Forscher bei Karolinska Institutet in Schweden haben eine neue Methode entwickelt, für die Identifizierung von verbindungen, die Alterung vorzubeugen. Die Methode basiert auf einer neuen Art und Weise der Altersbestimmung in kultivierten menschlichen Zellen und wird berichtet, in einer Studie in der Zeitschrift Cell Reports. Mit der Methode, fanden die Forscher eine Gruppe von Kandidaten-Stoffen, die Sie vorherzusagen, zu verjüngen, menschliche Zellen und verlängern die Lebensdauer und verbessern die Gesundheit des Modellorganismus C. elegans.
Altern ist ein unvermeidlicher Prozess, der für alle lebenden Organismen, die sich durch Ihre fortschreitende funktionsabnahme auf der molekularen, zellulären und organismischen Ebene. Das macht das Altern eine wesentliche Determinante für die menschliche Lebensdauer und ein wichtiger Risikofaktor für viele so genannte altersbedingte Krankheiten, wie Alzheimer, diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Verhindert Alterung durch pharmazeutische Mittel ist deshalb eine attraktive Strategie, um den Menschen helfen, Leben gesünder und Leben länger.
Substanzen zu finden, die verhindern, dass Altern ist eine Herausforderung. Experimente an Säugetieren sind Zeit-und kostenintensiv. Mit kultivierten menschlichen Zellen, ist es möglich zu testen, eine größere Anzahl von Stoffen, aber das Altern ist ein komplexer Prozess, der schwer zu Messen ist auf der zellulären Ebene. Eine Lösung für dieses problem ist jetzt von Forschern des Karolinska Institutet in einer Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Cell Reports.
“Mit unserer Methode Zellkultur-Systeme können verwendet werden, um zu sehen, wie die verschiedenen Substanzen auf das biologische Alter der Zellen”, sagt Christian Riedel, Forscher an der Fakultät für Bio-und Ernährungswissenschaften, der die Studie leitete.
Die wissenschaftliche Methode basiert auf einem neuen Weg der Interpretation der zellulären Informationen, insbesondere die so genannte Transkriptom. Das Transkriptom stellt die Informationen über alle RNA vorhanden, die in einer bestimmten Zelle oder eines Gewebes zu einem bestimmten Zeitpunkt. Kürzlich wurde gezeigt, dass das Transkriptom einer menschlichen Zelle kann verwendet werden, um vorherzusagen, das Alter der person, von der die Zelle kam.
Die Forscher verwendeten eine große Menge von Transkriptom-Daten aus veröffentlichten Quellen zu entwickeln, Ihre Methode. Mit machine-learning-Verfahren, so genannte Klassifikatoren gebaut wurden, unterscheiden kann transkriptoms kommen, “junge” versus “alte” Geber.
Die Klassifikatoren wurden verwendet, um zu analysieren, Veränderungen im Transkriptom von humanen Zellen, induziert durch über 1.300 verschiedenen Substanzen (Daten, frei verfügbar ist, aus der Connectivity Map, Broad Institute, USA). Auf diese Weise wollten die Forscher identifizieren Stoffe, die verschieben könnte menschlichen transkriptoms zu einer “jüngeren” Alter. Die Methode identifiziert mehrere Kandidaten-Substanzen, sowohl diejenigen, die bereits bekannte Verlängerung der Lebensspanne in verschiedenen Organismen und der neuen Kandidaten-Substanzen.
Die interessantesten Stoffe wurden weiter untersucht, in dem Wurm C. elegans, die eine gemeinsame Modell-Organismus für die Untersuchung der Alterung. Zwei Substanzen, die verlängert das Leben der Würmer gehören zu einer Substanzklasse, die vorher nicht gezeigt, die diese Fähigkeit haben; Hemmer blockieren ein protein, das sogenannte Hitze-Schock-protein 90 (Hsp90). Diese Stoffe sind Monorden und Tanespimycin. Über die Verlängerung der Lebensdauer Mondoren verbesserte sich auch die Gesundheit von diese Modell-Tiere.
“Wir haben entwickelt eine innovative Methode zum Auffinden von Substanzen, die verhindern, Alterung, und wir identifizieren Hsp90-Inhibitoren als neue und vielversprechende Kandidaten-Substanzen”, sagt Christian Riedel. “Hsp90-Inhibitoren sind bereits erprobt, die für andere therapeutische Zwecke, und nun weitere Studien sind erforderlich, um zu untersuchen, Ihre Auswirkungen auf das menschliche Altern.”
Die Forscher zeigen, dass die Substanzen aktivieren ein protein, das sogenannte heat shock Transkription Faktor-1 (Hsf-1). Dies ist bekannt zu führen, um den Ausdruck des sogenannten chaperon-Proteine zu verbessern, dass die Tiere die Fähigkeit, um Ihre Proteine korrekt gefaltet und somit in einem funktionalen Zustand während der gesamten Lebensdauer.
