Die Verlängerung der Lebensspanne entspräche dem Äquivalent eines Menschen, der 400 oder 500 Jahre alt wird, so einer der Wissenschaftler.
Die Forschung stützt sich auf die Entdeckung von zwei wichtigen Wegen, die das Altern in C. elegans, das ein beliebtes Modell in der Altersforschung ist, weil es viele seiner Gene mit dem Menschen teilt und weil seine kurze Lebensdauer von nur drei bis vier Wochen es Wissenschaftlern ermöglicht, die Auswirkungen von genetischen und umweltbedingten Eingriffen zur Verlängerung der gesunden Lebensspanne schnell zu bewerten.
Da diese Wege „konserviert“ sind, was bedeutet, dass sie durch die Evolution an den Menschen weitergegeben wurden, sind sie Gegenstand intensiver Forschung gewesen. Eine Reihe von Medikamenten, die die gesunde Lebensspanne durch Veränderung dieser Wege verlängern, befinden sich derzeit in der Entwicklung. Die Entdeckung des synergistischen Effekts öffnet die Tür zu noch wirksameren Anti-Aging-Therapien.
Die neue Forschung verwendet eine Doppelmutante, bei der der Insulin-Signalweg (IIS) und der TOR-Weg genetisch verändert wurden. Da die Veränderung des IIS-Signalwegs zu einer 100-prozentigen Verlängerung der Lebensspanne führt und die Veränderung des TOR-Signalwegs zu einer 30-prozentigen Verlängerung, würde man erwarten, dass die Doppelmutante 130 Prozent länger leben würde. Stattdessen wurde die Lebensspanne um 500 Prozent verlängert.
„Obwohl in C. elegans zelluläre Signalwege entdeckt wurden, die das Altern steuern, war nicht klar, wie diese Signalwege zusammenwirken“, sagte Dr. Hermann Haller, Präsident des MDI Biological Laboratory. „Indem wir dazu beitragen, diese Wechselwirkungen zu charakterisieren, ebnen unsere Wissenschaftler den Weg für dringend benötigte Therapien, um die gesunde Lebensspanne einer schnell alternden Bevölkerung zu verlängern.“
Die Aufklärung der zellulären Mechanismen, die die synergistische Reaktion steuern, ist Gegenstand eines kürzlich in der Online-Zeitschrift Cell Reports erschienenen Artikels mit dem Titel „Translational Regulation of Non-autonomous Mitochondrial Stress Response Promotes Longevity“. Zu den Autoren gehören Jarod A. Rollins, Ph.D., und Aric N. Rogers, Ph.D., vom MDI Biological Laboratory.
„Die synergistische Erweiterung ist wirklich wild“, sagte Rollins, der zusammen mit Jianfeng Lan, Ph.D., von der Nanjing University der Hauptautor ist. „Der Effekt ist nicht eins plus eins gleich zwei, sondern eins plus eins gleich fünf. Unsere Ergebnisse zeigen, dass nichts in der Natur in einem Vakuum existiert; um die wirksamsten Anti-Aging-Therapien zu entwickeln, müssen wir Netzwerke der Langlebigkeit und nicht nur einzelne Signalwege betrachten.“
Die Entdeckung der synergistischen Interaktion könnte dazu führen, dass Kombinationstherapien, die jeweils einen anderen Signalweg beeinflussen, eingesetzt werden, um die gesunde menschliche Lebensspanne zu verlängern, so wie Kombinationstherapien zur Behandlung von Krebs und HIV eingesetzt werden, sagte Dr. Pankaj Kapahi vom Buck Institute. Kapahi ist zusammen mit Rogers und Di Chen, Ph.D., von der Universität Nanjing korrespondierender Autor der Studie.
Das synergistische Zusammenspiel könnte auch erklären, warum Wissenschaftler nicht in der Lage waren, ein einzelnes Gen zu identifizieren, das für die Fähigkeit einiger Menschen verantwortlich ist, bis kurz vor ihrem Tod ein außergewöhnlich hohes Alter ohne schwerwiegende altersbedingte Krankheiten zu erreichen.
Die Studie konzentriert sich darauf, wie die Langlebigkeit in den Mitochondrien reguliert wird, den Organellen in der Zelle, die für die Energiehomöostase verantwortlich sind. In den letzten zehn Jahren haben sich die Hinweise auf einen ursächlichen Zusammenhang zwischen mitochondrialer Dysregulation und Alterung gehäuft. Rollins‘ zukünftige Forschung wird sich auf die weitere Aufklärung der Rolle der Mitochondrien beim Altern konzentrieren, sagte er.
Die Forschung wurde am MDI Biological Laboratory und an der Universität Nanjing durchgeführt, wobei Informationen von Doppelmutanten verwendet wurden, die von Kapahi entwickelt wurden. Rollins‘ und Rogers‘ Arbeit wurde von den National Institutes of Health (AG056743), dem Morris Scientific Discovery Fund und dem National Institute of General Medical Sciences (P20GM103423 und P20GM104318) unterstützt.
