UCSF-Forscher erstellen molekulare Karte für Autismus und entdecken 1800 Proteininteraktionen
Forscher an der University of California, San Francisco haben eine molekulare Autismuskarte erstellt, die auf KI-, Gen- und Labordaten basiert und mehr als 1800 Proteininteraktionen zeigt; 87 % davon waren bisher unbekannt.
Ein Forscherteam der University of California, San Francisco (UCSF) hat eine umfassende molekulare Karte für Autismus erstellt, die auf einer Kombination aus KI-Werkzeugen, genetischen Daten und im Labor gezüchteten Modellen menschlichen Hirngewebes basiert.
Die Karte zeigte mehr als 1800 Interaktionen zwischen Proteinen, die mit Autismusgenen verbunden sind; die Forschenden stellten fest, dass etwa 87 % dieser Interaktionen zuvor unbekannt waren. Das liefert neue Einblicke in mögliche biologische Mechanismen, die genetische Mutationen mit der Entwicklung und Funktion des Gehirns verbinden.
In ihrer Vorgehensweise nutzte das Team KI-Tools, darunter AlphaFold, um vorherzusagen, wie Proteine miteinander interagieren; anschließend testeten sie eine Auswahl dieser Vorhersagen in Miniaturmodellen menschlichen Hirngewebes, die im Labor gezüchtet wurden. Zu den Untersuchungen gehörten Studien zu Mutationen im Zusammenhang mit dem Gen FOXP1.
Die Ergebnisse zeigen, dass verschiedene Mutationen gemeinsame Proteinnetzwerke beeinflussen können: Manche Mutationen können zuvor bestehende Verbindungen aufbrechen, andere wiederum neue Verknüpfungen schaffen, wodurch zelluläre Prozesse, die an der Entwicklung von Gehirnzellen beteiligt sind, verändert werden.
Die Forschenden weisen darauf hin, dass die Karte helfen könnte, neue Wirkstoffziele zu identifizieren, indem gemeinsame biologische Wege bei Personen mit unterschiedlichen genetischen Veränderungen angegangen werden, anstatt für jede Mutation eine eigene Therapie zu entwickeln. Perspektivisch könnte das die Entwicklung stärker personalisierter Behandlungen für Gruppen von Betroffenen auf Grundlage gemeinsamer biologischer Merkmale unterstützen.
Gleichzeitig warnen die Forscher, dass es sich um einen Schritt in der Grundlagenforschung handelt und nicht um eine sofort verfügbare Behandlung: Die entdeckten Interaktionen müssen weiter geprüft werden, und die Entwicklung eines potenziellen Medikaments würde fortgeschrittene Laborstudien sowie klinische Studien zur Bestätigung von Wirksamkeit und Sicherheit erfordern.
Die Forschenden betonen, die Karte könne dazu beitragen, die Forschung von der bloßen Identifikation autismusassoziierter Gene hin zu einem Verständnis ihrer Wirkung innerhalb von Gehirnzellen zu verschieben – unter Berücksichtigung der großen Heterogenität der Menschen im Autismus-Spektrum.
