Kürzlich wurde eine weitere mutmaßliche Mutation entdeckt, die zu frühem Altern führt - im nsd1-Gen. Mehrere Dutzend solcher Gene sind bereits bekannt. Hypothetisch könnte das Blockieren dieser Regionen des Genoms das Altern verlangsamen und das Leben verlängern. Eine Störung des Genoms kann jedoch zu anderen - unangenehmen Folgen führen. Dies hält Wissenschaftler jedoch nicht auf. Experimente zur Deaktivierung alternder Gene werden jetzt in mehreren Labors gleichzeitig durchgeführt. Was kommt dabei heraus?
Junge alte Leute
Die erste Veröffentlichung zum mutmaßlichen Alterungsgen erschien 1996 in der Zeitschrift Science. Die Autoren, Wissenschaftler aus Japan und den USA, untersuchten Menschen mit Werner-Syndrom - bei dieser Krankheit nutzt sich der Körper doppelt so schnell ab wie gewöhnlich, und eine Person mit vierzig sieht achtzig aus. Die Forscher machten auf eine Mutation im WRN-Gen auf dem achten Chromosom aufmerksam. Es wurde angenommen, dass dadurch einige wichtige Prozesse im Körper gestört werden, was das Altern beschleunigt.
Einige Jahre später wurde die Vermutung teilweise bestätigt. Nur diejenigen, die zwei Kopien des mutierten WRN-Gens haben, leiden wirklich unter dem Werner-Syndrom. Es kann jedoch kaum als alterndes Gen im wörtlichen Sinne angesehen werden: Es ist ein Mediator, der andere Teile der DNA beeinflusst.
Dies liegt daran, dass WRN ein Protein herstellt, das die Struktur und Integrität der menschlichen DNA beibehält. Jeder seiner Defekte (und sie sind unvermeidlich, wenn dieses Gen mutiert ist) verändert die Mechanismen der Replikation und Wiederherstellung des beschädigten Moleküls. Dies wirkt sich wiederum auf die Arbeit anderer Regionen des Genoms aus, einschließlich derjenigen, die mit dem Altern verbunden sind.
Älter als seine Jahre
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Das kürzlich von niederländischen, britischen und chinesischen Wissenschaftlern entdeckte Gen für den Melanocortinrezeptor Typ I (MC1R) wurde verdächtigt. Sie korrelierten das Genom von 2.693 älteren Menschen mit den äußeren Alterserscheinungen, die sich in ihren Fotografien widerspiegeln.
Nach der Analyse von mehr als acht Millionen Einzelnukleotidpolymorphismen - Unterschiede in der DNA-Sequenz von nur einem Nukleotid in der Größe - wurde festgestellt, dass diejenigen, die sich im MC1R-Gen befinden, mit äußeren Zeichen des Alterns assoziiert sind. Somit sehen Menschen mit zwei Kopien der mutierten MC1R-Variante im Durchschnitt zwei Jahre älter aus als ihr tatsächliches Alter.
Zwei Jahre scheinen ein wenig zu sein. Wenn jedoch Träger der Mutation rauchen, Solarien zu oft besuchen und nicht den gesündesten Lebensstil führen, vergrößert sich die Kluft zwischen scheinbarem und realem Alter, warnen die Autoren der Studie.
Die mutierte Variante des nsd1-Gens wirkt auf ähnliche Weise. Laut kanadischen und britischen Wissenschaftlern altern diejenigen, die von jedem Elternteil eine Kopie davon erhalten haben, schneller als ihre Altersgenossen.
Ansteckendes Altern
Das CD36-Gen, das letztes Jahr von amerikanischen Genetikern entdeckt wurde, spielt auch eine wichtige Rolle im Alterungsprozess. Anscheinend ist er dafür verantwortlich, die Zellteilung zu stoppen, was den bevorstehenden Tod signalisiert.
Bei der Untersuchung seneszenter Zellen stellten die Wissenschaftler die ungewöhnliche Aktivität von CD36 fest. Um dies genauer zu untersuchen, haben wir zwei Experimente durchgeführt. Im ersten Fall wurden 15 Prozent der jungen gesunden Zellen in Kultur so modifiziert, dass das CD36-Gen effizienter arbeitete. Infolgedessen hörten sie auf, sich zu teilen und zeigten deutliche Zeichen des Alterns. Darüber hinaus wurden andere Zellen in Kultur mit einem normalen Gen damit infiziert.
Im zweiten Experiment hielten Genetiker eine Kultur seneszierender Zellen einige Zeit in einer Nährlösung, dann wurden jüngere Zellen an ihre Stelle gesetzt. Diese wiederum hörten plötzlich auf zu teilen, als würden sie die Qualitäten der ehemaligen "Mieter" übernehmen. Dies wird durch Experimente an Fibroblasten der Haut und Lunge bestätigt. Aber warum dies geschieht, ist nicht klar, geben die Autoren der Studie zu.
Das Gen wurde ausgeschaltet, die Jugend erweitert
Schweizer Wissenschaftler experimentieren mit dem PUM2-Gen. In jungen Zellen ist das produzierte Protein für die Peptidsynthese essentiell. Bei älteren Menschen wird es jedoch zu einem ernsthaften Hindernis: Seine Moleküle verheddern sich und verhindern, dass RNA Anweisungen vom Zellkern an die Teile der Zelle überträgt, in denen Proteine gesammelt werden.
Eines der "Opfer" von PUM2 ist daher die MFR-Substanz, die für die Nutzung geschädigter Mitochondrien wichtig ist. Tatsache ist, dass der Inhalt dieser zellulären Energiestationen mit Ausnahme von ATP und Abfallprodukten niemals ihre Grenzen verlässt. Wenn sich die Mitochondrien abnutzen, bilden sich in ihnen eine Art Löcher, durch die aggressive Moleküle in das Zytoplasma der Zelle eindringen, die DNA der Zelle schädigen und ihre Arbeit unterbrechen. Junge Zellen bewältigen solche Unfälle dank MFF, spalten Mitochondrien in Stücke und verdauen beschädigte Fragmente. In älteren Zellen wird dies durch PUM2 verhindert. Infolgedessen altern die Zellen schneller und sterben ab.
Wenn PUM2 rechtzeitig ausgeschaltet oder aus der DNA herausgeschnitten wird, verlangsamt sich das Altern, schlugen Wissenschaftler vor und blockierten dieses Gen bei Nematodenwürmern. Mitochondrien in allen Zellen wurden jünger und die Tiere lebten signifikant länger als ihre unveränderten Gegenstücke. Bei Mäusen war diese Technik jedoch nicht so effektiv. Mitochondrien sind nur in Darmzellen jünger geworden.
Der nächste Schritt sind Experimente mit menschlichen Zellkulturen. Die Forscher hoffen, einen sichereren Weg zu finden, um die von PUM2 produzierte Proteinmenge ohne Bearbeitung des Genoms zu reduzieren.
Alfiya Enikeeva
