Bei Mäusen kann das Altern rückgängig gemacht werden. Sind die Leute die nächsten?

Dec 05, 2023

In Bostoner Laboren haben alte, blinde Mäuse ihr Sehvermögen wiedererlangt, intelligentere, jüngere Gehirne entwickelt und gesünderes Muskel- und Nierengewebe aufgebaut. Auf der anderen Seite sind junge Mäuse vorzeitig gealtert, was verheerende Folgen für nahezu jedes Gewebe in ihrem Körper hat.

Der „Benjamin-Knopf“-Effekt: Wissenschaftler können den Alterungsprozess bei Mäusen umkehren. Ziel ist es, dasselbe für den Menschen zu tun

Die Experimente zeigen, dass das Altern ein Problem istreversibler Prozess, der „nach Belieben vorwärts und rückwärts“ gesteuert werden kann, sagte der Anti-Aging-Experte David Sinclair, Professor für Genetik am Blavatnik Institute der Harvard Medical School und Co-Direktordes Paul F. Glenn Center for Biology of Aging Research.

„Unser Körper enthält eine Sicherungskopie unserer Jugend, die zur Regeneration angeregt werden kann“, sagte Sinclair, der leitende Autor eines neuen Artikels, der die Arbeit seines Labors und internationaler Wissenschaftler vorstellt.

Die kombinierten Experimente, die am Donnerstag erstmals in der Fachzeitschrift Cell veröffentlicht wurden, stellen die wissenschaftliche Annahme in Frage, dass Alterung das Ergebnis genetischer Mutationen ist, die unsere DNA untergraben und einen Schrottplatz beschädigten Zellgewebes schaffen, der zu Verfall, Krankheit und Tod führen kann.

„Es ist kein Müll, es ist kein Schaden, der uns altern lässt“, sagte Sinclair, der die Arbeit letztes Jahr bei Life Itself beschrieb, einer Gesundheits- und Wellnessveranstaltung, die in Zusammenarbeit mit CNN veranstaltet wurde.

„Wir glauben, dass es sich um einen Informationsverlust handelt – einen Verlust der Fähigkeit der Zelle, ihre ursprüngliche DNA zu lesen, sodass sie vergisst, wie sie funktioniert –, ähnlich wie ein alter Computer möglicherweise beschädigte Software entwickelt. Ich nenne das die Informationstheorie des Alterns.“

Jae-Hyun Yang, ein Genforscher am Sinclair Lab und Mitautor des Artikels, sagte, er erwarte, dass die Ergebnisse „die Art und Weise verändern werden, wie wir den Prozess des Alterns betrachten und wie wir an die Behandlung altersbedingter Krankheiten herangehen“.

Während DNA als Hardware des Körpers betrachtet werden kann, ist das Epigenom die Software. Epigene sind Proteine ​​und Chemikalien, die wie Sommersprossen auf jedem Gen sitzen und darauf warten, dem Gen zu sagen, „was es tun soll, wo es tun soll und wann es es tun soll“, so das National Human Genome Research Institute.

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Das Epigenom schaltet Gene buchstäblich ein und aus. Dieser Prozess kann durch Umweltverschmutzung, Umweltgifte und menschliches Verhalten wie Rauchen, eine entzündliche Ernährung oder chronischen Schlafmangel ausgelöst werden. Und genau wie bei einem Computer wird der zelluläre Prozess beschädigt, je mehr DNA gebrochen oder beschädigt wird, sagte Sinclair.

„Die Zelle gerät in Panik und Proteine, die normalerweise die Gene kontrollieren würden, werden dadurch abgelenkt, dass sie die DNA reparieren müssen“, erklärte er. „Dann finden nicht alle den Weg zurück zu ihrem Ausgangspunkt, sodass es mit der Zeit wie bei einem Tischtennisspiel ist, bei dem die Bälle überall auf dem Boden landen.“

Mit anderen Worten: Die Zellstücke verlieren ihren Weg nach Hause, ähnlich wie bei einem Menschen mit Alzheimer.

„Die erstaunliche Erkenntnis ist, dass es im Körper eine Sicherungskopie der Software gibt, die man zurücksetzen kann“, sagte Sinclair. „Wir zeigen, warum diese Software beschädigt wird und wie wir das System neu starten können, indem wir einen Reset-Schalter betätigen, der die Fähigkeit der Zelle wiederherstellt, das Genom wieder richtig zu lesen, als ob es jung wäre.“

Es spiele keine Rolle, ob der Körper 50 oder 75 Jahre alt, gesund oder von Krankheiten geplagt sei, sagte Sinclair. Sobald dieser Prozess ausgelöst wurde, „merkt sich der Körper, wie er sich regeneriert, und wird wieder jung sein, auch wenn man schon alt ist und an einer Krankheit leidet.“ Nun, was diese Software ist, wissen wir noch nicht. An dieser Stelle Punkt, wir wissen nur, dass wir den Schalter umlegen können.

Die Suche nach dem Schalter begann, als Sinclair als Doktorand Teil eines Teams am Massachusetts Institute of Technology war, das die Existenz von Genen zur Kontrolle des Alterungsprozesses in Hefen entdeckte. Dieses Gen existiert in allen Lebewesen, daher sollte es eine Möglichkeit geben, das Gleiche auch beim Menschen zu tun, sagt ervermutet.

Um die Theorie zu testen, begann er, den Alterungsprozess bei Mäusen zu beschleunigen, ohne Mutationen oder Krebs zu verursachen.

