Das Geheimnis der Anti-Aging-Gene

Ein ambitioniertes Projekt, bei dem die DNA von 1000 Personen untersucht wird, die bis ins hohe Alter auffällig gesund sind, soll erstmals Licht auf Genomvariationen werfen, die diese Menschen davor schützen, an Herzproblemen, Krebs, Diabetes oder anderen im Alter oft vorkommenden Leiden zu erkranken. Statt sich auf Gene zu konzentrieren, die das Krankheitsrisiko erhöhen, wollen die Forscher diesmal nur die betrachten, die bereits früher mit Gesundheit und Langlebigkeit in Verbindung gebracht wurden.

Fortschritte bei der Gensequenzierung machen es seit kurzem möglich, breit nach entsprechenden DNA-Abschnitten zu suchen. Bislang bekannt wurde dabei, dass auch das Genom gesunder alter Menschen nicht ohne Makel ist. "Diese Personen besitzen genetische Marker, die eigentlich als Vorwarnzeichen für ernste Erkrankungen wie Herz- und Gefäß-Probleme, Schlaganfälle oder Diabetes gelten, doch sie werden einfach nicht krank", sagt Eric Topol, Kardiologe und Leiter den "Genomic Medicine Program" am Scripps Translational Science Institute im kalifornischen La Jolla, der die Suche nach den "Anti-Aging-Genen" leitet. "Was ist die Erklärung dafür? Woran könnte es liegen, dass diese Leute von solchen Krankheiten abgeschirmt zu sein scheinen?"

Um diese Frage zu beantworten, sammelten Topol und sein Team Blutproben von 1000 Personen im Alter von 80 und mehr Jahren, die in ihrem Leben nie an einer ernsten Erkrankung litten und keine Medikamente einnehmen. Daraus sollen rund 100 Gene sequenziert werden, die in Tierversuchen und anderen Studien als bedeutungsvoll für Gesundheitszustand und Ablauf des Alterungsprozesses identifiziert wurden. "Wir interessieren uns besonders für wichtige Kontroll- und "Aufräum"-Gene, wie die für die DNA-Reparatur zuständigen Bereiche oder den Insulin-Wachstumsfaktor-1, ein Protein-Hormon, das beim Zellwachstum hilft", sagt Topol. Enzyme, die bei der DNA-Reparatur vorkommen, sind für Alterungsforscher besonders interessant, weil Zellen oft Fehler in ihrer DNA-Sequenz ansammeln, wenn der Mensch altert. Außerdem hat sich herausgestellt, dass Defekte bei bestimmten DNA-Reparaturgenen bei Menschen und Mäusen zu einem verführten Alterungsprozess zu führen scheinen. Im Tierversuch bei Mäusen, Fliegen und Fadenwürmern konnten Wissenschaftler zeigen, dass die Rezeptoren für den Insulin-Wachstumsfaktor-1 (IGF1) Einfluss auf den Alterungsprozess haben.

Die meisten bisherigen Studien haben nur eine kleine Anzahl von Genen sequenziert oder Gen-Microarrays verwendet, die oft vorkommende Genvariationen im Genom erkennen können. Aktuelle Untersuchungen zeigen nun aber, dass oft auch seltenere Variationen in noch nicht untersuchten Genen eine Rolle bei Gesundheit und Krankheit im Alter spielen könnten. Die breite Sequenzierung erlaubt Forschern nun, zu bestimmen, ob gesunde ältere Menschen häufiger Variationen in sich tragen, die entsprechende Schutzfaktoren effizienter arbeiten lassen und die Aktivität schädlicher Faktoren behindern.

Topol und seine Kollegen wollen die Gensequenzen gesunder Freiwilliger anschließend mit denen von Menschen vergleichen, die an Alterserkrankungen verstarben, bevor sie das 80. Lebensjahr überschritten hatten. Bereits herausgefunden wurde, dass gesunde Personen nur mit einer leicht geringeren Wahrscheinlichkeit Variationen in sich tragen, die als Krankheitsindikatoren gelten. Das unterstützt wiederum die Theorie, dass "Schutzgene" eine wichtige Rolle dabei spielen, gesund alt zu werden.

Forscher hoffen, dass die Identifizierung der molekularen Basis dieser Schutzeffekte eines Tages zur Entwicklung von Medikamenten führt, die sie dann nachbilden können. "Wir glauben, dass diese Langlebigkeitsgene die Träger vor mehr als nur einer Alterskrankheit schützen", meint Nir Barzilai, Leiter des "Longevity Genes Project" am Albert Einstein College of Medicine in New York, der die Scripps-Studie kennt. "Aus der pharmazeutischen Perspektive wäre es kosteneffizienter, diese Signalwege gemeinsam anzugehen. Damit ließe sich dann eine außergewöhnliche Langlebigkeit imitieren, statt einfach nur jede Alterskrankheit einzeln zu behandeln."

Barzilai hat bereits einige Kandidat für solche Langlebigkeitsgene identifiziert. In einer laufenden Studie unter Juden aschkenasischer Abstammung, die 95 Jahre oder älter wurden, zeigte er zusammen mit seinen Kollegen, dass die Gruppe mit einer höheren Wahrscheinlichkeit eine Genvariation in sich trug, die die Verarbeitung von Cholesterin anders anging als bei "normalen" Menschen. Kürzlich wurden außerdem die Gene für IGF1 und seine Rezeptoren sequenziert. Spezielle Mutationen, die nur bei weiblichen Hundertjährigen vorkamen, wurden ebenfalls offengelegt.

Barzilai nutzt einen anderen Ansatz als die Scripps-Forscher: Die bekannten Microarrays. Er interessiert sich aber sehr dafür, was seine Konkurrenten mit ihrer Technik entdecken – den Scripps-Leuten geht es nicht anders mit Barzilais Forschungen. Die parallele Durchführung zweier großer Studien zum Genom besonders gesunder alter Menschen dürfte deshalb dazu führen, dass sich die Ergebnisse gleich in zwei Populationen bestätigen lassen. (bsc)