Altern gilt als unausweichlicher biologischer Prozess. Doch Forscher der israelischen Bar-Ilan-Universität haben Ergebnisse veröffentlicht, die dieses Verständnis infrage stellen. In einer Studie, die in der Fachzeitschrift »Nature Communication« erschienen ist, gelang es Wissenschaftlern, zentrale molekulare Merkmale des Alterns in den Lebern alter Mäuse rückgängig zu machen.
Im Mittelpunkt der Untersuchung steht das Protein SIRT6. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Organisation des Erbguts innerhalb der Zellen und scheint den altersbedingten Verfall dieser Struktur aufzuhalten – oder sogar umzukehren.
Für ihre Untersuchung analysierten die Wissenschaftler die Lebern junger und alter Mäuse mit modernen Verfahren zur Messung von Genaktivität und Chromatinstrukturen. Chromatin bezeichnet die komplexe Verpackung der DNA im Zellkern und bestimmt, welche Gene aktiv sind und welche abgeschaltet bleiben.
»Schädliche Gene« werden aktiv
Dabei zeigte sich, dass diese Ordnung im Laufe des Lebens zunehmend verloren geht. »Schädliche« Gene werden aktiv, während Gene, die für einen gesunden Stoffwechsel und die normale Leberfunktion notwendig sind, ihre Aktivität verlieren. Die Folge sind typische Alterungserscheinungen und ein schleichender Funktionsverlust des Gewebes.
»Der Prozess des Alterns scheint formbarer, als wir bisher angenommen haben.«
»Mit zunehmendem Alter verliert das Genom seine korrekte Organisation«, sagt der Altersbiologe Haim Cohen, Direktor des Sagol Healthy Human Longevity Center an der Goodman Faculty of Life Sciences der Bar-Ilan-Universität, der die Studie leitete. »Gene, die normalerweise inaktiv bleiben sollten, werden aktiviert, insbesondere entzündungsfördernde Gene, während Gene, die für die normale Leberfunktion notwendig sind, nach und nach abgeschaltet werden«, so Cohen.
Besonders bemerkenswert: Als die Wissenschaftler die Konzentration von SIRT6 bei bereits alten Mäusen erhöhten, kehrte sich vieles wieder um. Die DNA-Organisation ähnelte anschließend deutlich stärker der von jungen Tieren. »Vereinfacht gesagt, haben wir eine alte Leber genommen und ihre DNA-Organisation wieder in Richtung eines jüngeren Zustandes gebracht«, fasst Cohen zusammen.
Die Forscher identifizierten einen molekularen Marker namens H3K9ac
Die Forscher identifizierten zudem einen molekularen Marker namens H3K9ac, der offenbar eng mit altersbedingten Entzündungsprozessen verbunden ist. Auch hier zeigte SIRT6 eine verjüngende Wirkung und stellte Muster wieder her, die normalerweise nur in jungen Zellen zu finden sind.
An der Studie waren neben der Bar-Ilan-Universität auch Wissenschaftler der Universität Tel Aviv und des US-amerikanischen National Institute on Aging beteiligt. Zu den Hauptautoren gehören die Doktoranden Ron Nagar und Zacharia Schwartz.
Die Studie reiht sich in eine wachsende Zahl von Forschungsarbeiten ein, die das Altern nicht mehr ausschließlich als Folge unvermeidlicher Schäden betrachten. Stattdessen gewinnt die Vorstellung an Bedeutung, dass Alterungsprozesse zumindest teilweise reversibel sein könnten. In den vergangenen Jahren sorgten vor allem Untersuchungen zu sogenannten epigenetischen Veränderungen für Aufsehen.
Dabei geht es nicht um Veränderungen der DNA selbst, sondern um die Art und Weise, wie Gene reguliert sowie ein- und ausgeschaltet werden. Hier setzt die aktuelle Arbeit an. Die Wissenschaftler sehen ihre Ergebnisse als Hinweis darauf, dass der Verlust einer geordneten Genregulation zu den grundlegenden Ursachen des Alterns gehören könnte.
Die DNA-Organisation der alten Mäuse ähnelte danach wieder der von jungen Tieren.
»Das ist aufregend, weil es darauf hindeutet, dass Altern formbarer ist, als wir bisher angenommen haben«, sagt Cohen. »Wenn wir in der Lage sind, eine gesunde Chromatin-Organisation wiederherzustellen, können wir möglicherweise die Funktion von Geweben erhalten, Entzündungen reduzieren und die Gesundheit im Alter verbessern.«
Noch handelt es sich allerdings um Grundlagenforschung. Die Experimente wurden ausschließlich an Mäusen durchgeführt. Bis zu einer möglichen Anwendung beim Menschen dürften noch viele Jahre vergehen.
Dennoch werden die Ergebnisse in der Forschungsgemeinschaft aufmerksam verfolgt. Weltweit investieren Universitäten und Biotechnologieunternehmen Milliardenbeträge in die sogenannte »Rejuvenation Biology«, die Verjüngungsbiologie. Ziel ist es nicht nur, einzelne Krankheiten zu behandeln, sondern die biologischen Ursachen des Alterns an sich zu beeinflussen.
Ob SIRT6 eines Tages tatsächlich als Grundlage für Therapien gegen altersbedingte Erkrankungen dienen kann, ist noch offen. Die neue Studie liefert jedoch einen weiteren Hinweis darauf, dass Altern möglicherweise kein unumkehrbares Schicksal ist, sondern ein biologischer Prozess, der sich zumindest teilweise in die umgekehrte Richtung lenken lässt.
