Robert Klatt
Die Kontrolle von transposablen Elementen (TEs) der DNA hat das Leben von Fadenwürmern deutlich verlängert. In Zukunft könnte die Entdeckung die Basis zur Unsterblichkeit sein.
Budapest (Ungarn). Dr. Ádám Sturm and Dr. Tibor Vellai von der Eötvös-Loránd-Universität (ELTE) erforschen bereits seit mehreren Jahren transposable Elemente (TEs) der DNA. Es handelt sich dabei um Abschnitte, die innerhalb des genetischen Codes ihren Standort wechseln können. Eine starke Beanspruchung der Tes kann laut dem aktuellen Kenntnisstand der Forschung eine Destabilisierung des genetischen Codes auslösen und damit den Alterungsprozess des Menschen beschleunigen.
Laut Publikationen in den Fachmagazinen Cellular and Molecular Life Sciences (2015) und Aging Cell (2017) haben die beiden Altersforscher bereits Zusammenhänge zwischen den Piwi-interacting RNAs (piRNAs) und potenziellen biologischen Unsterblichkeit entdeckt.
Laut einer aktuellen Publikation im Fachmagazin Nature Communications haben die Forscher nun erstmals experimentelle Beweise für eine mögliche Unsterblichkeit erbracht. Die Studie zeigt, dass die Kontrolle der Aktivität von TEs tatsächlich die Lebensdauer verlängern kann, was darauf hindeutet, dass diese mobilen DNA-Elemente eine entscheidende Rolle im Alterungsprozess spielen.
Die Basis der Lebensverlängerung und damit der gegebenenfalls möglichen Unsterblichkeit bildet ein Piwi-piRNA-Weg, ein spezifischer Prozess, der die TEs kontrollieren kann. Die Wissenschaftler haben diesen Prozess in Krebsstammzellen und Zellen der unsterblichen Qualle (Turritopsis dohrnii) beobachtet.
Anschließend haben sie bei Fadenwürmern (Caenorhabditis elegans) die Aktivität der TEs gehemmt. Als sie dies bei spezifischen TEs der Würmer taten, verlangsamte sich deren Altersprozess. Der lebensverlängernden Effekte nahm zu, als mehrere TEs gleichzeitig kontrolliert wurden. Das Leben der Fadenwürmer konnte somit um bis zu 30 Prozent verlängert werden.
„In unseren Lebensdauer-Tests haben wir durch bloßes Herunterregulieren von TEs oder somatische Überexpression der Piwi-piRNA-Weg-Elemente einen statistisch signifikanten Lebensdauervorteil beobachtet. Dies eröffnet die Tür zu einer Vielzahl potenzieller Anwendungen in der Welt der Medizin und Biologie.“
Darüber hinaus fand das Team epigenetische Veränderungen in der DNA dieser Würmer, als sie alterten, insbesondere in den TEs. Diese Veränderungen, bekannt als DNA-N6-Adenin-Methylierung, wurden beobachtet, um die TE-Transkription und das Springen zu erhöhen, als das Tier alterte.
„Diese epigenetische Modifikation könnte den Weg für eine Methode ebnen, das Alter aus der DNA zu bestimmen und einen genauen biologischen Uhr zu liefern.“
Laut den Forscher könnte das bessere Verständnis der TEs und die Möglichkeit diese zu kontrollieren es ermöglichen, Methoden zu entwickeln, um das Leben zu verlängern und die Gesundheit im hohen Alter zu verbessern.
Cellular and Molecular Life Sciences, doi: 10.1007/s00018-015-1896-0
Aging Cell, doi: 10.1111/acel.12630
Nature Communications, doi: 10.1038/s41467-023-40957-9
