentwicklung beeinflusst und wie nichtneuronale Zellen zu diesen Prozessen beitragen, ist limitiert. 4DPD-Omics ist ein Konsortium von Experten für a-Syn-Biochemie, Neuroanatomie, Neuropathologie, translationalen a-SynKrankheitsmodelle, räumlichen und Einzelzell-Omics-Analyse, Bioinformatik und Systembiologie. Im Rahmen von früheren Studien haben die Konsortiumspartner bereits kollaboriert um transkriptomische und proteomische Daten zu generieren, anhand derer spezifische biologische Signalwege als pathologische Schlüsselmechanismen identifiziert wurden. Bisher bleibt jedoch unklar, welche Zelltypen diese Veränderungen aufweisen, wie sich diese Prozesse im Laufe der Zeit, im Kontext der Entwicklung und Ausbreitung der a-SynPathologie und Neurodegenration verändern und welche Signalwege dies Veränderungen auslösen. Das Konsortium wird mithilfe räumlicher Transkriptomik, Massenspektrometrie und CellDIVE-Multiplexing-Plattformen einen Einzelzellatlas erstellen. Ziel ist die Identifizierung von Biomarkern, Signalwegen und Signaturen zellulärer Subtypen, die zur a-Syn-Pathologie beitragen. Die Analyse wird Einblicke in die Krankheitsmuster auf Einzelzellebene liefern und innovative Ansätze zur Identifizierung zellspezifischer Ziele und therapeutischer Strategien ermöglichen. Als Partner in diesem Konsortium werden DZNE-Wissenschaftler Experimente in präklinischen Modellen durchführen, die (i) den Maus-Hirnatlas der pathologischen a-Syn Änderungen, im zeitlichen Verlauf, generieren werden und (ii) Gewebe sammeln welches für Omic-Analysen von den JPND Partnern genutzt werden könnte.