Analyse der Neurobiologie im Verlauf Affektiver Störungen – die Marburg-Münster Affective Disorder Cohort Studie (MACS)

Prof. Dr. Dr. Udo Dannlowski¹, Prof. Dr. Axel Krug², Prof. Dr. Igor Nenadić², Prof. Dr. Tilo Kircher²

¹Universitätsklinikum Münster, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Münster
²Philipps-Universität Marburg, Fachbereich Medizin, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie

Das vorliegende Projekt (Teilprojekt 1) dient der FOR2107 als backbone Studie im Humanbereich. Während der ersten Förderperiode wurde eine große Kohorte erfolgreich etabliert, die Marburg/Münster Affective Disorders Cohort Study (MACS). Die Stichprobe (gesamt N=2500) umfasst 1. n=1000 Patienten mit affektiven Störungen (geplant n=700 MDD und n=300 BD), erweitert durch Substichproben schizophrener und schizoaffektiver Patienten, 2. n=500 gesunde Risikoprobanden mit genetischem (betroffener Verwandter ersten Grades), umweltbedingtem (Kindesmisshandlung), oder beiden Risikofaktoren, sowie 3. n=1000 gesunde Kontrollen ohne bekannte Risikofaktoren. Alle Probanden wurden tief phänotypisiert durch multimodale MR-Bildgebung, ausführliche klinische Charakterisierung, Neuropsychologie und Biomaterialanalysen. Die Bildgebungsbatterie besteht aus drei funktionellen Paradigmen, zwei zur Erfassung neurobiologischer Aktivierungsmuster bei der Emotionsverarbeitung (namentlich in der Amygdala) und einem episodischen Gedächtnisparadigma für robuste Hippocampusaktivierung. Die Gehirnstruktur wurde durch morphometrische Methoden auf strukturelle T1-Bilder erfasst und eine DTI-sequenz dient der Untersuchung der Struktur der weißen Substanz. Teilprojekt 1 akquiriert verschiedene Biomaterialien für die humanen Teile der molekularen Teilprojekte (Teilprojekte  3 bis 5), die in einem dedizierten zentralen Biobankprojekt (Zentralprojekt 1) verwahrt, aufbereitet und verteilt werden. (Epi-)Genetische- und Transkriptomanalysen der Probanden aus Teilprojekt 1, einschließlich genomweiter Daten (GWAS) werden in Teilprojekt 5 vorgenommen. In Teilprojekt 4 erfolgt die Untersuchung von Immunmechanismen und in Teilprojekt 3 eine Analyse von miRNA Regulation.
Gegenstand der zweiten Förderperiode ist die Durchführung des bereits begonnenen 2-Jahres Follow-up der gesamten Kohorte, in dem erneut das komplette Phänotypisierungsprogramm inclusive Bildgebung und Biomaterialakquise durchgeführt wird. Dieses Projekt wird eine einzigartige, große Bildgebungs- und Biomaterialdatenbank aufbauen, die der Validierung von Hypothesen zu Genetik, Umwelt und Gen x Umwelt Interaktionen auf Gehirnstruktur- und Funktion im longitudinalen Verlauf der Erkrankung dient. Insbesondere der Follow-up in dieser zweiten Förderperiode ermöglicht Datenanalysen im Hinblick auf Prädiktion von Verläufen und Clustering neuer, biologisch informierter Subgruppen (Biotypen). Analysen erfolgen in enger Kooperation mit einem statistischen und methodischen Teilprojekte (Teilprojekt 6), das MR-Qualitätssicherung im Verlauf der Datensammlung und statistische Unterstützung bei phänotypischen- und biotypischen Datenreduktionsprozeduren und GWAS auf Bildgebungsdaten bietet, sowie insbesondere neue, auf maschinellem Lernen basierte Auswerteverfahren implementiert. Zusammen mit den eng verzahnten Teilprojekte dieser FOR wird Teilprojekt 1 beitragen, den Weg für eine neurobiologisch fundierte Konzeption der Ätiologie und dem Verlauf affektiver Störungen zu ebnen.