Trotz jahrhundertelanger Forschung und Fortschritte in der Medizin bleiben viele Rätsel immer noch ungelöst. Das wichtigste davon ist das Verständnis der Ursachen des Alterns und Möglichkeiten, es zu verlangsamen oder umzukehren.

Doch eine neue Studie eines deutschen Wissenschaftlerteams, die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, könnte endlich Antworten auf diese Fragen gefunden haben.

Forscher der Universität zu Köln in Deutschland haben nicht nur herausgefunden, dass die Gentranskription – der Prozess, bei dem eine Zelle eine RNA-Kopie eines DNA-Strangs erstellt – mit zunehmendem Alter schneller, sondern auch ungenauer und fehleranfälliger wird; Sie fanden auch heraus, dass bestimmte Prozesse uns dabei helfen könnten, diesen Rückgang umzukehren.

„Das ist bisher der einzige Aha-Moment meines Lebens. Ich meine, das ist eine Art Entdeckung, die man nicht jeden zweiten Tag macht“, sagte der leitende Forscher Dr. Andreas Beyer und nannte die Ergebnisse „wichtig“. Entdeckung“.

„Es gibt einen Sturm auf Twitter. Einige Kollegen sind sehr aufgeregt“, sagte er gegenüber Euronews Next.

Bevor Beyer und sein Team vor zehn Jahren mit ihrem Forschungsprojekt begannen, befasste sich die typische Untersuchung des Alterns „nur mit der differenziellen Genexpression“, sagt Beyer.

Frühere Studien, erklärt er, stellten Fragen wie „Welche Gene werden mit zunehmendem Alter aktiviert und welche ausgeschaltet?“ „“ und „Wie verändert sich dadurch die Regulation bzw. der Stoffwechsel der Zelle?“ »

Aber niemand fragte, wie sich der Transkriptionsprozess selbst mit zunehmendem Alter veränderte – eine Forschungsrichtung, die Erkenntnisse liefern könnte, die uns letztendlich dabei helfen würden, den Rückgang umzukehren oder zu stoppen.

Transkription, der Schlüssel zu gesundem Altern

Die Transkription ist für Beyers Forschung von grundlegender Bedeutung, da es sich um den Prozess handelt, bei dem eine Zelle eine RNA-Kopie eines DNA-Stücks erstellt.

Diese Kopie ist wichtig, da sie die genetische Information enthält, die für die Herstellung neuer Proteine ​​in einer Zelle erforderlich ist. Proteine ​​bestimmen die Gesundheit und Funktion von Zellen, und Zellen sorgen dann für die Struktur aller Lebewesen.

Im Laufe unseres Lebens regenerieren sich unsere Zellen, „aber jede Zelle ist anders, und was sie unterscheidet, sind die unterschiedlichen Gene, die in ihnen aktiviert werden“, erklärt Beyer. „Diese Aktivierung nennt man Transkription.“

Da Gene den Zellen ihre Existenzberechtigung geben, muss ihre Transkription perfekt sein.

„Man muss für jedes Gen die richtige Menge an Transkripten erstellen und über eine exakte Kopie der Gensequenz verfügen, aber man muss auch genau die Gene aktivieren, die die Zelle benötigt, um so zu funktionieren, wie sie sollte“, sagte Beyer.

Im menschlichen Körper gibt es viele Arten von Zellen: Nervenzellen, Muskelzellen, Blutzellen, Hautzellen usw. Und da jede Zelle eine andere Funktion erfüllt, werden in jedem Zelltyp unterschiedliche Gene aktiviert (transkribiert).

Die „Maschine“, wie Beyer sie nennt, die für die Erstellung der Transkriptionskopie genetischer Sequenzen verantwortlich ist, heißt Pol II (RNA-Polymerase II).

Und was sein Team herausfand, ist, dass der Transkriptionsprozess mit zunehmendem Alter schneller wird und diese beschleunigte Transkription dazu führt, dass Pol II mehr Fehler macht, was zu im Wesentlichen „schlechten“ Kopien führt, die zu vielen Krankheiten führen können.

„Wenn Pol II zu schnell geht, macht es mehr Fehler und dann ist die Sequenz nicht mehr identisch mit der Genomsequenz. Die Folgen ähneln denen, die bei Mutationen im Genom selbst auftreten“, sagte Beyer.

Stoppen Sie fehlerhafte Zellkopien

Frühere Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass eine kalorienarme Ernährung und die Hemmung der Insulinsignalisierung – die Blockierung des Signals zwischen Insulin und Zellen – das Altern verzögern und die Lebensdauer vieler Tiere verlängern kann.

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In ihren Experimenten untersuchte Beyers Team, ob sich dies auf die Verlangsamung der Geschwindigkeit von Pol II und die Reduzierung der Anzahl fehlerhafter Kopien auswirkt.

Die Untersuchung – eine gemeinsame Zusammenarbeit von 26 Personen in sechs verschiedenen Labors – wurde zunächst mit Würmern, Mäusen und Fruchtfliegen durchgeführt, die genetisch verändert wurden, um die Insulinsignalisierung zu hemmen, sowie mit Mäusen, die einer kalorienarmen Diät folgten, um die zelluläre Transkriptionsleistung bei älteren Menschen zu bestimmen. . In beiden Fällen reagierte Pol II langsamer und machte weniger Fehler.

Beyer und sein Team verfolgten dann das Überleben von Fruchtfliegen und Würmern, die die Mutation trugen, die Pol II verlangsamte, und die Tiere lebten 10 bis 20 Prozent länger als ihre nicht mutierten Artgenossen.

Als Forscher Gen-Editierung nutzten, um Mutationen in Würmern rückgängig zu machen, verkürzte sich die Lebensspanne der Tiere und stellte so einen ursächlichen Zusammenhang her.

Um ihr Experiment am Menschen zu testen, arbeiteten sie mit Blutproben von jungen und alten Menschen.

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„Und als wir in vitro junge Zellen mit sehr alten Zellen verglichen, erhielten wir genau die gleichen Ergebnisse“, sagte Argyris Papantonis, einer der leitenden Forscher, gegenüber Euronews Next.

Die artenübergreifenden Ergebnisse bestätigen, dass es sich „eigentlich um ein allgemeines Phänomen handelt, das für das Altern gilt und nicht nur spezifisch für ein einzelnes Modell, zum Beispiel Fliegen“, sagte Beyer.

„Unsere Studie besagt, dass beispielsweise eine gesunde Ernährung oder dieser Eingriff zur Kalorienrestriktion die Qualität der Transkription der RNA-Produktion in der Zelle verbessern würde. Und das hätte dann langfristig positive Auswirkungen auf die Zellen.“

Die Ergebnisse könnte dazu beitragen, die Manifestation von Krebs zu verhindern, stellt Papantonis fest, denn „es handelt sich um eine späte Krankheit aufgrund von Fehlern. Die Einschränkung von Fehlern könnte eine Möglichkeit sein, das Auftreten von Krebs oder einer späten Krankheit zu begrenzen.“

Sie können es uns auch ermöglichen, „das Altern besser zu verstehen, besser zu verstehen, was passiert, wenn wir altern“ und letztendlich „Interventionen besser zu verstehen, die meiner Meinung nach neue Möglichkeiten eröffnen, das Altern zu verzögern.“ Altern oder die Ausweitung eines gesunden Alterns“, sagte Beyer sagte.

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