Entdeckung einer Mutation, die Nacktmullen hilft, „für immer jung“ zu bleiben, mit möglicher Anwendung auf den Menschen

tuổi thọ - Ảnh 1. — Nacktmull - Quelle: Minden Pictures

Der Nacktmull (Heterocephalus glaber), der am Horn von Afrika und in Teilen Kenias lebt, fasziniert Wissenschaftler schon lange, da seine Gene denen des Menschen ähnlicher sind als denen der Maus. Das macht ihn zu einem idealen Modell für die Erforschung von Alterung und Langlebigkeit. Die Nagetiere können bis zu 30 Jahre alt werden, ein Vielfaches länger als andere Nagetiere ähnlicher Größe.

Eine neue, im Fachmagazin Science veröffentlichte Studie zeigt, dass vier kleine Mutationen im Enzym cGAS Mäusen helfen können, DNA-Schäden effektiver zu reparieren und so den Alterungsprozess zu verlangsamen. Bei Menschen und Mäusen verringert dieses Enzym normalerweise die Fähigkeit zur DNA-Reparatur.

Die Anhäufung genetischer Mutationen und DNA-Schäden während der Zellteilung sei eine Hauptursache für Alterung und altersbedingte Krankheiten, erklärte der Co-Autor der Studie, Zhiyong Mao, Molekularbiologe an der Tongji-Universität in Shanghai. Die homologe Rekombination (HR) sei ein Schlüsselmechanismus für die DNA-Reparatur. Versagt sie, sei der Körper anfällig für Krebs oder vorzeitige Alterung.

Bei Menschen und Mäusen wird das cGAS-Enzym häufig durch ein anderes Protein von beschädigten DNA-Stellen „weggezogen“, wodurch die Reparatur unterbrochen wird.

Bei Nacktmullen entdeckte das Team jedoch vier einzigartige Aminosäuresubstitutionen, die cGAS nach DNA-Schäden stabiler machten und dadurch längere Interaktionen mit anderen Reparaturproteinen ermöglichten, was die Fähigkeit der Zelle zur Wiederherstellung genetischen Materials erhöhte.

Als das Team das cGAS-Enzym mithilfe des Geneditierungswerkzeugs CRISPR-Cas9 aus Mullzellen entfernte, häuften sich rasch DNA-Schäden an. Führte das Team hingegen eine Version von cGAS mit vier verschiedenen Mullmutationen in Fruchtfliegen ein, lebten die Individuen deutlich länger als Fliegen mit normalem menschlichem cGAS.

„Diese Studie zeigt die positive Rolle von cGAS bei der Verlängerung der Lebensspanne. Dieses Enzym könnte ein potenzielles Ziel für die Verbesserung der Genomreparatur beim Menschen sein“, sagte Autor Mao.

Herr Lindsay Wu, Molekularbiologe an der University of New South Wales (Australien), sagte, dass der HR-Mechanismus der Schlüssel zur Verlangsamung des Alterungsprozesses sein könnte, warnte jedoch, dass dieses Ergebnis noch weit davon entfernt sei, auf den Menschen angewendet zu werden.

Er wies darauf hin, dass bei den Experimenten eine menschliche cGAS-Variante verwendet wurde, die die angeborene Immunantwort zu dämpfen scheint, was ebenfalls zur Alterung beiträgt. „Die Arbeit konzentriert sich auf die DNA-Reparatur, aber wir müssen die Auswirkungen von Entzündungen auf genetische Schäden berücksichtigen“, sagte er.

Diese Forschung eröffnet neue Einblicke in die Entwicklung überlegener zellulärer Abwehrmechanismen in der Natur, die dem Menschen in Zukunft dabei helfen könnten, Strategien zu finden, um den Alterungsprozess zu verlangsamen oder umzukehren.

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