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Trotz jahrhundertelanger Forschung und Fortschritte in der Medizin gibt es immer noch viele ungelöste Rätsel. Eines davon ist das Verständnis, was das Altern verursacht und wie wir es verlangsamen oder umkehren können.

Doch eine neue Studie, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, könnte endlich Antworten auf diese Fragen finden.

Forscher der Universität zu Köln in Deutschland haben herausgefunden, dass die Gentranskription – der Prozess, bei dem Zellen eine RNA-Kopie eines DNA-Stücks erstellen – mit zunehmendem Alter schneller, aber weniger genau und fehleranfälliger wird, da sie entdeckten, dass bestimmte Prozesse hilfreich sein können Wir können diesen Rückgang umkehren.

„Das ist bisher der einzige Heureka-Moment in meinem Leben. Ich meine, diese Entdeckung passiert nicht alle Tage“, sagte Andreas Beyer, der leitende Forscher, und hielt es für eine „großartige Entdeckung“.

„Es gab einen Sturm auf Twitter. „Einige Kollegen sind sehr aufgeregt“, sagte er gegenüber Euronews Next.

Bevor Beyer und sein Team dieses Forschungsprojekt vor zehn Jahren starteten, befassten sich gängige Studien zum Alter „nur mit Unterschieden in der Genexpression“, sagte Beyer.

Frühere Forschungen, erklärt er, stellten im Wesentlichen Fragen wie „Welche Gene werden mit zunehmendem Alter aktiviert und welche ausgeschaltet?“ und „Wie verändert sich dadurch die Regulation bzw. der Stoffwechsel in der Zelle?“

Aber niemand fragt sich, wie sich der Transkriptionsprozess selbst mit dem Alter verändert – eine Studie, die „Erkenntnisse“ liefern könnte, die uns dabei helfen, den Rückgang umzukehren oder zu stoppen.

Transkription, der Schlüssel zu gesundem Altern

Die Transkription ist bei der Untersuchung sehr wichtig, da es sich um den Prozess handelt, bei dem eine Zelle eine RNA-Kopie eines DNA-Stücks erstellt.

Diese Kopien sind wichtig, da sie die genetische Information enthalten, die für die Produktion neuer Proteine ​​in der Zelle erforderlich ist. Proteine ​​bestimmen die Gesundheit und Funktion von Zellen, und Zellen bilden dann alles Lebewesen.

Im Laufe unseres Lebens regenerieren sich unsere Zellen, „aber jede Zelle ist anders, und was sie anders macht, sind die unterschiedlichen Gene, die in ihr aktiviert werden“, erklärt Beyer. „Diese Aktivierung nennt man Transkription.“

Da Gene für Zellen einen Zweck erfüllen, muss ihre Transkription perfekt sein.

„Man muss für jedes Gen die richtige Menge an Transkripten erstellen und über die richtige Kopie der Gensequenz verfügen, aber man muss auch die richtigen Gene aktivieren, die die Zelle benötigt, um richtig zu funktionieren“, sagte Beyer.

Im menschlichen Körper gibt es verschiedene Arten von Zellen: Nervenzellen, Muskelzellen, Blutzellen, Hautzellen und so weiter. Und da jede Zelle eine andere Funktion erfüllt, wird in jedem Zelltyp ein anderer Satz von Genen aktiviert (transkribiert).

Die „Maschine“, wie Beyer sie nennt, die für die Transkription von Gensequenzen verantwortlich ist, heißt Pol II (RNA-Polymerase II).

Und was sein Team herausfand, war, dass der Transkriptionsprozess mit zunehmendem Alter schneller wird und diese beschleunigte Transkription dazu führt, dass Pol II mehr Fehler macht und im Wesentlichen „schlechte“ Kopien produziert, die viele Krankheiten verursachen können.

„Wenn Pol II zu schnell ist, kommt es zu mehr Fehlern, sodass die Sequenz nicht mehr mit der Genomsequenz identisch ist. „Die Folgen sind ähnlich wie bei einer Mutation im Genom selbst“, sagte Beyer.

Das Stoppen fehlerhafter Zellkopien ist der zweite große Durchbruch

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine kalorienarme Ernährung und die Hemmung der Insulinsignalisierung – das Blockieren von Signalen zwischen Insulin und Zellen – bei vielen Tieren das Altern verlangsamen und die Lebenserwartung verlängern kann. In ihren Experimenten wollte Beyers Team herausfinden, ob sich dies auf die Verlangsamung von Pol II und die Reduzierung der Anzahl fehlerhafter Kopien auswirkt.

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Die Studie – eine gemeinsame Zusammenarbeit von 26 Personen in sechs verschiedenen Labors – verwendete zunächst gentechnisch veränderte Würmer, Mäuse und Fruchtfliegen, um die Insulinsignalisierung zu hemmen, sowie Mäuse mit einer kalorienarmen Diät, um zu bestimmen, wie gut die zelluläre Transkription im Alter funktioniert. . In beiden Fällen reagiert und bewegt sich Pol II langsamer und macht dadurch weniger Fehler.

Beyer und sein Team verfolgten das Überleben von Fruchtfliegen und Würmern, die Mutationen trugen, die Pol II verlangsamten, und die Tiere lebten 10 bis 20 % länger als nicht mutierte Tiere.

Als Forscher die Mutation in den Würmern mithilfe von Genbearbeitung rückgängig machten, verkürzte sich die Lebenserwartung der Tiere, was einen Zusammenhang zwischen Ursache und Wirkung herstellte.

Um ihre Experimente am Menschen zu testen, verwendeten sie Blutproben von jungen und alten Personen.

„Und als wir junge Zellen mit sehr alten Zellen in vitro verglichen, erhielten wir genau die gleichen Ergebnisse“, sagte Argyris Papantonis, einer der leitenden Forscher, gegenüber Euronews Next.

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Die artenübergreifenden Ergebnisse bestätigen, dass es sich „tatsächlich um ein allgemeines Phänomen handelt, das sich auf das Altern bezieht und nicht nur auf ein bestimmtes Modell wie Fliegen beschränkt ist“, sagte Beyer.

„Unsere Forschung zeigt, dass beispielsweise eine gesunde Ernährung oder eine Kalorienrestriktion die Qualität der Transkription der RNA-Produktion in Zellen verbessert. Und das wird sich langfristig positiv auf die Zellen auswirken.“

Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Entstehung von Krebs zu verhindern, sagte Papantonis, denn „die Krankheit wird versehentlich verzögert.“ Die Begrenzung von Fehlern könnte eine Möglichkeit sein, die Entstehung von Krebs oder anderen langsam fortschreitenden Krankheiten zu begrenzen.“

Es ermöglicht uns auch, „das Altern besser zu verstehen, besser zu verstehen, was mit zunehmendem Alter passiert“ und letztendlich „Interventionen besser zu verstehen, die meiner Meinung nach neue Möglichkeiten eröffnen, das Altern zu verlangsamen oder das gesunde Altern zu fördern“, sagte Beyer.