Ein Schritt zu einem langen, gesunden Leben: In einer kleinen Studie konnten Forscher die biologische Uhr zurückdrehen.
Los Angeles/Wien.In einem kleinen Labor im El-Dorado-Staat Kalifornien könnte ein Traum der Menschheit wahr werden: ein langes, gesundes Leben von jugendlichem Wohlgefühl. Einem Forschungsteam ist es gelungen, die biologische Uhr des Menschen zurückzudrehen, und zwar mit erstaunlich einfachen Mitteln.
Über einen Zeitraum von einem Jahr hatte das Team um den Biomathematiker Steve Horvath von der University of California neun gesunden, männlichen Freiwilligen im Alter zwischen 51 und 65 Jahren einen Cocktail von drei handelsüblichen Wirkstoffen verabreicht. Die Mischung aus einem Wachstumshormon und zwei Mitteln gegen Diabetes habe die Männer um durchschnittlich zweieinhalb Jahre verjüngt, so die Forscher. Als Maß dienten epigenetische Markierungen an der DNA.
Zellen mit Signaturen
Die DNA trägt das Erbgut. Epigenetische Markierungen an ihr entstehen durch Umwelteinflüsse. Das Fachgebiet Epigenetik untersucht, welche Faktoren jenseits von Mutation und Rekombination die Aktivität eines Gens beeinflussen. Es erforscht chemische und strukturelle Veränderungen, die nicht die Abfolge der DNA-Bausteine beeinflussen, sondern bestimmen, wie der Körper die Gene abliest. Auch diese Markierungen werden weitergegeben, wenn sich die Zellen teilen. Dieser Prozess nennt sich DNA-Methylierung.
Epigenetische Forschungen finden im Zusammenhang mit anhaltenden Veränderungen im Lebenslauf und der Ausbildung von Krankheiten immer mehr Beachtung. Während etwa eineiige Zwillinge im Alter von drei Jahren sich epigenetisch in hohem Maß ähnlich sind, kann es mit 50 Jahren anders sein, etwa wenn das Zwillingspaar wenig Lebenszeit gemeinsam verbringt oder der Gesundheitszustand der beiden sich stark unterscheidet.
Horvath hatte bereits 2014 eine innere Uhr im Körper entdeckt, die auf den Mechanismen der Epigenetik beruht. Sie tickt in nahezu allen Teilen des Körpers gleich. Auch wenn die Zellen älter werden, verändert sich das Muster der Markierungen. Das geschieht mit einer solchen Regelmäßigkeit, dass manche Marker als Zeitgeber fungieren. Horvath hatte hunderte DNA-Positionen untersucht und bestimmt, wie häufig sie methyliert waren. Die Daten wertete er mit einem Algorithmus aus. Dieser lieferte eine erstaunlich genaue Abschätzung des Alters nicht nur der Zellen, sondern auch der Personen, denen die Daten gehörten. Weiße Blutzellen etwa leben zumeist nur wenige Tage, doch sie tragen die Signatur ihres 50-jährigen Spenders. Ähnlich verhält es sich mit DNA aus der Mundhöhle, dem Darm oder anderen Organen.
"Ich hatte angenommen, dass sich die biologische Uhr verlangsamen lässt. Aber dass sie sich sogar zurückdrehen lässt, das hatte nicht erwartet", so Horvath. Die im Fachblatt "Aging Cell" publizierte Studie wurde ursprünglich unternommen, um herauszufinden, ob sich der Thymus, auch Bries genannt, mittels Wachstumshormonen gefahrlos regenerieren kann.
Die Thymus-Drüse ist Teil des Immunsystems. Weiße Blutzellen reifen im Bries zu T-Zellen heran, die Krankheiten bekämpfen. Doch die Drüse schrumpft nach der Pubertät und verstopft sich zunehmend mit Fettgewebe. Frühere Studien gaben Anlass zu der Vermutung, dass Wachstumshormone die Regeneration dieses Gewebes anregen. Da solche aber auch Diabetes begünstigen können, wurden zusätzlich Wirkstoffe dagegen verabreicht - das Steroidhormon Dehydroepiandrosteron (DHEA) und der Arzneistoff Metformin.
Proben der Testpersonen zeigten eine Verjüngung der Blutzellen. In MRI-Scans wurde deutlich, dass bei sieben der neun Probanden Fettgewebe durch frisches Gewebe ersetzt wurde. Der Blick auf die epigenetische Uhr war ein nachträglicher Einfall. Umso mehr überraschte es, als in vier separaten Prüfungen eine signifikante Zellverjüngung gemessen wurde, die bei sechs der neun Testpersonen für weitere sechs Monate nach Ende der Studie anhielt.
"Es gibt eine Wirkung", kommentiert der deutsche Biologe Wolfgang Wagner von der Universität Aachen, der an der Studie nicht beteiligt war, die Messergebnisse. "Jedoch handelt es sich um keine felsenfesten Resultate, zumal die Studie sehr klein ist und keine Kontrollgruppe besteht."
Hilfe für alternde Menschheit
Sam Palmer, Krebs-Immunologe an der Herriot-Watt-Universität in Edinburgh, ist weniger skeptisch. Ihn beeindrucke die Nachrüstung von Immunzellen im Blut, sie habe "enorme Implikationen nicht nur für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten, sondern auch für die Krebstherapie und das Älterwerden im Allgemeinen". Dem in der Nebenniere erzeugten Hormon DHEA, dessen Produktion der Körper ab etwa 40 Jahren allmählich einstellt, wird eine verjüngende Wirkung nachgesagt. Die Wirkung von Metformin als Schutz gegen Krebs und Herzkreislauf-Erkrankungen wird getestet.
Studienleiter Gregory Fahy geht davon aus, dass jeder Wirkstoff für sich das biologische Alter verbessern könnte. Mit Hinblick auf eine älter werdende Bevölkerung plant das Team nun eine größere Studie mit Teilnehmern verschiedener Altersgruppen und Ethnien. Sollte das gewünschte Ergebnis ausbleiben, lässt sich mit dem Cocktail immerhin Bries-Gewebe nachbilden, was insbesondere für ältere Menschen mit geschwächten Immunsystemen von Vorteil wäre.