In den Weiten des Genoms
Über auffällige Varianten am Anfang einer Ereigniskette
Sie sind auf das Äußerste verschlungen, in einem gewaltigen Netzwerk miteinander verknüpft - molekulare Pfade, vom humanen Genom gesteuerte Wirkungsketten: Zelluläre Aktionen werden hier ausgelöst, Botschaften übermittelt. Mal werden bestimmte Gene angeschaltet oder auch deren Aktivität reduziert. Die turbulenten Geschehnisse auf den inneren "pathways" sind mitverantwortlich dafür, wann und wie Menschen altern. Die Entschlüsselung der diffizilen genetischen Signalwege steht heute im Fokus der Altersforscher.
TAGC - Thymin, Adenin, Guanin und Cytosin: Die endlos variantenreiche Buchstabenkombination dieser kleinsten Zellbausteine ist für die individuelle Konstitution eines Menschen ausschlaggebend. Die Reihenfolge bestimmt, wie ein biochemischer Befehl gegeben wird, warum sich am Ende einer intensiven molekularen Interaktion mehr Plaques in den Arterien ablagern, oder auch weshalb aggressive, krankmachende freie Radikale erfolgreich im Zaum gehalten werden. Alles Faktoren, die schließlich über Krankheit oder Gesundheit mitentscheiden - und damit über die Art des Alterns, nicht zuletzt die Dauer des Lebens.
Deshalb durchforsten die Molekularbiologen der "Forschungsgruppe Gesundes Altern" tagein tagaus Buchstabenkolonnen im TAGC-Rhythmus, die individuellen Marker des Erbguts ihrer hochalten Studienteilnehmer. Stets auf der Suche nach einer winzigen Auffälligkeit im monoton erscheinenden Nukleotiden-Schema.
Alters- und Langlebigkeitsvarianten
Dabei können die Kieler Altersforscher um die Molekularbiologen Stefan Schreiber und Almut Nebel auf ein nahezu unerschöpfliches Reservoir individueller TAGC-Kombinationen zurückgreifen, die sie durch ihre Analyseroboter laufen lassen: Tausende Menschen jenseits des 92. Lebensjahres, rund ein Viertel von ihnen gar älter als hundert, haben ihre persönlichen TAGC-Kombinationen den Altersforschern anvertraut - per simpler Blutprobe. Die Wissenschaftler suchen jetzt in den molekularen Lebenstexten nach Gemeinsamkeiten, die zu erklären vermögen, warum gerade diese Frauen und Männer, obgleich von Kriegen und Seuchen, Hungersnöten und Weltwirtschaftskrise betroffen, so vital gealtert sind. Dabei fällt auf: Die einzige bereits entschlüsselte "Altersvariante", die im APOE-Gen liegt und von der belegt ist, dass sie für tödlich verlaufende Erkrankungen wie Alzheimer mitverantwortlich ist, kommt im Erbgut der rüstigen Studienteilnehmer auffallend selten vor. Veränderungen in der TAGC-Buchstabenabfolge, die dagegen häufiger in den hochbejahrten Probanden auftreten, werden als "Langlebigkeitsvarianten" verdächtigt. Sie schützen möglicherweise vor organischen Verfallsprozessen und altersbedingten Erkrankungen. Gerade nach diesen "Langlebigkeitsvarianten" sucht die "Forschungsgruppe Gesundes Altern" verstärkt.
Mit High-Tech das Genom durchstöbern
Die tiefen Einblicke ins Innerste des Erbguts gesunder Senioren ist der Wissenschaft erst seit Kurzem möglich: "Hochdurchsatz-Technologie" ist das Zauberwort. Diese leistungsstarken Roboter der "Forschungsgruppe Gesundes Altern" übernehmen - von den Wissenschaftlern innovativ programmiert - nicht nur das systematische Aufspüren einzelner Kandidatengene, sie ermöglichen inzwischen auch eine rasche genomweite Durchleuchtung der Erbanlagen.
"Nachdem wir seit der Entzifferung des menschlichen Genoms im Jahr 2001 den Bauplan des Menschen vorliegen haben, können wir nun tausende Individuen miteinander vergleichen", erläutert Forschungschef Schreiber, der weltweit bereits Krankheitsgene für die chronisch entzündliche Darmerkrankung Morbus Crohn identifiziert hat. "Wir müssen herausfinden, was Krankheiten ursprünglich auslöst - dann wissen wir, was vor der Erkrankung schützt." Auch das Geheimnis des gesunden Alterns will der Mediziner so lüften.
Millionen SNPs - das Gen-Puzzle
Mit einer neuen Generation maschineller Unterstützung werden auch Kleinstbestandteile des menschlichen Erbguts untersucht - die Einzelbasenpolymorphismen, die nach dem englischen Begriff "Single Nucleotide Polymorphisms" abgekürzten SNPs. Variationen einzelner genetischer Bausteine, in denen womöglich die Erklärung für das lange, gesunde Leben verborgen ist.
Bis zu einer Million Erbgut-SNPs von jedem an der Studie teilnehmenden Senior überprüft das Schreiber-Team akribisch mit Hilfe von Gen-Chips-Plättchen, nicht einmal so groß wie eine Zigarettenschachtel. Die Forscher vergleichen die Häufigkeiten der 1.000.000 SNPs zwischen den hochbejahrten Individuen und einer Kontrollgruppe vergleichsweise junger Probanden, im Alter zwischen 60 und 75 Jahren. "Interessant sind jene SNPs, bei denen ein statistisch signifikanter Frequenzunterschied zwischen den Hochbejahrten und der jüngeren Kontrollgruppe gefunden wird", erläutert Wissenschaftlerin Nebel die Suche nach den Langlebigkeitsgenen. Um dann schließlich eines Tages jene Gene oder Varianten von ihnen verlässlich zu lokalisieren, welche die Lebenserwartung des Menschen tatsächlich beeinflussen.
