Freiburger Wissenschaftler erforschen an einem Fadenwurm, wie wir älter werden können

Albert Schilling

In den letzten Jahrzehnten sorgten zahlreiche Fortschritte in der Altersforschung für Aufsehen. Mit der Manipulation der Gene konnte die Lebenszeit von Versuchstieren sogar mehr als verzehnfacht werden. Liegt in unserer DNA also der Schlüssel zum Ewigen Leben?

Er ist so alt wie die Menschheit selbst, der Traum vom ewigen Leben. In der Fantasie des Menschen spukte schon immer die Hoffnung, Mittel und Wege zu finden, dem Tod von der Schippe zu springen. Dabei werden wir im Schnitt bereits doppelt so alt wie unsere Vorfahren aus dem 18. Jahrhundert. Dem Fortschritt in Medizin, Hygiene, Ernährung und der Verbesserung der Lebensbedingungen ist dies zu verdanken. Verjüngung oder sogar Unsterblichkeit blieben allerdings leere Versprechungen von Scharlatanen. Bisher …


1993 gelang der Molekularbiologin Cynthia Kenyon ein Durchbruch in der Altersforschung. In ihren Experimenten zeigte sie, dass durch die Manipulation eines bestimmten Gens, das vermutlich in allen höheren Lebewesen eine ähnliche Rolle spielt – das daf-2-Gen – die Lebenserwartung eines Versuchstiers verdoppelt werden konnte.

Gene, die einen starken Einfluss auf das Altern haben

Ihre Untersuchung führte Cynthia Kenyon an einem unscheinbaren Fadenwurm durch, der nicht viel größer ist als ein Stecknadelkopf: Caenorhabditis elegans – oder kurz C. Elegans. Auch in Freiburg erforschen die Biologen anhand von C. Elegans die Auswirkungen bestimmter Abschnitte der DNA auf das Altern. Prof. Dr. Ralf Baumeister leitet ein Labor am Institut für Bioinformatik und Molekulargenetik an der Albert-Ludwigs-Universität.

"Die Entdeckung von Cynthia Kenyon war eine Sensation, weil es die erste Entdeckung war, bei der eine einzelne Genmutation – nämlich die von daf-2 – einen solch dramatischen Effekt auf die Lebenserwartung hat", sagt Prof. Dr. Baumeister. Neben dem daf-2-Gen konnte sein Forscherteam weitere Gene ausmachen, die einen starken Einfluss auf das Altern nehmen.

Warum die Altersforschung gerade am winzigen Fadenwurm C. Elegans durchexerziert wird, liegt an drei Faktoren.

  • Erstens: Weil er so klein und einfach ist, kennen die Forscher ihn mittlerweile besser als ihre Westentasche. Die 1.000 unterschiedlichen Zellen, aus denen er besteht, sind allesamt bekannt und auch deren Zusammenwirken ist weitestgehend erforscht.
  • Zweitens: Er lebt nicht sonderlich lange, im Schnitt gerade einmal 20 Tage. Was für das arme Würmlein tragisch ist, ist ein Segen für die Forschung. Seine kurze Lebensdauer erlaubt es nämlich, in überschaubarer Zeit die Auswirkung von bestimmten DNA-Abschnitten auf seine Lebenserwartung zu untersuchen.
  • Drittens: Obwohl wir uns äußerlich nicht besonders ähnlichsehen, hat dieser Fadenwurm viele Gemeinsamkeiten mit uns Menschen. Zwei Drittel der Faktoren, die Krankheiten im Menschen beeinflussen, spielen auch in C. Elegans eine Rolle.



In der Praxis ist die Altersforschung am Fadenwurm ein einfaches Ausprobieren nach dem Prinzip Trial and Error. Man schaltet ein bestimmtes Gen im Wurm ab und schaut, was passiert. Dazu verwendet man viele verschiedene Bakterienkulturen – etwa 20.000 an der Zahl.

Die Mikroorganismen sind so präpariert, dass jedes Bakterium gezielt einen bestimmten DNA-Abschnitt abschaltet. Die Mikroorganismen lassen sich leicht vermehren, einfrieren und bei Bedarf wieder auftauen. Der ideale Werkzeugkasten für den Molekularbiologen. "In drei Monaten kann ein Biologe händisch alle Gene des Fadenwurms auf eine bestimmte Frage ausgerichtet durchtesten", schwärmt Prof. Dr. Baumeister.

Wo bleibt die Wunderpille?

Da müsste es doch ein Leichtes sein, die faulen Gene ausfindig zu machen, die das Altern verursachen? Und hat man diese gefunden, kann man schnell ein Medikament entwickeln, das diese DNA-Abschnitte abschaltet. Wo bleibt also unsere Wunderpille?

Natürlich ist die Sache weitaus komplexer. Die DNA eines Lebewesens ist nur die eine Seite der Medaille, die andere Frage – und hiermit beschäftigt sich die Epigenetik – lautet, wie diese DNA ausgelesen wird. Dazu drei Beispiele von Prof. Dr. Baumeister:

  • Bewegung ist wichtig: "Das bisher effektivste Mittel, um bei Versuchsratten Alzheimer zu verhindern, ist, ihnen ein Laufrad in den Käfig zu stellen."
  • Die Umwelt ist wichtig: "Die Menschen aus Okinawa in Japan werden überdurchschnittlich alt. Ihre nach Südamerika ausgewanderten Verwandten sterben allerdings früher."
  • Ernährung ist wichtig: "Wir stellen mittlerweile fest, dass bestimmte Signalmechanismen bei C. Elegans genau in die andere Richtung gehen können, wenn man die Ernährung umstellt."



