SENESZENZ

Eine «grosse Allianz» unter Forschern, um die Zellalterung zu steuern

Samstag, 24. Juli 2021 ca. 5 Minuten lesen In lingua italiana

Der Schweizerische Nationalfonds hat einem Forschungsteam des IOR, des Cardiocentro, der Nephrologie des OEC sowie der Technischen Hochschule Lausanne EPFL drei Millionen Franken bewilligt. Koordiniert wird das (dreijährige) Projekt von Andrea Alimonti
von Michela Perrone

Wer würde nicht gerne langsamer altern, die Beschwerden des Alters auf später im Leben verschieben und vielleicht sogar ein einziges Arzneimittel gegen verschiedene Krankheiten zur Verfügung zu haben? Seit Jahren versucht die Wissenschaft nicht nur, uns mehr Lebensjahre zu schenken, sondern gleichzeitig auch mehr Lebensqualität zu bieten. Es geht nicht darum, ewig zu leben, sondern unsere Lebenserwartung zu steigern und dabei Stolpersteine auf diesem Weg zu vermeiden. Eine komplexe Arbeit, mit der sich Labore in aller Welt befassen, jedes mit dem Aspekt, der es betrifft.
Ein wichtiges Teilchen in diesem Puzzle ist ein Finanztopf in Höhe von drei Millionen Franken, mit dem der Schweizerische Nationalfonds ein auf drei Jahre angelegtes Forschungsprojekt unter der Koordination des Teams von Andrea Alimonti des onkologischen Forschungsinstituts IOR in Bellinzona finanziert. Beteiligt sind die Teams von Lucio Barile des Cardiocentro Ticino, von Pietro Cippà, Nephrologe am Ente Ospedaliero Cantonale (EOC/USI) sowie Johan Auwerx der Technischen Hochschule Lausanne (EPFL). «Wir verfolgen zwei Ziele – so Alimonti. – Zum einen untersuchen wir gewisse Arzneimittel, die zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs, Nieren- oder Herzinsuffizienz verwendet werden können. Andererseits versuchen wir, anhand einer disziplinübergreifenden Arbeit die molekularen Mechanismen zu verstehen, die der Zellalterung zugrunde liegen.»
Das Schlüsselwort der Forschung lautet tatsächlich Zellseneszenz, ein Wort, das den Zustand ausdrückt, in dem die Zellen unseres Organismus aufhören, sich zu vermehren, aber nicht sterben und somit für die umliegenden Zellen zu einem Entzündungsherd werden. «Dieser Mechanismus kann den Abbau der Gewebe beschleunigen – bestätigt Alimonti. – Stammzellen in der Nähe einer gealterten Zelle sind beispielsweise nicht mehr in der Lage, andere Zellen zu bilden.» Eine Kettenreaktion, die sich auch auf die Umgebung auswirkt, die Bedingungen verschlechtert und die Alterung sowie verschiedene, mit dem Alter verbundene Krankheiten beschleunigt (wie bereits erwähnt Tumoren, chronische Nierenkrankheiten und Herz-Gefäss-Erkrankungen).

DIE KREBS-SENESZENZ - Vor ein paar Jahren wollte das Team von Alimonti den Mechanismus der Seneszenz nutzen, um die Tumorzellen, die bis zu jenem Zeitpunkt als unsterblich galten, schneller altern zu lassen. Mit diesen Therapien gelang es tatsächlich, den Krebs zu stoppen, aber dann haben die Forscher erkannt, dass der Tumor nach einem anfänglichen positiven Ergebnis wieder Kraft schöpfen konnte und aggressiver zurückkam, als zuvor. Der Grund war, dass die Tumorzellen alterten, aber nicht abgetötet wurden. «Dann – fährt Alimonti fort – haben wir senolytische Therapien entwickelt, welche in der Lage sind, die seneszierenden Zellen aus dem Organismus zu entfernen. Nachdem die Tumorzellen gealtert waren, waren wir dann auch in der Lage, sie aus dem Organismus zu eliminieren.» Es werden jedoch neue Studien erforderlich sein, um zu verstehen, wie sich aus diesen Entdeckungen auf den Patienten übertragbare Therapien machen lassen.

Im Laufe der Jahre haben andere Gruppen versucht, zu überprüfen, ob derartige senolytische Therapien auch in der Lage waren, seneszierende Zellen zu entfernen, die in gesunden Geweben, beispielsweise in der Niere oder im Herzen, vorkamen. «Und tatsächlich hat man – erklärt Alimonti – eine Ansammlung dieser Zellarten bei Personen mit Herz- oder Niereninsuffizienz beobachtet. Daher die Studien zur Untersuchung, ob es die Organfunktion fördern kann, wenn sie eliminiert werden.» 

GEMEINSAM STARK - Ausgehend von den Ergebnissen, die in unterschiedlichen Bereichen erzielt wurden, haben sich dann einige Forschungsteams zusammengeschlossen, um ein ehrgeiziges Ziel zu verfolgen: Auf der Ebene des gesamten Organismus alle biologischen Mechanismen zu bestimmen, auf denen die Zellseneszenz beruht, um herauszufinden, ob es Arzneimittel geben kann, die unterschiedliche Krankheiten behandeln, die jedoch stets auf demselben Abbauprozess basieren. 

«Einen besonderen Beitrag wird die EPFL leisten mit ihrem Knowhow über Mitochondrien (die «Kraftwerke der Zellen», Anm. d. Red.) und Computerbiologie – erklärt John Auwerx, ein weltweit anerkannter Experte zum Thema Alterung und Krankheiten der Mitochondrien, der mit seinem Team bereits an einigen Arzneistoffen gearbeitet hat, die im Rahmen des Projekts getestet werden. – Erstmalig ermöglicht es dieser Grant den Wissenschaftlern, die sich mit der Seneszenz und den Mitochondrien befassen, im Kontext der Alterung zusammenzuarbeiten. Diese einmalige Kombination der Kompetenzen wird hoffentlich dafür sorgen, dass neue Behandlungen für altersbedingte Krankheiten wie die Fettleber, die Herzinsuffizienz oder chronische Nierenleiden gefunden werden.»

Im Cardiocentro hingegen wird eine im Tessin einzigartige Technologie zum Gewinnen menschlicher Herzzellen aus einfachen Hautbiopsien verwendet. Die Technik (in der Fachsprache Induced Pluripotent Stem Cells genannt) ermöglicht das Gewinnen embryonaler Zellen, die in jede beliebige erwachsene Zelle differenziert werden können, darunter Herzzellen. «Danach ziehen sich diese Zellen spontan zusammen, wie die Zellen eines echten Herzens», erläutert Lucio Barile. In jeder Hinsicht richtige Mikroherzen, in denen man die elektrische Leitfähigkeit messen kann. «Auf diesem System – erläutert Barile – werden wir die Seneszenz und die Reduzierung negativer Auswirkungen untersuchen.» 

Alimonti fügt hinzu: «Unser Team und das von Professor Auwerx arbeiten seit Jahren an der Optimierung der Komposita zur Bekämpfung der Zellseneszenz. Beide Labore liefern also die Moleküle, die dann von den Teams von Lucio Barile am Cardiocentro und von Pietro Cippà am EOC getestet werden. Eine Teamarbeit, die offiziell am 1. Oktober beginnt und in drei Jahren die Entwicklung von 3-4 Stoffen ermöglichen wird, die dann in der Klinik weiterentwickelt werden.»

(Auf dem Foto der Agentur Shutterstock embryonale Stammzellen)

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