Deutsche Wissenschaftler machen eine „große Entdeckung“, die das Altern verlangsamen kann

Trotz jahrhundertelanger Forschung und Fortschritte in der Medizin gibt es immer noch viele ungelöste Rätsel, darunter vor allem das Verständnis der Ursachen des Alterns und wie wir es verlangsamen oder umkehren können.

Aber eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, könnte endlich Antworten auf diese Fragen gefunden haben.

Forscher der Universität zu Köln fanden heraus, dass die Gentranskription – der Prozess, bei dem eine Zelle eine RNA-Kopie eines DNA-Stücks erstellt – mit zunehmendem Alter schneller, aber weniger präzise und fehleranfälliger wird. Einige Operationen können uns helfen, diesen Rückgang umzukehren.

„Das ist bisher der einzige Heureka-Moment in meinem Leben. Ich meine, das ist eine Art Entdeckung, die man nicht jeden Tag macht“, sagte Andreas Beyer, leitender Forscher, und nannte es eine „großartige Entdeckung“.

„Es gibt einen Twitter-Sturm. Einige Kollegen sind sehr aufgeregt“, sagte er EuronewsNext.

Bevor Bayer und sein Team vor 10 Jahren mit diesem Forschungsprojekt begannen, befasste sich eine typische Studie über das Altern „nur mit der differenziellen Genexpression“, sagt Bayer.

Er erklärt, dass frühere Studien Fragen gestellt haben wie: „Welche Gene werden mit zunehmendem Alter aktiviert und welche deaktiviert?“ und „Wie verändert dies die Regulation oder den Stoffwechsel in der Zelle?“

Aber niemand fragte, wie sich der Transkriptionsprozess selbst mit zunehmendem Alter verändert, eine Fragestellung, die Erkenntnisse liefern könnte, die uns helfen könnten, den Rückgang umzukehren oder aufzuhalten.

Transkription ist der Schlüssel zu gesundem Altern

Die Transkription ist für die Forschung von entscheidender Bedeutung, da es sich um den Prozess handelt, bei dem eine Zelle eine RNA-Kopie aus einem Stück DNA erstellt.

Diese Kopie ist wichtig, weil sie die genetische Information trägt, die benötigt wird, um neue Proteine ​​in der Zelle herzustellen. Proteine ​​bestimmen die Gesundheit und Funktion von Zellen, und dann bauen Zellen alle Lebewesen auf.

Unsere Zellen erneuern sich ein Leben lang, „aber jede Zelle ist anders, und was sie auszeichnet, sind die unterschiedlichen Gene, die in ihnen aktiv sind“, erklärt Bayer. Diese Aktivierung wird Transkription genannt.

Da Gene den Zellen ihren Zweck geben, muss ihre Transkription perfekt sein.

„Man muss von jedem Gen die richtige Anzahl an Kopien machen und eine exakte Kopie der Gensequenz erhalten, aber man muss auch genau die Gene anschalten, die die Zelle braucht, um so zu funktionieren, wie sie sollte“, sagte Bayer.

Es gibt viele verschiedene Arten von Zellen im menschlichen Körper: Nervenzellen, Muskelzellen, Blutzellen, Hautzellen und so weiter. Da jede Zelle eine andere Funktion erfüllt, wird in jedem Zelltyp ein anderer Satz von Genen eingeschaltet (transkribiert).

Die „Maschine“, wie Bayer sie nennt, die für die Transkription der Gensequenz von Pol II (RNA-Polymerase II) verantwortlich ist.

Und sein Team fand heraus, dass der Transkriptionsprozess mit zunehmendem Alter schneller wird und diese beschleunigte Transkription dazu führt, dass Pol II mehr Fehler macht und im Wesentlichen „schlechte“ Transkripte erstellt, die zu vielen Krankheiten führen können.

„Wenn Pol II zu schnell wird, macht es mehr Fehler, sodass die Sequenz nicht mehr mit der Sequenz des Genoms übereinstimmt. Die Folgen sind ähnlich wie bei Mutationen im Genom selbst“, sagt Baer.

Das Stoppen schlechter Kopien von Zellen, der zweite große Durchbruch

Frühere Forschungen haben gezeigt, dass kalorienarme Diäten und die Hemmung der Insulinsignalisierung – was zur Blockierung des Signals zwischen Insulin und Zellen führt – das Altern verzögern und das Leben vieler Tiere verlängern können. In ihren Experimenten versuchte Bayers Team zu sehen, ob sie Pol II verlangsamen und die Anzahl fehlerhafter Kopien reduzieren könnten.

Die Untersuchung – eine gemeinsame Zusammenarbeit von 26 Personen in sechs verschiedenen Labors – arbeitete zunächst mit Würmern, Mäusen und Fruchtfliegen, die gentechnisch verändert wurden, um die Insulinsignalisierung zu hemmen, und auch mit Mäusen mit einer kalorienreduzierten Diät, um die zelluläre Transkriptionsleistung bei älteren Menschen zu bestimmen. In beiden Fällen reagierte und fuhr Paul 2 langsamer und machte weniger Fehler.

Bayer und sein Team verfolgten das Überleben von Fruchtfliegen und Würmern, die die Mutation trugen, die Pol2 verlangsamte, und die Tiere lebten 10 % bis 20 % länger als ihre nicht mutierten Gegenstücke.

Als die Forscher die Mutationen in den Würmern mithilfe der Genbearbeitung umkehrten, verringerte sich die Lebensdauer der Tiere, was zu einem kausalen Zusammenhang führte.

Um ihre Experimente am Menschen zu testen, arbeiteten sie an Blutproben von sehr jungen und sehr alten Menschen.

„Als wir im Labor junge Zellen mit sehr alten Zellen verglichen, kamen wir zu exakt denselben Ergebnissen“, sagte Argyris Papantonis, einer der leitenden Forscher, gegenüber Euronews.next.

Die speziesübergreifenden Ergebnisse bestätigen, dass „es tatsächlich ein allgemeines Phänomen ist, das für das Altern gilt und nicht spezifisch für beispielsweise ein einzelnes Fliegenmodell ist“, sagte Bayer.

Unsere Studie besagt zum Beispiel, dass eine gesunde Ernährung oder dieser Eingriff der Kalorienrestriktion die Transkriptionsqualität der RNA-Produktion in der Zelle verbessern würde. Das wird sich langfristig positiv auf die Zellen auswirken.“

Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, das Auftreten von Krebs zu verhindern, bemerkt Papantonis: „Es handelt sich um eine spät einsetzende Krankheit, die durch Fehler verursacht wird. Das Einschränken von Fehlern kann eine Möglichkeit sein, das Auftreten von Krebs oder eine spät einsetzende Krankheit einzuschränken.“

Es kann uns auch ermöglichen, „das Altern besser zu verstehen, besser zu verstehen, was passiert, wenn wir älter werden“ und letztendlich „Interventionen besser zu verstehen, die meiner Meinung nach neue Möglichkeiten eröffnen, das Altern zu verlangsamen oder das gesunde Altern zu fördern“, sagte Baer.