Amerikanischen Forschern des Houston Methodist Hospital gelang es, eine neue Methode zu finden, um eine schwere genetisch bedingte Krankheit zu stoppen - Progeria, die durch vorzeitige schnelle Alterung des Körpers gekennzeichnet ist. Es wurde festgestellt, dass hypothetisch der Zustand von Patienten verbessert werden kann, indem Substanzen verwendet werden, die auf Telomere (Bereiche von Chromosomen, die sich mit dem Alter verkürzen) und nicht auf ein defektes Gen abzielen.
Progerie ist eine sehr seltene Krankheit. Es gibt eine Kindheitsform (genannt Hutchinsaw-Guildford-Syndrom) und eine Erwachsenenform (genannt Werner-Syndrom). Eine Studie von Forschern in den Niederlanden legt nahe, dass ungefähr ein Kind von vier Millionen Menschen von der Krankheit betroffen ist. Insgesamt wurden weltweit etwa 140 Fälle registriert, gleichzeitig sind die Wissenschaftler davon überzeugt, dass dies alles andere als ein vollständiges Bild ist, und es gibt mindestens doppelt so viele Fälle. Kinder, die an Progerie leiden, werden in der Regel nicht erwachsen.
Es gibt jedoch Ausnahmen. So starb insbesondere der Musiker und Künstler aus Südafrika Leon Botha im Alter von 26 Jahren. Er pflegte einen ziemlich aktiven Lebensstil, war als DJ tätig, spielte in Musikvideos und organisierte auch Kunstausstellungen. Er arbeitete auch mit der Hip-Hop-Gruppe Die Antwoord zusammen. Im Alter von 20 Jahren unterzog er sich einer erfolgreichen Herzoperation. Diese Operation war prophylaktisch und wurde durchgeführt, um Anfälle von Atherosklerose zu verhindern. Ungefähr ein Jahr vor seinem Tod erlitt Botha einen Schlaganfall, nach dem sich sein Gesundheitszustand deutlich verschlechterte.
Laut Wissenschaftlern ist die Hauptursache für die Kindheitsform von Progeria eine zufällige Mutation innerhalb des LMNA-Gens, die für die Synthese des Proteins Prelamin A verantwortlich ist, das an der Bildung der Lamina - der inneren Membran des Zellkerns - beteiligt ist. Diese Membran ist für den Prozess des DNA-Kopierens und der Zellteilung von großer Bedeutung. Darüber hinaus enthält diese Hülle die Menge an Substanzen, die zur Reparatur beschädigter DNA erforderlich sind. Falls das LMNA-Gen defekt ist, wird ein beschädigtes Analogon von Prelamin A, Progerin, gebildet, das nicht Teil der Kernmembran werden kann. Letztendlich wird die Schale geschwächt und kann den Kern nicht mehr ausreichend strukturell unterstützen. Dadurch verlieren die Zellen ihre Fähigkeit, sich normal zu teilen.
Dies wirkt sich negativ auf den gesamten Körper des Kindes aus, systemische Störungen treten von Geburt an auf, die Krankheit kann jedoch erst nach wenigen Jahren festgestellt werden. Das Haar des Kindes beginnt auszufallen, das Gesicht erhält bestimmte Merkmale (kleiner Kiefer, spitze Nase, große Augen), die Haut wird dünner, Muskelatrophie tritt auf, Schäden an inneren Organen und Blutgefäßen. Alle diese Veränderungen sind das Ergebnis schneller molekularer Veränderungen, die durch Mutationen in einem einzelnen Gen ausgelöst werden. Ein an Progerie leidender Patient stirbt an Nierenversagen oder Komplikationen bei Arteriosklerose.
Forscher haben es jedoch nicht eilig, Progerie mit Altern gleichzusetzen. Einige senile Erkrankungen sind nicht typisch für Menschen mit Hutchinson-Guildford-Syndrom. In der Regel leiden solche Patienten nicht an Demenz, werden nicht anfälliger für Arthrose oder Krebs. Gleichzeitig sind bestimmte pathologische Veränderungen, auch solche, die auf molekularer Ebene auftreten, denen im Körper älterer Menschen sehr ähnlich. Bei Progerie wird eine Verkürzung der Telomere beobachtet (dies sind die Enden der Chromosomen, die für den Schutz der Gene vor Schäden durch terminale Unterreplikation verantwortlich sind).
Eine terminale Unterreplikation tritt häufig beim Kopieren von DNA auf. Das Enzym DNA-Polymerase kann von Anfang an keine Kopie der DNA synthetisieren. Somit sind die neuen Chromosomen etwas kürzer als ihre Vorgänger. Für Zellen könnte dies eine echte Katastrophe sein, aber nur, wenn wichtige Teile der Gene verloren gehen. Laut Wissenschaftlern haben Chromosomen jedoch spezielle "Kappen" - Telomere, die keine wichtigen Informationen enthalten. Beim Ersetzen einer Zellgeneration durch eine andere werden die Telomere allmählich verkürzt. Es ist ziemlich offensichtlich, dass dieser Prozess nicht auf unbestimmte Zeit fortgesetzt werden kann. Telomere werden irgendwann zu kurz, sodass sie wichtige DNA nicht mehr vor Schäden schützen können.
Die Telomerlänge ermöglicht eine bestimmte maximale Anzahl von Zellteilungen, die üblicherweise als Hayflick-Grenze bezeichnet wird. Für Zellen des menschlichen Körpers beträgt diese Grenze 52. Wenn sich die Zellen dieser Grenze nähern, erwerben sie Zeichen des Alterns und sterben dann ab. Zellen mit einem aktiven Telomeraseenzym, Telomere können sich verlängern, was sie theoretisch unsterblich macht (Krebszellen können als Beispiel bezeichnet werden). Gleichzeitig ist der Zusammenhang zwischen der Alterung des gesamten Körpers und der Verkürzung der Telomere noch unklar. Einige Studien haben gezeigt, dass Lebensdauer und Telomerlänge nicht miteinander zusammenhängen. In einer wissenschaftlichen Studie von Spezialisten des spanischen Nationalen Krebsinstituts wurde jedoch nachgewiesen, dass die Lebenserwartung nach Injektionen des Telomerase-Gens in Mäuse um 13 Prozent stieg.
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Somit hat die Länge der Telomere immer noch einen eindeutigen Zusammenhang mit der allgemeinen Alterung des Organismus. Diese Verbindung ist jedoch nicht direkt. Dies zeigen auch die Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern aus den USA. Sie fanden heraus, dass der Zustand von Zellen mit einem mutierten LMNA-Gen mit Telomerase verbessert werden kann. Wissenschaftler kamen zu solchen Schlussfolgerungen, nachdem sie das für die Synthese der Polymerase verantwortliche Material in aus kranken Kindern isolierte Zellen gegeben hatten. Diese Terraria war wirksamer als zuvor durchgeführt. Verschiedene Marker der Zellalterung wurden weniger ausgeprägt, insbesondere die Anzahl der entzündlichen Proteine nahm ab. Außerdem sind einige der Marker vollständig verschwunden.
Wie die Forscher feststellten, könnte es in den kommenden Jahren Studien mit menschlicher Beteiligung geben. Die derzeit existierenden Therapiemethoden sind unwirksam und können das Leben von Menschen, die an Progerie leiden, um nur wenige Jahre verlängern.
