Biomarker in alternden Zellen

Dem Alterungsprozess auf der Spur;
© Hemera

“Diese quantifizierbaren Biomarker, die wir bestimmt haben, könnten nützlich sein, um im Labor simulierte Alterungs- prozesse sowie die Wirksamkeit möglicher Pharmazeutika oder Therapien zu überwachen, die auf den Alterungsprozess einwirken“, sagt Dr. James Sligh, Privatdozent in der Medizin, Zell- und Entwicklungsbiologie.

Die von den Forschern neu entdeckten Biomarker sind Änderungen an der DNA in Mitochondrien. Diese Zellorganellen produzieren Energie in Form des Moleküls ATP. Bei der Energiegewinnung entstehen als Nebenprodukt aber auch reaktive Sauerstoffarten, welche die DNA in den Mitochondrien schädigen können.

Einige Theorien des zellulären Alterns konzentrieren sich auf die Mitochondrien und ihre verminderte Energieleistung aufgrund von DNA-Mutationen. Außerdem wurden DNA-Mutationen in den Mitochondrien mit Tumorentwicklungen assoziiert.

“Wir begannen dieses Projekt mit der Annahme, dass es vielleicht ein spezifisches Merkmal für die Zerstörung von Mitochondrien-DNA gäbe, die in Verbindung mit der Entwicklung von Hauttumoren steht“, sagte Sligh. Die Forscher waren erstaunt, als sie in Hautproben von Patienten, denen Weißer Hautkrebs entfernt worden war, ein Feld mit DNA-Mutationen in der tumorfreien, an die Tumoren angrenzenden Haut vorfanden, nicht aber in den Tumoren selbst.

Die DNA-Mutationen in den Mitochondrien der tumorfreien Haut korrelierten mit dem Alterungsprozess. Die neu entdeckten Zerstörungsmutationen werden nun in „Mitomap“ aufgenommen, eine Datenbank aller bekannten menschlichen Genomveränderungen in den Mitochondrien. “Um die molekularen Hinweise zu enträtseln, warum alternde Zellen anders funktionieren als junge Zellen, sind molekulare Marker erforderlich, die wir verfolgen können“, sagte Sligh.

Die neu gefundenen Biomarker werden als weiteres Hilfsmittel dienen, um Schädigungen an Mitochondrien zu untersuchen, die zum Alterungsprozess und zur Krebsentwicklung beitragen sowie um Verbindungen zu testen, die den Vorgang verhindern oder umkehren könnten, so Sligh.

MEDICA.de; Quelle: Vanderbilt University Medical Center