Anwendungen pluripotenter Stammzellen in der psychiatrischen Forschung

Zusammenfassung Ausgangslage: Die Entwicklung von Technologien zur Herstellung sogenannter induzierter pluripotenter Stammzellen (iPSCs) und prinzipiell jeden Zelltyps von Patienten und gesunden Personen ermöglicht eine Vielzahl bislang nicht vorstellbarer Forschungsansätze im Bereich psychiatrischer Erkrankungen. Es können jetzt aussagekräftige zelluläre Systeme auch für genetisch komplexe Erkrankungen entwickelt werden, die auf Ebene des einzelnen Patienten und unter Erhalt der individuellen genetischen Information Analysen mit dramatisch erhöhter sogenannter „construct validity“ erlauben. Sowohl die genetische als auch die phänotypische Komplexität lässt allerdings vermuten, dass die meisten psychiatrischen Erkrankungen eher als syndromische Gruppen denn als definierte Einzelerkrankungen anzusehen sind. Deshalb ist es vermutlich von entscheidender Bedeutung, Patienten vor der Auswahl zur Reprogrammierung, durch genetische, molekulare und/oder phänotypische Profile, in repräsentative Subgruppen zu unterteilen. Diese Vorauswahl ist wegen der zu Grunde liegenden komplexen biologischen Veränderungen, aber insbesondere auch wegen des hohen experimentellen Aufwands, bei der Etablierung und Charakterisierung patienten-abgeleiteter Zellsysteme wichtig. Ausblick: Wir nehmen an, dass der Fokus auf subgruppen-repräsentative Zellsysteme entscheidend dazu beitragen wird, die prädiktive Aussagekraft dieses innovativen Forschungsansatzes im Bereich psychiatrischer Erkrankungen zu erhöhen. Summary Background: The development of technologies to generate induced pluripotent stem cells (iPSC) and virtually any cell-type from patients offers several research options for application in psychiatric diseases such as schizophrenia, bipolar disorder and major depressive disorder. For the first time, relevant cellular systems with substantially increased construct validity are available to study complex genetic diseases while keeping the individual genetic background. The genetic and phenotypic complexity of many psychiatric disorders suggests that they might represent rather a collection of syndromes than unique diseases. Therefore, in order to develop meaningful cellular systems it might be important to first stratify patients based on genetic, molecular and/or phenotypic profiles to select subgroup representatives for reprogramming. Such a pre-selection of patients is essential given the underlying complex biology and also because the effort to develop fully characterized patient-derived cell systems is much higher e.g. compared to analyses of blood samples. Prospective: We propose that a focus on representative cell systems may help to improve the predictive validity of this innovative branch of preclinical research on psychiatric diseases.