Spanischen Wissenschaftlern um Maria Blasco und Bruno Bernardes aus Madrid ist es gelungen durch eine einmalige Gentherapie mit dem Enzym Telomerase, die Lebenserwartung von Mäusen um bis zu 24% zu steigern.
Das Enzym Telomerase ist schon länger im Fokus von Altersforschern, da es für den Erhalt und die Neubildung der Telomere, Steuereinheiten der zellulären biologischen Uhr, zuständig ist. Dies findet massgeblich in der embyonalen Entwicklung statt, um dem neuentstehenden Leben sozusagen “Jugend und Frische” mit auf den Weg zu geben.

Telomere an den Enden der Chromosomen (Bild: Wikipedia)

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Die Telomere bestehen aus repetitiven DNA Sequenzen an den Enden der Chromosomen und verhindern Beschädigungen der DNA und die Fusion mit anderen Chromosomen. Ausserdem besitzen sie wichtige regulatorische Aufgaben bei der Replikation der genomischen DNA vor der Zellteilung. Die Enzyme, die für die Vervielfältigung der DNA bei der Replikation verantwortlich sind benötigen eine Art Auslaufspur, die nicht repliziert und am Ende abgebaut wird. Diese Aufgabe übernehmen die Telomere, da sonst genomische informationstragende Elemente verloren gingen. Doch dieses System beinaltet auch den Kern der Geschichte, denn die Wiederholungen dieser Sequenzen sind verständlicherweise endlich. Und damit ergibt sich die Funktion als biologische Uhr, denn ist die letzte Wiederholung der Telomere “verbraucht”, kann sich die Zelle nicht mehr weiter teilen und altert und stirbt letztenlich.
Dies erscheint sinnlos, doch dem Prozess kommt eine wichtige Funktion bei der Vermeidung von krebsartigen Veränderungen zu. Denn bei jedem Replikationsprozess besteht die Gefahr, dass durch ungenaue Arbeit der Replikationsenzyme Fehler, also Mutationen, in die genomische DNA eingebaut werden, was wiederum das Entstehen von Tumorvorläufern begünstigt.
Von den wenigen Ausnahmen der im erwachsenen Menschen vorkommenden Stammzellen, besitzten deshalb auch nur Krebszellen eine aktive Telomerase, was sie befähigt sich unbegrenzt zu teilen.
In den neuen Behandlungsergebnissen wurden Mäuse mit gentechnisch veränderten Viren infiziert, die statt ihrer viralen Gene, die Erbinformation für die Telomerase übertragen und somit eine Neubildung der Telomere in den infizierten Zellen ermöglichen.
Dies wurde an “älteren” Mäusen mit ein oder zwei Jahren vorgenommen. Eine Maus (Mus musculus) hat eine Lebenserwartung von ca. 2-3 Jahren, somit entsprechen die beiden gewählten Alter ca. 25-35 und 50-60 Lebensjahren beim Menschen. Die Behandlung der einjährigen Tiere führte insgesamt zu einer durchschnittlich 24%igen Steigerung der Lebenserwartung und die Behandlung der zweijährigen immerhin noch zu einer 13%igen.
Was aber ausschlaggebend ist, war erstens das Ausbleiben von Tumorerkrankungen in den Tieren und zweitens die Verringerung von typischen krankhaften Alterserscheinungen wie Osteoporose und Insulinresistenz und eine Verbesserung von Seneszenzindikatoren wie der neuromuskulären Koordination.
Natürlich sollte jetzt niemand darauf warten per Telomerasegentherapie unsterblich zu werden, denn dazu sind noch viele weitere Faktoren der Alterung zu erforschen. Aber vielleicht könnte eine solche Behandlung die “gesunde” Alterung erleichtern. Ausserdem könnte dies einen vielversprechenden Ansatz für die Behandlung von Erkrankungen, die mit einer unnatürlichen Verringerung der Telomeraseaktivität assoziiert sind, darstellen.

Diese Resultate werden in den kommenden Tagen im Journal EMBO Molecular Medicine erscheinen.

Basierend auf Pressematerial des Centro Nacional de Investigaciones Oncolgicas (CNIO) in Madrid

Kommentare (10)

  1. #1 griesl
    Mai 16, 2012

    “whose genome had been permanently altered at the embryonic stage, by
    causing their cells to express telomerase and, also, extra copies of cancer-resistant
    genes”
    vielleicht sind sie deswegen “krebsfrei”. jedenfalls zeigten die “nur telomerase” mäuse höheres auftreten von krebs und die telomer defizienten eine höher resistenz krebs gegenüber, aber entwickelten auch schneller alterserscheinungen.

