UC Davis und Penn suchen gemeinsam nach Präzisionstherapien bei Ionenkanal-Erkrankungen

Gemeinsame Auszeichnung für zwei Hartwell-Preisträger

Die Kooperation führt Roy Ben-Shalom, Assistant Professor für Neurologie an UC Davis Health und am UC Davis MIND Institute, und Pranam Chatterjee, Assistant Professor für Bioengineering und Informatik an der University of Pennsylvania, zusammen. Laut dem von Penn Engineering veröffentlichten und von Nadine Yehya von UC Davis verfassten Beitrag haben die beiden kürzlich den Biomedical Research Collaboration Award der Hartwell Foundation erhalten, der die Forschung unterstützen soll.

Beide Forscher waren bereits 2022 Preisträger des Hartwell Individual Biomedical Research Award. Die neue Auszeichnung knüpft an diese frühere Anerkennung an und fördert gemeinsame Arbeit beider Institutionen. Das Ben-Shalom Lab untersucht neuronale Schaltkreise im Gehirn bei neurologischen Entwicklungsstörungen, Chatterjees Professur umfasst Bioengineering und Informatik.

Was Ionenkanäle im Gehirn leisten

Die Quelle erläutert die biologischen Grundlagen des Projekts. Ionenkanäle sind Proteine, die wie winzige Tore in Gehirnzellen wirken. Jeder Kanal bildet eine Pore, die sich in einem Bruchteil einer Millisekunde öffnen und schließen kann. Diese Kanäle steuern die Bewegung geladener Ionen wie Natrium und Kalium in die Neuronen hinein und aus ihnen heraus.

Diese Ionenbewegung erzeugt das elektrische Signal, mit dem ein Neuron feuert, und die Geschwindigkeit, mit der sich die Kanäle öffnen und schließen, bestimmt, wie leicht es dazu kommt. Diese neuronale Aktivität wiederum beeinflusst die Schaltkreise und die Funktion des Gehirns.

Wenn Kanäle fehlerhaft arbeiten

Ionenkanal-Erkrankungen, sogenannte Channelopathien, entstehen, wenn genetische Veränderungen die Funktion von Ionenkanälen beeinträchtigen. Eine Mutation kann dazu führen, dass sich ein Kanal zu leicht öffnet, zu langsam schließt oder sich kaum öffnet. Die Folge: Neuronen feuern zu viel, zu wenig oder zum falschen Zeitpunkt, und die von ihnen gebildeten Schaltkreise entwickeln sich anders.

Das Ergebnis kann eine neurologische Entwicklungsstörung sein, etwa Autismus oder Epilepsie im Kindesalter. Da die Ursache in einem veränderten Verhalten eines bestimmten Kanals liegt, streben die Forschenden Therapien an, die auf das einzelne Kind zugeschnitten sind, statt eines einheitlichen Ansatzes für alle Patientinnen und Patienten.

Was das bedeutet

Die Meldung beschreibt das Ziel und die Förderung, nicht aber Ergebnisse. Die Quelle nennt weder einen Zeitplan noch ein Budget oder Einzelheiten zu den Methoden, die die Teams einsetzen wollen, und berichtet auch keine bisherigen Befunde. Für Familien, die von Channelopathien betroffen sind, signalisiert das Projekt weitere Forschungsanstrengungen in Richtung Präzisionsbehandlungen, wobei die Quelle keine Angaben dazu macht, wann eine Therapie verfügbar sein könnte. Der Beitrag ist unter KI verschlagwortet, doch der Auszug verrät nicht, wie künstliche Intelligenz in der Arbeit eingesetzt werden soll.