„Wir haben mit der Herstellung dieser Maus begonnen, als ich 39 Jahre alt war. Ich bin jetzt 53, und seitdem untersuchen wir diese Maus“, sagte er. „Wenn die Theorie der Informationsalterung falsch wäre, dann würden wir entweder eine tote Maus, eine normale Maus, eine alternde Maus oder eine Maus mit Krebs bekommen. Wir würden altern.“

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Mithilfe anderer Wissenschaftler konnten Sinclair und sein Harvard-Team Gewebe im Gehirn, in den Augen, in den Muskeln, in der Haut und in den Nieren von Mäusen altern lassen.

Zu diesem Zweck entwickelte Sinclairs Team ICE, kurz für „Inducible Changes to the Epigenome“. Anstatt die kodierenden Abschnitte der DNA der Mäuse zu verändern, die Mutationen auslösen können, verändert ICE die Art und Weise, wie die DNA gefaltet wird. Die vorübergehenden, schnell heilenden Schnitte von ICE ahmen die täglichen Schäden durch Chemikalien, Sonnenlicht und dergleichen nach, die zum Altern beitragen.

Einjährige ICE-Mäuse sahen doppelt so alt aus und verhielten sich auch so.

Jetzt war es an der Zeit, den Prozess umzukehren. Der Genetiker Yuancheng Lu vom Sinclair Lab schuf eine Mischung aus drei von vier „Yamanaka-Faktoren“, menschlichen erwachsenen Hautzellen, die so umprogrammiert wurden, dass sie sich wie embryonale oder pluripotente Stammzellen verhalten und sich zu jeder Zelle im Körper entwickeln können.

Der Cocktail wurde in beschädigte Ganglienzellen der Netzhaut im hinteren Augenbereich blinder Mäuse injiziert und durch Fütterung aktiviertAntibiotika für Mäuse.

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„Das Antibiotikum ist nur ein Werkzeug. Es könnte wirklich jede Chemikalie sein, nur ein Mittel, um sicherzustellen, dass die drei Gene aktiviert sind“, sagte Sinclair zuvor gegenüber CNN. „Normalerweise sind sie nur bei sehr jungen, sich entwickelnden Embryonen eingeschaltet und schalten sich dann mit zunehmendem Alter ab.“

Die Mäuse erlangten den größten Teil ihres Sehvermögens zurück.

Als nächstes nahm sich das Team der Studie zufolge Gehirn-, Muskel- und Nierenzellen an und stellte diese auf ein viel jüngeres Niveau zurück.

„Einer unserer Durchbrüche war die Erkenntnis, dass die Mäuse bei Verwendung dieses speziellen Satzes aus drei pluripotenten Stammzellen nicht in das Alter von Null zurückkehren, was zu Krebs oder Schlimmerem führen würde“, sagte Sinclair. „Stattdessen erreichen die Zellen zwischen 50 und 75 % ihres ursprünglichen Alters, bleiben stehen und werden nicht jünger, was ein Glücksfall ist. Woher die Zellen das können, verstehen wir noch nicht.“

Heute versucht Sinclairs Team, einen Weg zu finden, den genetischen Schalter gleichmäßig in jede Zelle zu bringen und so die gesamte Maus auf einmal zu verjüngen.

„Die Bereitstellung ist eine technische Hürde, aber andere Gruppen scheinen gut abgeschnitten zu haben“, sagte Sinclair und verwies auf zwei unveröffentlichte Studien, die das Problem offenbar überwunden haben.

„Man verwendet dasselbe System, das wir entwickelt haben, um sehr alte Mäuse zu behandeln, das Äquivalent eines 80-jährigen Menschen. Und sie haben die Mäuse trotzdem dazu gebracht, länger zu leben, was bemerkenswert ist. Sie sind uns also gewissermaßen zuvorgekommen.“ in diesem Experiment“, sagte er.

„Aber das bedeutet für mich, dass die Verjüngung nicht nur ein paar Organe betrifft, sondern die ganze Maus verjüngen kann, weil sie länger lebt“, fügte er hinzu. „Die Ergebnisse sind ein Geschenk und eine Bestätigung dessen, was unser Papier sagt.“

Was kommt als nächstes? Milliarden von Dollar werden in Anti-Aging gesteckt und alle möglichen Methoden finanziert, um die Zeit zurückzudrehen.

In seinem Labor sagte Sinclair, sein Team habe die Zellen in Mäusen mehrmals zurückgesetzt und gezeigt, dass die Alterung mehr als einmal rückgängig gemacht werden könne, und er teste derzeit den genetischen Reset bei Primaten. Bis es jedoch eine klinische Anti-Aging-Therapie gibt, könnten Jahrzehnte vergehenVersuche an Menschen beginnen, werden analysiert und, wenn sie sicher und erfolgreich sind, auf die für die Bundesgenehmigung erforderliche Masse ausgeweitet.

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Aber genauso wie schädliche Faktoren das Epigenom stören können, können gesunde Verhaltensweisen es reparieren, sagte Sinclair.

„Wir wissen, dass das wahrscheinlich stimmt, weil Menschen, die einen gesunden Lebensstil geführt haben, ein geringeres biologisches Alter haben als diejenigen, die das Gegenteil getan haben“, sagte er.

Seine Top-Tipps? Konzentrieren Sie sich auf Pflanzen als Nahrung, essen Sie weniger oft,Schlafen Sie ausreichend, kommen Sie dreimal pro Woche für 10 Minuten außer Atem, indem Sie Sport treiben, um Ihre Muskelmasse zu erhalten, schwitzen Sie nicht bei Kleinigkeiten und haben Sie ein gutes soziales Umfeld.

„Die Botschaft ist, dass jeder Tag zählt“, sagte Sinclair. „Wie du dein Leben lebst, selbst wenn du im Teenageralter bist undDie 20er sind wirklich wichtig, auch Jahrzehnte später, denn jeden Tag tickt die Uhr.“