Phänotypisches Profiling von aus menschlichen Stammzellen gewonnenen dopaminergen Neuronen im Mittelhirn

Wir konstruieren phänotypische Profile von differenzierten menschlichen Zellen, wie z.B. Neuronen. Unser Ziel ist es, die Gesamtauswirkungen von Behandlungen mit chemischen Verbindungen auf die Zellen besser zu verstehen. Phänotypische Profile können weniger verzerrte Einstiegspunkte für weitere mechanistische Studien nahelegen.

Die Qualität der Protokolle zur Differenzierung menschlicher dopaminerger Neuronen hat sich deutlich verbessert, was die Produktion großer Mengen homogener Neuronen ermöglicht. Darüber hinaus gibt es eine Zunahme des Einsatzes von Laborautomatisierung für den Umgang mit der Reproduzierbarkeit differenzierter Zellen über längere Zeiträume, und natürlich ist die Nutzung von bildgebenden Daten schneller und detaillierter geworden. Eine große Herausforderung besteht darin, sicherzustellen, dass phänotypische Profile sowohl quantifizierbar als auch reproduzierbar sind.

Um dies zu erreichen, ist es entscheidend, homogene Neuronen-Batches herzustellen und ein für die Automatisierung geeignetes Protokoll zu identifizieren. Bei einem automatisierten Protokoll gibt es jedoch immer einen Kompromiss zwischen technischer Machbarkeit und physiologischer Relevanz. Hier haben wir einen guten Kompromiss gefunden.

Wir haben eine gebrauchsfertige Lösung entwickelt, um menschliche dopaminerge Neuronen mit einem bildgebenden Verfahren gründlich zu charakterisieren. Das automatisierte Protokoll wird zusammen mit dem Bild- und Datenanalyse-Workflow mehr Wissenschaftler in die Lage versetzen, neuronale phänotypische Profile zu erstellen. Wir möchten besser verstehen, wie sich phänotypische Profile zwischen monogenetischen und idiopathischen Formen der Parkinson-Krankheit unterscheiden.

Wir möchten auch die Veränderungen phänotypischer Aspekte untersuchen, wenn dopaminerge Neuronen mit anderen Hirnzelltypen wie z.B. Mikroglia interagieren.