PeriNAA

Integrative Analyse des peripheren N-Acetylaspartatstoffwechsels

Morbus Canavan ist eine seltene Leukodystrophie die durch eine Mutation im ASPA Gen hervorgerufen wird und zu massiver Neurodegeneration und kurzer Lebenserwartung führt. Der genaue Krankheitsmechanismus ist bis heute nur wenig verstanden und es gibt keine Heilungsmöglichkeiten. Das ASPA Gen kodiert Aspartoacylase, ein Enzym das den Abbau von N-Acetylaspartat (NAA) katalysiert. Obwohl NAA der Metabolit mit der zweithöchsten Konzentration im menschlichen Gerhin ist, ist seine Rolle bisher kaum verstanden. In letzter Zeit haben verschiedene Forschergruppen unabhängig voneinander herausgefunden, dass der NAA-Stoffwechsel auch eine wichtige Rolle außerhalb des Gehirns spielt, so zum Beispiel in Fettzellen, Immunzellen, der Lunge und in Krebszellen. Diese Erkenntnisse deuten darauf hin, dass der NAA-Stoffwechsel eine deutlich größere Bedeutung hat als bisher angenommen.

Im PeriNAA Juniorverbund arbeiten Forscher aus Klinik, Stoffwechselforschung und Systembiologie zusammen. Gemeinsam wollen wir ein dynamisches Computermodell um den NAA-Stoffwechsel entwickeln und anhand von Metabolomics- und RNA-Sequenzierungs- und weiterer Daten kalibrieren. Dieses Modell wollen wir dann benutzen um iterativ Hypothesen bezüglich der Funktion des NAA-Stoffwechsels zu generieren und experimentell zu testen. Dadurch wollen wir ein tiefgreifenderes Verständnis des zellulären NAA-Stoffwechsels und dessen Rolle in biochemischen Signalwegen erlangen, insbesondere in Zellen außherhalb des Gehirns. Dieses neue Wissen soll uns helfen die Canavan-Krankheit besser zu verstehen und neue Ansätze zu deren Behandlung liefern. Basierend auf dem entwickelten Modell wollen wir Vorhersagen über potentielle Interventionsmöglichkeiten für Canavan-Patienten treffen, die wir in vitro und potentiell in vivo validieren werden. Zusätzlich wollen wir, basierend auf klinischen und radiologischen Daten, ein neues Klassifizierungssystem für die Ausprägung der Canavan-Krankheit entwickeln.