    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3001316/?tool=pubmed
    das ist der artikel zu dem “pressematerial” und der ist sogar frei zugänglich 😛

    mich würde mal intressieren wie hoch die lethalität war, da mir grad nicht einfallen will, wie man gene so inserieren kann, dass sie nicht irgendwo im genom auftauchen und vielleicht wichtige gene zerstören. in dem bezug fehlt mir bisschen die methodik und statistik in dem artikel.

  2. #2 Felix Bohne
    Mai 16, 2012

    @griesl: Das ist nicht der Artikel zu dem Pressematerial sondern eine vorangegangene Arbeit mit transgenen bzw. knock-out Tieren. Dabei wurden Mauskeimzellen so verändert, dass sie das Telomerasegen entwede überexprimieren oder gar nicht mehr exprimieren. In dem oben beschriebenen Experiment wurde dagegen ein viraler Gentransfer verwendet, was sich erheblich von den vorherigen Ergebnissen unterscheidet, da in diesem Fall kein Einfluss auf die Embryonalentwicklung der Tiere entsteht und das übertragene Transgen erst im “Erwachsenenalter” aktiv ist. Dies könnte das Ausbleiben einer Tumorigenese erklären.
    Technisch gibt es nur wenig möglichkeiten bei der Gentherapie eine Insertionsmutagenese zu verhindern. Die meissten Viren inserieren ihr genetisches Material zufällig und selbst solche, die site-directed inserieren, wie zum Beispiel AAv verlieren diese Eigenschaft wenn sie als Vektor zur Anwendung kommen.
    Ein Ansatz versucht gerade sogenannte Episomen, also extrachromosomale Strukturen, die auch als Minichromosomen bezeichnet werden zu etablieren. Diese halten sich uninseriert im Zellkern auf und werden wie ein Chromosom bei der Zellteilung stabil weitergegeben. Hier wird zum Beispiel am Genom des Eppstein-Barr-Virus gearbeitet, das diese EIgenschaften aufweist.

  3. #3 Brucer
    Mai 16, 2012

    Ich möchte da Friedrich den Grossen zitieren, seinen fliehenden Soldaten zurufend:

    „Ihr verfluchten Racker, wollt ihr denn ewig leben?“

    Ich frag mich bei diesen Alterung-hinauszögern-Sachen immer, ob die Leute, in letzter Konsequenz, wirklich gezwungen werden möchten, ihren Todeszeitpunkt selbst bestimmen zu müssen.

    Diesen Zwang, besonders im Alter, jede mögliche medizinische Intervention noch wahrnehmen zu müssen, respektive, den moralischen Druck, der auf den Angehörigen lastet, dem Kranken noch jede mögliche Intervention zukommen zu lassen, nur um das reine Weiterleben noch zu verlängern. Ist es nur mein Eindruck, oder hat unsere Gesellschaft massive Probleme einen entspannten Umgang mit dem Tod zu finden?

  4. #4 Michael Lange
    Mai 16, 2012

    Ich habe gerade mit der Wissenschaftlerin Maria A. Blasco (Krebsforschungszentrum Madrid) Kontakt aufgenommen. Tatsächlich macht sie das höhere Alter der Mäuse dafür verantwortlich, dass die Krebsrate trotz zusätzlicher Telomerase-Gene nicht steigt. Das eingeschleuste Gen wird nach ihren Angaben von den als vektoren verwenden Viren (AAV) nicht in das Mäuse-Genom integriert, so dass auch durch das Einschleusen selbst kein erhöhtes Krebsrisiko ensteht. Kann das sein?

  5. #5 Felix Bohne
    Mai 16, 2012

    @Michael Lange: Ja das stimmt, habe es gerade selbst nachgeschlagen. Da hab ich mich für das AAV vertan!

  6. #6 Michael Lange
    Mai 17, 2012

    @ Felix Bohne Danke! Der Blog war eine gute Hilfe für einen Bericht für “Forschung aktuell” im DLF, an dem ich gerade sitze.

  7. #7 Felix Bohne
    Mai 17, 2012

    @Michale Lange: das freut mich natürlich sehr, schönes Lob. Ist es der Bericht über Krebs morgen? Wenn nicht, wann kommt er denn?
    Grüsse
    Felix

  8. #8 Michael Lange
    Mai 18, 2012

    Wohl nicht. Ich produziere zwar heute, Beitrag wird aber wohl verschoben. Vermutlich läuft er nächste Woche. Michael

  9. #9 Michael Lange
    Mai 18, 2012

    Ist jetzt doch heute gelaufen. Der Brustkrebs wurde verschoben.

  10. #10 Manuel Kaiser
    Oktober 12, 2012

    Ich finde, da steht uns noch einiges bevor. Ich bin mal gespannt, was uns die Zukunft in diesem Punkt noch so alles bringt.