Neue „Gen-Uhren“ messen biologisches Alter in Echtzeit

Wie alt ist mein Körper wirklich? Ein internationales Forschungsteam mit Schweizer Beteiligung hat neue „Gen-Uhren“ entwickelt, die das biologische Alter und die verbleibende Lebenszeit präzise und in Echtzeit messen.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Mittwoch im Fachmagazin „Nature“ berichteten, werteten sie dafür über 11’000 Gewebeproben von Mäusen, Ratten, Makaken und Menschen aus.

Dabei zeigte sich: Die molekularen Alterungsprozesse im sogenannten Transkriptom – der Gesamtheit aller Gen-Abschriften, die in einer Zelle zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt existieren – sind über Art- und Zellgrenzen hinweg fast identisch.

Mit fortschreitendem Alter schaltet der Körper laut der Studie Gene hoch, die mit Entzündungen, Zellalterung und dem programmierten Zelltod in Verbindung stehen. Im Gegenzug nimmt die Aktivität von Genen ab, die für die Wundheilung, Zelldifferenzierung und die Geweberegeneration wichtig sind.

Auf Basis dieser Daten entwickelten die Autoren ihre molekularen Uhren für verschiedene Gewebe und Arten. Um deren Aussagekraft für den Menschen zu prüfen, nutzten die Forschenden Daten von über 50’000 Teilnehmern der britischen UK Biobank.

Präzision und neue Möglichkeiten

Das Resultat: In Sachen Vorhersagegenauigkeit für den Todeszeitpunkt spielen die neuen Transkriptom-Uhren laut den Forschenden in derselben Liga wie die hochentwickelten epigenetischen Uhren der zweiten Generation, die bereits in der Altersforschung genutzt werden.

Der entscheidende Vorteil von Transkriptom-Uhren liegt jedoch in ihrer hohen Dynamik. Während etablierte epigenetische Uhren chemische Ablagerungen am Erbgut messen, die sich eher langfristig und starr verändern, spiegeln Transkriptom-Uhren die aktuellen, funktionellen Zustände der Zellen flexibel wider. Bisher waren solche transkriptomischen Ansätze allerdings viel unpräziser.

Lebensverlängernde Massnahmen

Durch die dynamischen Gen-Abschriften lässt sich laut den Forschenden die Wirksamkeit von lebensverlängernden Massnahmen, wie etwa Diäten oder Medikamenten, viel schneller auf molekularer Ebene beurteilen.

Allerdings sei weitere Forschung nötig, um zu klären, wie diese Biomarker genau mit dem Altern zusammenhängen und ob sie ursächlich dafür sind oder lediglich Nebenprodukte des Prozesses.

Aus der Schweiz war an der Studie unter Leitung von Vadim Gladyshev von der Harvard Medical School in den USA Adrian Molière von der ETH Zürich beteiligt.