Kathrin Zinkant

Blog von Kathrin Zinkant

02.07.2010 | 08:09

Blackbox Erbgut: Wenn die Genetik über alte Leute stolpert

Centenarians führen ein stressiges Leben, glaube ich. Ständig klopfen Forscher an die Tür und wollen rausfinden, warum die Hundertährigen so alt - oder noch älter! - geworden sind. Ist es die Ernährung? Das Familiengefüge? Der Wohnort? Die Gelassenheit? Ist alles schonmal untersucht worden, Analyse von Koch- bis Nachttopf, mit eher mehr denn weniger bescheidenen Resultaten, versteht sich. Denn eigentlich wussten wir doch immer, dass Oma schon vor 30 Jahren eine prinzipielle Wahrheit aussprach, als sie sagte: "Der Vater hat ja auch lang gelebt. Dessen Mutter auch. Das liegt wohl in der Familie."

Viel mehr Substanz hat leider auch Science Omas Worten nicht beizusteuern. Das renommiert genannte Wissenschaftsmagazin präsentiert in seiner Express Ausgabe eine Studie über die genetische Signatur von Centenarians. Mit Telekonferenz, Podcast und all dem anderen Schnickschnack, der für eine erfolgreiche Verbreitung von sogenannten wissenschaftlichen Meilensteinen - alternativ: Durchbrüchen - offenkundig nötig ist, weil die Presse nicht mehr eigenständig arbeiten möchte. Das Resultat der aufgedrängten Arbeit lautet jedenfalls: Ein langes Leben ist teilweise genetisch festgeschrieben, also erblich. Mit anderen Worten: Es liegt wohl in der Familie.

Um das herauszufinden haben die Wissenschaftler - im Gegensatz zu Oma - natürlich richtig großen Aufwand betrieben. Rund 1000 sehr alte Menschen und 1200 nicht so alte Verwandte wurden untersucht, beziehungsweise ihr Blut wurde analysiert, und das darin enthaltene Erbgut. Das ist nun wiederum ganz schön groß, das Erbgut, und weil man es für so eine stattliche Gruppe nicht jeweils komplett auslesen kann ("sequenzieren"), haben die Forscher nach bestimmten bekannten Markierungen ("Single nucleotide polymorphisms", kurz SNPs)  in der großen DNA gesucht, die typisch sind für bestimmte Bereiche im genetischen Bauplan. Solche genome wide association studies sind ziemlich verbreitet in der heutigen Forschung, meistens sucht man mit ihrer Hilfe nach bestimmten Genvarianten, die krank machen.

Was man dabei rauskriegt ist allerdings nicht: SNP x verweist auf Gen y und das hat den Effekt z. Sondern: SNP x tritt häufig gemeinsam mit Effekt z auf, deshalb muss das Gen y (es können auch mehrere Gene y sein) irgendwie mit SNP x gekoppelt sein. Wenn man nun feststellt, dass sehr viele SNPs mit der Eigenschaft z gekoppelt sind, und die Eigenschaft z, hier: das Altern, in sich ziemlich komplex ist, also von vielen verschiedenen, unbekannten Genen und noch mehr anderen Einflüssen abhängt, kann man im Grunde wenig mehr daraus ableiten als: Naja. Es gibt mehr als 150 Markierungen, die mit einem langen Leben zusammenhängen. Irgendwie. Genetisch.

Den Nutzwert dieser vagen Assoziation präsentieren die Forscher übrigens höchstselbst: Demnächst wollen Sie einen Genchip rausbringen, auf den man nur einen Tropfen Blut geben muss und dann erfährt man, ob man ein langes Leben zu erwarten hat, sofern man nicht von einem Auto überrollt wird.

Ich finde das ja gut. So ein Leben lässt sich doch viel besser planen, wenn man nur weiß, wie lange man sich damit überhaupt zu befassen hat. Ein bisschen erinnert mich das an den Menopausetest, den andere Forscher neulich vorgestellt haben. Da geht es aber nur um die vier letzten Jahre vor den Wechseljahren, und um die Frage, ob man noch schnell ein Kind in die Welt setzt. Trotzdem unheimlich nützlich.

