Stammzellen: Ein Jungbrunnen der anderen Art

<ic:message key='Bild vergrößern' />

Auf der Suche nach dem Jungbrunnen versuchen die Ulmer Forscher zunächst den Mechanismus des Alterns zu verstehen. Quelle: Rainer Sturm/pixelio

14.09.2011  - 

Der Wunsch nach ewiger Jugend hat die Alchemisten schon im Altertum beschäftigt. Mit besonderen Mitteln hofften sie, die  körperliche Alterung zu verlangsamen oder aufzuhalten, suchten nach Jungbrunnen oder dem Elixier des Lebens. So gesehen läuft das Projekt, mit dem sich ein Team der Universität Ulm beschäftigt, schon seit Jahrtausenden. Doch der Ansatz, den das Team um Prof. Karl Lenhard Rudolph, Direktor des Instituts für Molekulare Medizin und Leiter der Ulmer Max-Planck-Forschungsgruppe für Stammzellalterung, verfolgt, ist neu. In einem dreijährigen Forschungsprojekt untersuchen sie seit Juli die Mechanismen der Alterung, und haben dabei besonders die Stammzellen im Blick. Das Großprojekt beschäftigt 20 Forschungsgruppen und wird vom Bundesforschungsministerium (BMBF) über fünf Jahre mit 7,4 Millionen Euro gefördert.

„Wir wollen herausfinden, woran der Mensch altert“, erklärt Rudolph. Hypothesen gibt es dazu viele: zunehmende DNA-Schäden, Funktionsverlust der Mitochondrien oder eine Schädigung der Proteine, um nur einige zu nennen. Bis heute wisse man jedoch nicht, welcher dieser Faktoren wie viel zum Alterungsprozess beitrage, so Rudolph. Seine Arbeitsgruppe in Ulm erstellt deshalb genetische Signaturen. Am Mausmodell wird Alterung beispielsweise mit verkürzten Telomeren getestet. Diese sitzen an den Enden der Chromosomen und sind mitverantwortlich für deren Stabilität. Im Laufe des Lebens werden die Telomere kürzer, so wird vermutet, dass dieser Vorgang mit der Alterung der Zellen zusammenhängt. Die Forscher vergleichen die genetische Signatur der Maus mit der menschlichen, um zu sehen, welchem Bild die menschliche Alterung in welchem Ausmaß gleicht.

Die genetischen Daten gewinnen die Wissenschaftler aus Geweben, die sich regelmäßig regenerieren – Muskeln, Blut, Haut und die Darmschleimhaut. Diese Verjüngung wird im Körper dabei durch adulte Stammzellen gesteuert, und diese haben auch Professor Rudolph und sein Team unter der Lupe. „Wir wissen, dass Stammzellen altern“, sagt Rudolph. „Das führt dann zu Funktionsverlust bei dem Gewebe, was dann nicht mehr ausreichend regeneriert wird, und erhöht das Risiko der Entartungen wie Alterskrebs. Die adulten Stammzellen und wie sie altern, ist deshalb für uns besonders wichtig.“

Eine Frage der Mathematik 

Die genetischen Signaturen tausender humaner und tierischer Gewebestammzellen abzugleichen ist dann nur noch eine Frage der Mathematik – worin ein großer Teil des Projektes besteht. „Hier werden große Datenmengen erhoben. Um da Zusammenhänge zu erkennen, muss man sich durch endlose Listen durcharbeiten, das ist für einen Wissenschaftler schwer“, sagt Rudolph. Zumal Forscher nie unvoreingenommen an das Problem herangingen. „Jeder hat so sein Lieblingsgen, oder seine Lieblingsursache, und übersieht deshalb vielleicht etwas anderes“, schmunzelt Rudolph. „Die Mathematiker sehen das globaler und finden vielleicht neue Gene.“ Unter der Leitung des Systembiologen Hans Kestler vom Institut für Neuroinformatik werden aus den Daten mathematische Modelle entwickelt, die das molekularmedizinische Team dann wieder ins Experiment führt. „Ein iterativer Prozess“, meint Rudolph. „Wir verändern den Signalweg entsprechend der mathematischen Gleichung. Kommt es zu einem Funktionsverlust, stimmt die Gleichung, sonst muss ein neues Modell geschrieben werden.“

„Altern hat viele Faktoren"

Das so erworbene Wissen soll die Basis bilden für neue Therapien – aber nicht gegen das Altern an sich. „Wir möchten dieses Wissen nutzen, um die Organfunktion im Alter zu verbessern“, sagt der Professor. „Hier geht es nicht so sehr um die Lebensspanne, sondern um Gesundheit. Denn Organversagen und der Verlust der Selbstständigkeit, das ist es doch, was das Leben im Alter schwer macht.“ Mit der Prävention von Alterskrebs könne da viel für die Lebensqualität erreicht werden. „Altern hat viele Faktoren“, sagt Rudolph, „deshalb ist es unwahrscheinlich, dass sich durch unsere Therapien die Lebenserwartung rapide ändert. Das Leben kann man nicht verlängern.“ Ziel könnte es vielmehr sein, möglichst viele Fähigkeiten bis ins hohe Alter zu bewahren. Ein Jungbrunnen der anderen Art.

© biotechnologie.de/ck