Biomarkerentwicklung und Identifizierung neuer therapeutischer Targets bei SPG 4 und SPG31 in neuronalen Modellsystemen

Teilprojekt 4

Projektleitung: Ludger Schöls, Stefan Hauser (Universität Tübingen)

Ziel dieses Projekts ist es, frühe Schritte in der Pathogenese von SPG4 und SPG31 in einem neuronalen Zellkulturmodell zu untersuchen. Mit Hilfe der CRISPR/Cas9-Technologie werden wir sowohl SPAST- als auch REEP1-Knockoutlinien aus isogenen Kontrollen erzeugen. Zusätzlich werden iPSCs von SPG4- und SPG31-Patienten angelegt, die im weiteren Schritt zu humanen Neuronen differenziert werden. Durch vergleichende Transkriptomanalyse der Knockout Zellen mit ihren isogenen Kontrollen werden aberrante Stoffwechselwege identifiziert, deren pathophysiologische Relevanz durch den Vergleich mit den Patientenlinien weiter validiert werden. Geeignete Kandidaten aus der Transkriptomanalyse werden anschließend in Biomaterialien von Patienten massenspektrometrisch auf korrespondierende Veränderungen im Proteom untersucht, die als Biomarker für zukünftige Therapiestudien dienen können. Der vielversprechendste Stoffwechselweg wird für pharmakologische oder genetische Interventionen ausgewählt und der Therapieeffekt in menschlichen Neuronen funktionell validiert.