Kuo-Fen Lee, PhD

Das Problem

Wie können wir die Lebenserwartung verlängern und gleichzeitig altersbedingten Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson vorbeugen? Diese neurodegenerativen Erkrankungen sind das Ergebnis jahrelanger, komplexer Prozesse im Gehirn. Die Vorphase der Alzheimer-Krankheit kann mitunter bis zu 20 Jahre dauern, bevor die Demenz klinisch diagnostiziert wird. Die verblüffende Beobachtung, die Lees Forschung prägt, ist, dass manche Neuronen und nicht-neuronale Zellen anfälliger für Degeneration zu sein scheinen, während andere widerstandsfähig bleiben – ein Phänomen, das Neurowissenschaftler als „selektive Vulnerabilität und Resilienz“ bezeichnen. Anders als aktuelle Ansätze, die sich auf die Behandlung von Symptomen nach Krankheitsbeginn konzentrieren, erforscht Lee, wie Gehirnzellen überhaupt erst anfällig für die neurodegenerativen Prozesse werden, die die Krankheit auslösen. Lees Forschung ebnet den Weg für zukünftige Therapien, die altersbedingte Erkrankungen erkennen und verhindern und ein längeres, gesünderes Leben fördern können.

Die Vorgehensweise

Lee untersucht, wie genetische, umweltbedingte und lebensstilbedingte Faktoren zusammenwirken und so gesundes Altern sowie den Krankheitsverlauf beeinflussen. Wenn diese Faktoren im Gehirn zusammentreffen, entsteht ein komplexes, vernetztes Geflecht betroffener Zellen und Prozesse, das es zu entschlüsseln gilt.

Das Gehirn enthält sowohl Neuronen als auch nicht-neuronale Stützzellen, die beide für eine gesunde Funktion unerlässlich sind. Zwischen den einzelnen Neuronen befinden sich Verbindungsstellen, sogenannte Synapsen, über die Informationen von einer Zelle zur nächsten weitergeleitet werden. Diese synaptischen Verbindungen bilden die Grundlage der neuronalen Schaltkreise. Laut Lee gelingt die Entschlüsselung dieser Zellen und Schaltkreise durch einen KI-gestützten, multiskaligen und multimodalen Ansatz, der vergleichende und funktionelle Genomik über verschiedene Spezies und Modelle hinweg integriert. Sind diese Zusammenhänge erst einmal entschlüsselt, werden die Mechanismen selektiver Vulnerabilität und Resilienz im Alterungsprozess und bei Alzheimer sichtbar und ermöglichen neue Formen mechanismenbasierter Präzisionsmedizin.