ERC Starting Grant voor inzicht in neurodegeneratieve aandoeningen
Neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Huntington zijn ongeneeslijk. Deze ziekten zijn progressieve hersenaandoeningen met ernstige effecten op beweging en mentale functies. We begrijpen echter nog niet goed hoe de schade in de hersenen zich ontwikkelt. Biofysicus Kristin Grußmayer ontvangt een ERC Starting Grant waarmee ze op zoek gaat naar oorzaken door in hersencellen en individuele moleculen te kijken.
Samenklonteren van eiwitten
Neurodegeneratieve aandoeningen zoals de ziekte van Huntington gaan gepaard met een ophoping van afwijkende klonten van eiwitten – zogenaamde aggregaten – in de hersenen. We hebben echter nog niet genoeg inzicht in vroege processen om te begrijpen hoe de schade in de hersenen zich ontwikkelt. Kristin Grußmayer verwacht de rol van eiwitaggregatie en faseovergangen op te helderen, wat relevant is voor een breed scala aan ziekten.
Onlangs kwam ongebruikelijke fasescheiding in vloeistof binnen hersencellen naar voren als een mogelijke oorzaak voor het samenklonteren van eiwitten bij neurodegeneratieve aandoeningen. Grußmayer gaat onderzoeken hoe verschillende fases van aggregaten zich vormen. Daarbij gebruikt ze haar expertise om individuele moleculen te bestuderen en snelle 3D-beelden van cellen te maken.
Labexperimenten
Grußmayer richt zich op de volgende belangrijke vragen, met behulp van celmodellen van de ziekte van Huntington en goed gecontroleerde labexperimenten: Hoe beïnvloeden de fysische en chemische eigenschappen van eiwitvarianten en hun omgeving hoe eiwitten samenklonteren en hoe schadelijk ze zijn? Welke rol speelt fasescheiding in de ziekte van Huntington? Hoe verstoort de verspreiding van eiwitten buiten cellen de eiwitophopingen in cellen?
Ziekte van Huntington ontcijferen
De ziekte van Huntington ontstaat door een genafwijking die leidt tot het aggregatie-gevoelige huntingtine-eiwit. De diverse maten en vormen van de aggregaten vormen een flinke uitdaging, en onderzoekers hebben meerdere aanvullende benaderingen nodig om hun vorm, structuur en kenmerken te ontrafelen. Grußmayer gaat multimodale AI-geïnformeerde kwantitatieve microscopie en nanoscopie ontwikkelen om te ontcijferen hoe aggregaten in neurodegeneratieve aandoeningen zich vormen en ontwikkelen. Dit stelt haar in staat om te verbinden wat er op moleculair niveau gebeurt met de ziekte-symptomen op celniveau. Belangrijk is dat haar groep werkt zonder direct aangebrachte kleurstoffen en gebruikmaakt van virtueel gekleurde kwantitatieve microscopie, zodat ze de aggregatieprocessen zo min mogelijk verstoren.
Header image credits: KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY IMAGES
