Neue Ansätze zur Bekämpfung altersbedingter Krankheiten
Die DNS – das Doppelhelix-Molekül, das unsere genetischen Informationen trägt – wird ständig beschädigt. Das passiert zum Beispiel, wenn wir UV-Licht oder bestimmten Chemikalien ausgesetzt sind, und tritt spontan auf. Diese DNS-Schäden sind eine unvermeidbare Realität des täglichen Lebens. Wenn unser Körper diese DNS nicht reparieren kann, führt das zu einem erhöhten Krankheitsrisiko. Auch der Alterungsprozess wird erheblich beeinflusst. „Die DNS enthält die Anweisungen für alle lebenden Organismen“, erklärt der Projektkoordinator von Dam2Age, Jan Hoeijmakers vom medizinischen Zentrum der Erasmus-Universität in den Niederlanden. „Wenn die Anweisungen für das Leben beschädigt werden, kann das verheerende Auswirkungen haben.“
Defekte der DNS-Reparatur und Altern
Hoeijmakers hat den Schwerpunkt seiner Karriere darauf gelegt, die Beziehung zwischen DNS-Reparatur und Altern zu erforschen. Er beschäftigt sich insbesondere mit Defekten der DNS-Reparatur bei Kindern. Das Projekt Dam2Age wird über den Europäischen Forschungsrat (ERC) unterstützt und stellt eine Fortsetzung seiner Forschungsarbeiten dar, die in den frühen 1980er-Jahren ihren Anfang hatten. „Zu der Zeit war nur wenig über Defekte der DNS-Reparatur bekannt“, sagt er. „Wir kannten sehr seltene Fälle, in denen Kinder die DNS-Schäden durch die UV-Strahlung im Sonnenlicht nicht reparieren konnten.“ Eine der wichtigsten Entdeckungen von Hoeijmakers und seinem Team war, dass Defekte der DNS-Reparatur nicht nur das Krebsrisiko drastisch anheben, sondern auch zu vorzeitiger Alterung führen. Mit anderen Worten: Die Haut dieser Kinder alterte durch die UV-Strahlung im Sonnenlicht. Hoeijmakers erforschte auch andere seltene Krankheiten, bei denen der DNS-Reparaturmechanismus des Körpers beeinträchtigt ist, darunter Trichothiodystrophie (TTD). Er entwickelte das erste Mausmodell zu TTD. So konnte er die Defekte der DNS-Reparatur in Kindern an Mäusen untersuchen. Erneut zeigte sich, dass eine gestörte DNS-Reparatur unmittelbar zu einer beschleunigten Alterung beiträgt.
Beziehung zwischen DNS-Schäden und ungewöhnlicher Alterung
Dank dieser Arbeit erhielt Hoeijmakers mehrere ERC-Zuschüsse. Dam2Age stellt den Höhepunkt dieser Projekte dar, über die Hoeijmakers und sein Team die Mechanismen dieser Beziehung besser nachvollziehen konnten. „Wir fanden heraus, dass Mäuse mit gestörter DNS-Reparatur ihre Energie aufbrauchten, um Resistenzen aufzubauen“, ergänzt Hoeijmakers. „Sie unterdrückten auch das Wachstum, um ihre Resilienz zu stärken und die rasante Alterung aufzuhalten.“ Das erklärt auch, warum Kinder, bei denen der DNS-Reparaturmechanismus gestört ist, meist nicht wachsen. Als nächstes griff Hoeijmakers auf eine orthodoxe Herangehensweise zurück – er setzte die Mäuse auf Diät. „Wir wissen, dass die Alterung durch eine beschränkte Kalorienzufuhr verzögert werden kann“, stellt er fest. „Wir wollten herausfinden, ob Mäuse mit Defekten der DNS-Reparatur, die wir auf Diät setzen, länger leben als Mäuse mit unbegrenzter Versorgung.“
Behandlungen für altersbedingte Krankheiten
Hoeijmakers findet die Ergebnisse beeindruckend. Die Mäuse mit unbegrenzter Versorgung starben innerhalb von 12 bis 26 Wochen, meist aufgrund einer Neurodegeneration. Mäuse mit 30 % weniger Nahrungszufuhr lebten bis zu dreimal so lange. „Es besteht kein Zweifel, dass diese Herangehensweise die Alterung stark verzögert hat“, berichtet Hoeijmakers. „Die Verzögerung der neurologischen Alterung war besonders auffällig.“ Auch Kinder mit Defekten der DNS-Reparatur wurden mit einer reduzierten Kalorienzufuhr behandelt. Im Laufe mehrerer Monate traten verschiedene funktionelle Verbesserungen auf, darunter im Bereich Sprache und Mobilität – einfach durch weniger Essen. Hoeijmakers fand heraus, dass die Kalorienrestriktion die DNS-Schäden verringert. Durch diese Ergebnisse könnte ein neues Kapitel bei der Behandlung seltener Krankheiten eingeläutet werden, bei denen DNS-Schäden auftreten. Auch Forschung zur Behandlung altersbedingter Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit könnte jetzt vorangetrieben werden.
Schlüsselbegriffe
Dam2Age, DNS, Krebs, Alterung, Alzheimer-Krankheit, TTD, UV-Strahlung
