Dr. Kims Labor für molekulare Neurobiologie, gegründet 1998, untersucht die Biologie von Gehirnzellen, die auf die Gehirnchemikalie Dopamin angewiesen sind, um zu kommunizieren. Hauptstörungen des Gehirns wie Parkinson, ADHS und Schizophrenie hängen mit Anomalien zusammen, die diese Zellen betreffen. Parkinson, Alzheimer und Autoimmunerkrankungen beinhalten Schäden an bestimmten Zelltypen.
Dr. Kim und seine Gruppe arbeiten daran, die defekten Komponenten dieser Zellen zu identifizieren – wie den für Dopaminneuronen und Entzündungen kritischen Orphan-Kernrezeptor Nurr1 -, um den Schaden zu verstehen und umzukehren. Dieser Transkriptionsfaktor scheint der Schlüssel zum Verlust von Dopamin-Neuronen des A9-Subtyps der Substantia nigra bei PD zu sein. Nurr1 stellt ein potenzielles Wirkstoffziel für assoziierte Erkrankungen des Menschen dar, daher untersucht das Labor vielversprechende Wirkstoffkandidaten, die auf Nurr1 abzielen und möglicherweise das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit auf mechanismusbasierte und neuroprotektive Weise verlangsamen könnten. Obwohl Nurr1 ein ligandenunabhängiger Kernrezeptor ist, stellt Dr. Kim die Hypothese auf, dass Nurr1 endogene Liganden aufweisen kann und verfolgt die Identifizierung und Charakterisierung potenzieller endogener Liganden von Nurr1.
Darüber hinaus leistete Dr. Kims Labor Pionierarbeit bei der Entwicklung sicherer, patientenspezifischer Stammzellen mit einer neuen Technik – ein vielversprechender Durchbruch für die Behandlung und Untersuchung menschlicher Krankheiten. Zellersatztherapien erfordern klinisch sichere Stammzellen, mit denen viele (möglicherweise alle) Zelltypen erzeugt werden können. Die meisten iPS-Zellen wurden durch die Verwendung viraler Vektoren gewonnen und sind nicht ideal für die Untersuchung und mögliche Behandlung menschlicher Krankheiten. Das Labor leistete Pionierarbeit bei der Erzeugung sicherer menschlicher iPS-Zellen durch die direkte Abgabe von Umprogrammierungsproteinen. In jüngerer Zeit identifizierte Dr. Kims Labor neue Mechanismen, die dem Umprogrammierungsprozess durch Stoffwechselkontrolle zugrunde liegen, was es ihm ermöglichte, effizientere und sicherere Umprogrammierungsmethoden zu entwickeln. Die neuen iPS-Zellen, die mit neuartigen Methoden erzeugt werden, können biomedizinisch- und klinisch-ideale Zellen darstellen und potenzielle Plattformen für die Untersuchung menschlicher Krankheitsmechanismen und die Erreichung des langfristigen Ziels einer personalisierten Zellersatztherapie bieten.
Basierend auf Transkriptionsmechanismen des neuronalen Dopaminsystems des Mittelhirns konzentriert sich Dr. Kims Labor auf die Entwicklung neuartiger mechanismusbasierter und neuroprotektiver Therapeutika für Parkinson und andere neurodegenerative und neuropsychiatrische Erkrankungen. Darüber hinaus umfasst die Forschung des Labors zur mutmaßlichen Beteiligung von Entzündungswegen bei Neurodegeneration und anderen Erkrankungen wie Autismus Studien, die sich auf die Interaktion zwischen dem Immunsystem und dem Gehirn konzentrieren, mit dem Ziel, Schlüsselregulatoren der Neuroinflammation zu identifizieren. Bemerkenswerterweise identifizierten jüngste Studien aus mehreren Labors, darunter Dr. Kims Labor, Nurr1 als Schlüsselmodulator der (Neuro-) Entzündung, der als Transkriptionsrepressor für die neurotoxische Zytokinproduktion fungiert. In der Tat fand das Labor heraus, dass kleine Moleküle, die die Funktion von Nurr1 verbessern, die Neuroinflammation und Expression proinflammatorischer Gene in Immunzellen robust unterdrücken können. Daher kann der Ansatz des Labors vielversprechend für die mögliche Behandlung von (neuro-) entzündungsbedingten Erkrankungen des Menschen sowohl innerhalb als auch außerhalb des Zentralnervensystems sein.
