Neural Basis von Schizophrenie und bipolarer Störung: Erkenntnisse aus Hirn-Organoiden

Key Takeaway

Unterschiedliche Störungen der neuronalen Kommunikation, die in kleinen laborgezüchteten Hirn‑Organoiden erkennbar sind, bilden die Grundlage von Schizophrenie und bipolarem Störungsbild und können künftig für präzisere Diagnosen und personalisierte Therapien genutzt werden.

Summary

• Forscher aus Johns Hopkins University verwenden 1‑pflegel‑große Hirn‑Organoide aus Haut- und Blutkellen von Betroffenen und Kontrollpersonen.
• Durch Umwandlung in Stammzellen entstehen neuronale Strukturen, die das präfrontale Kortex‑Gewebe simulieren.
• Mithilfe von Machine‑Learning werden elektrische Aktivitätsmuster (Spikes, Timing‑Veränderungen) der Organoide analysiert.
• Spezifische elektrophysiologische Signaturen ermöglichen die Unterscheidung zwischen gesund, schizophrener und bipolaren Organoiden mit 83 % Genauigkeit, die bei zusätzlicher elektrischer Stimulation auf 92 % steigen.
• Die Signaturen spiegeln komplexe, konditionsspezifische Kommunikationsstörungen wider, die bisher bei Schizophrenie und bipolarem Disorder nicht strukturell erkennbar waren.
• Der Ansatz liefert potenzielle Biomarker, die für Diagnosen ohne klinische Vermutungen eingesetzt werden könnten.
• Die Organoide dienen auch als Testplattform für Medikamentenkonzentrationen, um geeignete Therapien schneller zu identifizieren und die übliche Trial‑and‑Error‑Methode von 6–7 Monaten zu verkürzen.
• Aktuell wurden 12 Patientenproben untersucht; Kooperationen mit Kardiology‑, Psychiatrie‑ und Neurologieabteilungen sind geplant, um die Methodik zu validieren und klinisch tragbar zu machen.
• Die Publikation erschien in APL Bioengineering (DOI: 10.1063/5.0250559) und ist durch NIH‑Finanzierung unterstützt.

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Wie können Organoid-basierte Signaturen die Diagnose von Schizophrenie schneller machen?
Welche Medikamente eignen sich laut diesem Ansatz besonders gut für bipolare Patienten?
Wie hoch ist die Fehlerrate bei der Unterscheidung von gesunden und erkrankten Organoiden?

Quelle: https://scitechdaily.com/scientists-discover-neural-basis-of-schizophrenia-and-bipolar-disorder/