Laut einer Studie könnte die Gentranskription für das Altern verantwortlich sein

Jun 12, 2023

PeopleImages/iStock

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Forscher der Universität zu Köln haben herausgefunden, wie man das Altern verlangsamen kann, indem man möglicherweise die Gentranskription kontrolliert. Sie argumentieren, dass dieser Prozess mit zunehmendem Alter schneller und fehleranfälliger wird und dass seine Verlangsamung und Behebung möglicherweise der Schlüssel zur Zeitverkürzung ist.

Dies geht aus einem am Samstag veröffentlichten Bericht von Euronews Next hervor.

Dr. Andreas Beyer, der leitende Forscher, sagte der Nachrichtenagentur, dies sei eine „große Entdeckung“.

Er erklärte weiter: „Jede Zelle ist anders und was sie unterscheidet, sind die unterschiedlichen Gene, die in ihr aktiviert werden. Diese Aktivierung wird Transkription genannt.“ Dieser Prozess muss fehlerfrei sein, um sicherzustellen, dass die Gene ordnungsgemäß funktionieren.

„Man muss die richtige Menge an Transkripten für jedes Gen erstellen und über eine exakte Kopie der Gensequenz verfügen, aber man muss auch genau die Gene aktivieren, die die Zelle benötigt, um so zu funktionieren, wie sie sollte“, sagte Beyer gegenüber Euronews Next.

Er stellte fest, dass die für diese Aufgaben verantwortliche „Maschine“ Pol II (RNA-Polymerase II) heißt und mit zunehmendem Alter immer mehr Fehler macht.

„Wenn Pol II zu schnell wird, macht es mehr Fehler und dann ist die Sequenz nicht mehr identisch mit der Genomsequenz. „Die Folgen sind ähnlich wie bei Mutationen im Genom selbst“, sagte Beyer.

Die Entdeckung ist bahnbrechend, da sie bedeutet, dass die Korrektur der Gentranskription zu einer Umkehrung des Alterungsprozesses führen kann. „Das ist bisher der einzige Aha-Moment in meinem Leben. „Ich meine, das ist eine Art Entdeckung, die man nicht jeden zweiten Tag macht“, sagte Beyer gegenüber Euronews Next.

Dies ist nicht die erste Anti-Aging-Studie, die mit Genen spielt.

Im Januar 2023 fanden Wissenschaftler der Boston Labs heraus, dass der menschliche Körper über eine Sicherungskopie seiner Jugend verfügt, die genetisch ausgelöst werden kann, um die Zellen im Körper zu regenerieren. Zu diesem Schluss kamen sie, nachdem sie den Alterungsprozess bei Mäusen erfolgreich umkehren konnten.

Das Experiment führte dazu, dass die Tiere ihr Augenlicht wiedererlangten, als Wissenschaftler blinden Mäusen einen Cocktail menschlicher Hautzellen in die Augen injizierten. Wissenschaftlern gelang es sogar, die Gehirne, das Muskelgewebe und die Nieren von Mäusen auf ein viel jüngeres Niveau wiederherzustellen. Die Forscher argumentierten daher, dass ein Informationsverlust und ein Verlust der Fähigkeit der Zellen, ihre ursprüngliche DNA zu lesen, zu Alterung und Fehlfunktionen der Zellen führten und dass die Behebung dieses Prozesses zu einer Rückkehr zur Jugend führen könnte.

In einer älteren, im Mai 2020 veröffentlichten Studie entdeckten MIT-Neurowissenschaftler ein Enzym namens HDAC1, das das Potenzial hat, altersbedingte DNA-Schäden an kognitiven und gedächtnisbezogenen Genen umzukehren.

„Es scheint, dass HDAC1 wirklich ein Anti-Aging-Molekül ist“, sagte damals der Direktor des Picower Institute for Learning and Memory des MIT, Li-Huaei Tsai, der auch leitender Autor der Studie war, in einem Bericht von Science Daily. „Ich denke, das ist eine sehr breit anwendbare grundlegende Erkenntnis der Biologie, denn fast alle neurodegenerativen Erkrankungen des Menschen treten erst im Alter auf.“

Es wurde festgestellt, dass die Injektion eines Medikaments, das die Regeneration des Enzyms bei Mäusen auslöste, den mit dem Alter verbundenen kognitiven Verfall umkehrte.

Zunehmend scheint es, dass genetisches Spielen mit der DNA die Lösung sein könnte, um das Altern zu vereiteln oder sogar umzukehren. Aber können wir die Natur wirklich bekämpfen, oder sind Fortschritte nur vorübergehende Durchbrüche?

Die Ergebnisse der neuen Studie werden in Nature veröffentlicht.

Studienzusammenfassung:

Die physiologische Homöostase wird im Laufe des Alterns durch die Beeinträchtigung zellulärer Prozesse, einschließlich Transkription und RNA-Spleißen, beeinträchtigt. Die molekularen Mechanismen, die zum Verlust der Transkriptionstreue führen, sind jedoch bislang unklar, ebenso wie Möglichkeiten, ihn zu verhindern. Hier haben wir genomweite, alterungsbedingte Veränderungen in Transkriptionsprozessen in verschiedenen Organismen profiliert und analysiert: Nematoden, Fruchtfliegen, Mäuse, Ratten und Menschen. Die durchschnittliche Transkriptionsverlängerungsgeschwindigkeit (RNA-Polymerase-II-Geschwindigkeit) nahm bei allen fünf Arten mit dem Alter zu. Zusammen mit diesen Veränderungen in der Elongationsgeschwindigkeit beobachteten wir Veränderungen beim Spleißen, einschließlich einer Verringerung ungespleißter Transkripte und der Bildung von mehr zirkulären RNAs. Zwei lebensverlängernde Interventionen, eine Ernährungseinschränkung und eine verringerte Insulin-IGF-Signalisierung, kehrten beide die meisten dieser altersbedingten Veränderungen um. Genetische Varianten der RNA-Polymerase II, die ihre Geschwindigkeit bei Würmern und Fliegen verringerten, verlängerten deren Lebensdauer. In ähnlicher Weise verlängerte die Verringerung der Geschwindigkeit der RNA-Polymerase II durch Überexpression von Histonkomponenten, um altersbedingten Veränderungen in der Nukleosomenpositionierung entgegenzuwirken, auch die Lebensdauer von Fliegen und das Teilungspotenzial menschlicher Zellen. Unsere Ergebnisse decken grundlegende molekulare Mechanismen auf, die der Alterung von Tieren und lebensverlängernden Interventionen zugrunde liegen, und weisen auf mögliche vorbeugende Maßnahmen hin.