Das macht die ganze Sache natürlich kompliziert – aber eben auch spannend. Denn so können die Wissenschaftler das Zusammenspiel zwischen Genen und Umwelt erforschen. "Auch der Mensch lebt eben nicht in immer gleicher Umgebung wie in einer Petrischale", sagt Prof. Dr. Baumeister.

Bei der Epigenetik hören die Einschränkungen des Glaubens an eine Wunderpille leider nicht auf. Denn der Mensch ist die Summe seiner Teile, und das heißt eben: "Die Hälfte unserer Zellen sind nicht Zellen, die unsere Erbsubstanz tragen, sondern Bakterienzellen, die auf uns und in uns leben – und diese Bakterien kommunizieren permanent mit uns. Wir haben für die wichtigsten Neurotransmitter mehr Rezeptoren im Magen-Darm-Trakt als im Gehirn", so Baumeister.

Bakterien haben einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit

Müssen wir daraus den Schluss ziehen, dass glücklich ist, wer seine Darmflora pflegt? Auf jeden Fall haben die Bakterien einen großen Einfluss auf unsere Gesundheit. Die Sache mit dem Ewigen Leben wird nicht einfacher … "Die Frage ist, was wollen wir eigentlich? Wollen wir den Faktor haben, den wir manipulieren müssen, damit wir beispielsweise essen ohne Ende können, ohne dick zu werden", sagt Baumeister

Baumeister glaubt allerdings nicht, dass es diesen einen Faktor gibt, weil Gene in Abhängigkeit von der Umwelt unterschiedlich funktionieren können. "Aber wir können versuchen das komplexe Zusammenspiel zu verstehen, das ein gesundes Leben befördert, um danach unser Leben auszurichten.", sagt Baumeister.

Am Ende bleibt nur Globuli?

Caenorhabditis elegans ist übrigens lateinisch und bedeutet "eleganter neuer Stab". Es ist leider unwahrscheinlich, dass dieser kleine Fadenwurm zu dem Zauberstab wird, mit dem die Menschheit die wohl größte Revolution ihrer Geschichte herbeizaubert. Es bleibt uns zunächst nichts anderes, als einen ganzheitlichen Ansatz zu verfolgen.

Einerseits weiter an der Wirkung der Gene zu forschen und auf die moderne Medizin zu vertrauen, andererseits auch an den vergleichsweise einfachen Stellschrauben zu drehen: Ernährung, Diät, Sport, Bakterienpflege. Das führt uns zwar nicht zum Heiligen Gral und der Unsterblichkeit, aber es trägt entscheidend dazu bei, den Countdown zu verlangsamen.
Die Altersforschung – ein milliardenschweres Investitionsobjekt

Die rasanten Fortschritte in der Zellforschung und Gentechnik seit den 90ern haben die Hoffnungen auf ein Wundermittel genährt. Investoren und die, die es sich leisten können, spülen viel Geld in die Forschung und in vermeintlich wirkungsvolle Therapien. Noch relativ unbemerkt von der Öffentlichkeit hat sich eine Bewegung gebildet, die es sich zum Ziel gesetzt hat, "das größte Problem der Menschheit zu lösen", wie eine ihrer führenden Figuren, der Bioinformatiker Aubrey de Gray, fordert.

Das "RAAD-Fest" ist ein Treffpunkt dieser Szene, die die "Revolution against Aging and Death" ausrufen möchte. Hier stellen selbsternannte Forscher und Unternehmer ihre lebensverlängernden Therapien auf der Suche nach Investoren vor – darunter auch Liz Parrish. Die millionenschwere Unternehmerin ließ sogar einen Eingriff in ihrer eigenen DNA vornehmen, um die Wirksamkeit ihres Therapieansatzes zu beweisen.

Dafür reiste sie extra nach Kolumbien, da ihre Behandlung von der Regulierungsbehörde in den USA nicht genehmigt wurde. Mit ihrer Firma "BioViva" möchte sie ihre Therapie, bei der die Lebensdauer von Zellen verlängert wird, bald an zahlungskräftige Kunden für Preise im sechsstelligen Bereich verkaufen.

Abseits von den Investitionen milliardenschwerer Konzerne und den schrillen Anti-Aging-Kongressen vollzieht sich weltweit ein stiller Paradigmenwechsel. Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko zu erkranken. Tatsächlich entstehen die meisten Krankheiten als Folge der Alterungsprozesse im Menschen. So gesehen sind diese Krankheiten eigentlich keine Krankheiten, sondern nur Symptome einer einzigen gemeinsamen Krankheit, nämlich die des Alterns selbst.

Die heutige Medizin macht es möglich, dass immer mehr Menschen trotz mehrerer schwerer Krankheiten lange leben. Da werden künstliche Hüftgelenke eingesetzt, Bypässe gelegt, Herzklappen verpflanzt und vieles mehr. Die Lebensdauer wird verlängert, wo die Gesundheitsspanne, die health span, schon lange überschritten ist. Lebensfähig und lebenswillig, aber nicht mehr ganz fit.

Die Folge ist, dass die Zahl der Pflegebedürftigen und die Zeitspanne der Pflegebedürftigkeit stetig ansteigen und die Ausgaben im Gesundheitssystem explodieren. Es gibt also auch ein großes wirtschaftliches Interesse an der Heilung der "Krankheit Alter".

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