Kuo-Fen Lee, PhD

Das Problem

Wie können wir die Lebenserwartung verlängern und gleichzeitig altersbedingten Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson vorbeugen? Diese neurodegenerativen Erkrankungen sind das Ergebnis vieler Jahre kumulativer, komplexer Ereignisse im Gehirn. Die Prä-Demenz-Phase der Alzheimer-Krankheit kann manchmal ganze 20 Jahre dauern, bevor die Demenz klinisch diagnostiziert wird. Die verblüffende Beobachtung, die Lees Forschung prägt, besteht darin, dass einige Neuronen und nichtneuronale Zellen anfälliger für Degeneration zu sein scheinen, während andere stark bleiben - ein Phänomen, das Neurowissenschaftler als “selektive Anfälligkeit und Widerstandsfähigkeit” bezeichnen. Im Gegensatz zu den derzeitigen Ansätzen, die sich auf die Behandlung von Symptomen nach Ausbruch der Krankheit konzentrieren, versucht Lee zu verstehen, wie Gehirnzellen anfällig für die neurodegenerativen Ereignisse werden, die die Krankheit auslösen. Lees Forschung ebnet den Weg für künftige Therapeutika, die altersbedingte Krankheiten erkennen und verhindern und ein längeres, gesünderes Leben fördern können.

Der Ansatz

Lee untersucht, wie genetische, umweltbedingte und lebensstilbedingte Faktoren das gesunde Altern und das Fortschreiten von Krankheiten beeinflussen. Wenn diese Faktoren im Gehirn zusammenlaufen, bilden sie ein komplexes, miteinander verbundenes Netz beeinträchtigter Zellen und Prozesse, das es zu entwirren gilt.

Das Gehirn enthält sowohl Neuronen als auch nicht-neuronale Stützzellen, die beide für eine gesunde Funktion unverzichtbar sind. Zwischen jedem Neuron gibt es Verbindungsstellen, die Synapsen genannt werden, wo Informationen von einer Zelle zur nächsten weitergegeben werden. Diese synaptischen Verbindungen bilden die Grundlage für die Gehirnschaltkreise. Für Lee geschieht das Entwirren dieser Zellen und Schaltkreise durch einen KI-gestützten multiskalaren und multimodalen Ansatz, der vergleichende und funktionelle Genomik über verschiedene Arten und Modelle hinweg integriert. Sobald diese entwirrt sind, werden sich die Mechanismen der selektiven Anfälligkeit und Widerstandsfähigkeit im Alter und bei Alzheimer offenbaren und neue Formen der mechanismenbasierten Präzisionsmedizin ermöglichen.