Frage: Wieso verändert sich die Struktur unseres Genoms im Alter und kann man dem präventiv entgegen wirken?

Mihaela Bozukova Beantwortet am 24 Feb 2022:

Das ist eine tolle Frage! Genau damit beschäftige ich mich in meiner Forschung. Zunächst einmal gilt es herauszufinden, WIE genau sich das Genom ändert, bevor wir uns dem WARUM zuwenden können. Es ist bisher sehr wenig darüber bekannt, wie sich das Genom ändert und was für Konsequenzen das für die Funktionen in der Zelle hat. Das liegt daran, dass wir erst seit ein paar Jahren die notwendigen Methoden zur Verfügung haben, um uns das gesamte Genom einer Maus oder eines Menschen in sehr hoher Auflösung anzugucken. Mit diesen neuen Methoden können wir nun endlich den Fragen auf den Grund gehen.

Wir haben bisher herausgefunden, dass sich das Genom nicht einheitlich mit dem Alter ändert. Das heißt man kann nicht sagen, dass für alle Zellen im Körper das Genom zum Beispiel kompakter wird. Die Effekte sind spezifisch für einen Zelltyp bzw. Organ. In einigen Zellarten des Immunsystems wird das Genom kompakter mit dem Alter. Diese Studien sind mit Zellen von Mäusen durchgeführt worden. Wie genau das bei anderen Zellarten und vor allem bei menschlichen Zellen aussieht, muss noch erforscht werden. Erst wenn man das Wie und Warum geklärt hat, kann man über mögliche Eingriffe und Präventionsmaßnahmen nachdenken.

Randnotiz: In meiner Forschung beschäftige ich mich mit der übergeordneteren Struktur des Genoms – das ist nur ein Teilgebiet der Epigenetik. Die Epigenetik ist das Bindeglied zwischen Umwelteinflüssen und Genen. Sie bestimmt, wann welches Gen angeschaltet wird. Ein weiteres Teilgebiet der Epigenetik beschäftigt sich mit der DNA Methylierung. Das ist eine chemische Veränderung der DNA, die umkehrbar ist und wie ein An- und Ausschalter für Gene funktioniert. Ist eine Region methyliert, ist sie „stummgeschalten“. Mit dem Alter ändert sich die Muster der DNA Methylierung. Mithilfe von Computeralgorithmen haben Forschende eine epigenetische Uhr entwickelt, die das Alter bestimmen kann, indem sie sich die DNA Methylierung an bestimmten Regionen im Genom anguckt. Diese epigenetische Uhr ist in ihren Vorhersagen sehr genau, man spricht von einem Biomarker für das Alter. Welche biologische Bedeutung dies hat, also warum genau sich an diesen Stellen die Methylierung ändert, ist aber bislang noch unklar.