Trotz jahrhundertelanger medizinischer Forschung und Fortschritte bleiben viele Rätsel ungelöst, darunter das Verständnis darüber, was das Altern verursacht und wie wir es verlangsamen oder umkehren können.

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

Forscher der Universität zu Köln fanden heraus, dass die Gentranskription – der Prozess, bei dem Zellen eine RNA-Kopie eines DNA-Stücks erstellen – mit zunehmendem Alter schneller wird, aber weniger genau und fehleranfälliger ist. , und entdecken, dass bestimmte Prozesse uns helfen können, diesen Rückgang umzukehren.

„Bisher ist dies der einzige Aha-Moment in meinem Leben. „Das sind Entdeckungen, die man nicht alle Tage macht“, meinte Studienleiter Andreas Beyer und bezeichnete dies als „großartige Entdeckung“.

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

Bevor Beyer und sein Team vor zehn Jahren mit diesem Forschungsprojekt begannen, befassten sich typische Studien zum Alter „nur mit der differenziellen Genexpression“, sagte Beyer.

Frühere Studien, erklärte er, stellten im Wesentlichen Fragen wie „Welche Gene werden mit zunehmendem Alter aktiviert und welche deaktiviert?“ und „Wie verändert sich dadurch die Regulation oder der Stoffwechsel in Zellen?“

Aber niemand fragt sich, wie sich der Prozess der Transkription selbst mit dem Alter verändert, eine Untersuchung, die Erkenntnisse liefern könnte, die uns dabei helfen könnten, den Rückgang umzukehren oder zu stoppen.

Transkription, der Schlüssel zu gesundem Altern

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

Diese Kopie ist wichtig, da sie die genetische Information trägt, die für die Herstellung neuer Proteine ​​in der Zelle erforderlich ist. Protein bestimmt die Gesundheit und Funktion von Zellen, und Zellen bilden dann alle Lebewesen.

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

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

„Man muss für jedes Gen die richtige Menge an Transkripten erstellen und Kopien der richtigen Gensequenz haben, aber man muss auch die richtigen Gene aktivieren, die die Zelle benötigt, um so zu funktionieren, wie sie sollte“, sagt Beyer.

Im menschlichen Körper gibt es viele 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 nannte – die für die Transkription einer Gensequenz verantwortlich ist, heißt Pol II (RNA-Polymerase II).

Und was sein Team herausfand, war, dass sich der Transkriptionsprozess mit zunehmendem Alter beschleunigte, und diese beschleunigte Transkription führte dazu, dass Pol II mehr Fehler machte, was im Grunde zu „schlechten“ Kopien führte, die zu vielen Krankheiten führen konnten.

„Wenn Pol II zu schnell geht, macht es mehr Fehler, sodass die Sequenz nicht mehr mit der Genomsequenz identisch ist. Die Folgen ähneln denen, die bei Mutationen im Genom selbst auftreten“, sagt Beyer.

Stoppen fehlerhafter Zellkopien, zweiter großer Durchbruch

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine kalorienarme Ernährung, die die Insulinsignalisierung hemmt – also das Signal zwischen Insulin und Zellen blockiert – bei vielen Tieren das Altern verzögern und die Lebensdauer verlängern kann. In ihren Experimenten untersuchte Beyers Team, ob sie Pol II verlangsamten und die Anzahl defekter Kopien verringerten.

Die Untersuchungen – eine gemeinsame Zusammenarbeit von 26 Personen in sechs verschiedenen Labors – wurden zunächst mit Würmern, Mäusen und Fruchtfliegen durchgeführt, die gentechnisch verändert wurden, um die Insulinsignalisierung zu hemmen, sowie mit Mäusen, die einer kalorienarmen Diät ausgesetzt wurden, um festzustellen, wie gut die zelluläre Transkription funktioniert die Älteren. Alter. In beiden Fällen reagierte Pol II langsamer und machte weniger Fehler.

Beyer und sein Team verfolgten das Überleben von Fruchtfliegen und Würmern, die Mutationen tragen, die Pol II verlangsamen, und die Tiere lebten 10 bis 20 % länger als ihre nicht mutierten Artgenossen.

Als die Forscher mithilfe von Genbearbeitung die Mutationen in den Würmern rückgängig machten, verkürzte sich die Lebensdauer der Tiere, was einen kausalen Zusammenhang begründete.

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

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

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

„Unsere Studie legt nahe, dass beispielsweise eine gesunde Ernährung oder dieser Eingriff zur Kalorienrestriktion die Transkriptionsqualität der RNA-Produktion in Zellen verbessern wird. Und das wird sich langfristig positiv auf die Zellen auswirken.“

Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Entstehung von Krebs zu verhindern, bemerkt Papantonis, eine „Krankheit, die versehentlich verspätet auftritt“. Die Begrenzung von Fehlern könnte eine Möglichkeit sein, das Auftreten von Krebs oder späteren Erkrankungen zu begrenzen.“

Sie ermöglichen es uns auch, „das Altern besser zu verstehen, besser zu verstehen, was mit zunehmendem Alter passiert“ und letztendlich „Interventionen besser zu verstehen, was meiner Meinung nach neue Möglichkeiten eröffnet, das Altern zu verlangsamen oder gesundes Altern zu fördern“, sagt Beyer.