Nicht so gut finde ich, dass die Gewissheit, mit der die SNPs im vorliegenden Fall tatsächlich ein langes Leben vorhersagen, weniger als 80 Prozent beträgt. Da fehlt was. Mehr als 20 Prozent!  Ungewissheit, die aus den 80 Prozent Gewissheit wieder Ungewissheit macht, weil es ja nicht wirklich unwahrscheinlich ist, dass man doch innerhalb der 20 Prozent spekuliert. Ich will also Gewissheit, und kriege ganz gewiss genau das nicht. Sondern Ungewissheit.

Ok. Damit lebt der Mensch nun seit ein paar Jahrhunderttausenden und wird trotzdem immer älter. Vergessen wir also den Chip. Das eigentlich interessante – ja: sensationelle! – an der Studie ist ohnehin nicht das hohe Alter an sich. Die Forscher konnten in ihren ultragreisen Probanden nämlich auch Gene nachweisen, die üblicherweise mit einem hohen Krankheits-Risiko verknüpft sind, sich aber offenbar nicht durchsetzen konnten. Aus welchen Gründen auch immer. Man weiß es nicht. Und das wiederum bedeutet: Tests, die genetisch bedingte Leiden vorhersagen, können verdammt in die Irre führen. Weil diese Leiden unter Umständen gar nicht zu Tage treten.

Darf man auf Gentests also Präventionsmodelle aufbauen? Muss man das alles neu denken? Hat am Ende ausgerechnet Craig Venter recht? Der Mann, der das menschliche Genom entzifferte und das Erbgut eines Bakteriums nachgebaut hat, sagt nämlich im Spiegel, dass Gene uns überhaupt nichts erzählen können. Und wenn diese Studie an alten Menschen etwas beweist, dann: genau das.

 
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Kommentare
KalleWirsch schrieb am 02.07.2010 um 08:46
Sehr gerne gelesen. Sinn und Unsinn von Forschung. Das ist ein spannendes Thema. Fragt sich die Wissenschaft noch, wann und ob es Sinn macht etwas zu erforschen.

Ab dem zweiten Abschnitt ging mir die ganze Zeit durch den Kopf:
Hunde wollt ihr ewig leben?

Dieser Blog offenbart wieder einmal, dass es nicht darum geht herauszufinden, wie man gut, gesund und würdevoll altert. Nicht die Qualität des Alterns ist gefragt. Es ist die Quantität an Jahren. Diese Einstellung hat uns einen Riesenmoloch an Apparatemedizin beschert, die glaubt, letztendlich alles in den Griff bekommen zu können. Irgendwann. Auch hier scheint sich kein Forscher zu fragen, ob das Sinn macht.
Columbus schrieb am 02.07.2010 um 08:48
Gut aufgespießt, Frau Zinkant.

Die Welt-Langlebigkeitsstudien, die tatsächlich ans Licht brachten und bringen, wie ganze Generationen länger und besser leben könnten, gibt es auch schon lange. Sie lagern bei der WHO. Ihr "Impact" auf Wissenschaft, Gesellschaft und Politik ist allerdings, weil es eben nur um sauberes Wasser, ausreichende Ernährung, anständige Toiletten und ein wenig Medizin geht, eher noch geringer. - Liegt das nun an der WHO, die einfach nicht in der Lage ist, die Pressemedien mit den jeweils angesagtesten Kommunikationsmitteln anzusprechen?
- Typischer Fall, der beweist, das Korrelationen Kausalitäten locker schlagen. Ihr Bericht über die Superalten, die Ablagerung und Archivierung von Wissen bei der WHO.

Liebe Grüße
und dawei, dawei
Christoph Leusch
RAJmue schrieb am 02.07.2010 um 15:55
Sehr geehrte Frau Zinkant,

danke für Ihren Beitrag, Sie verweisen in der Tat auf eine Reihe ernstzunehmender Probleme. Diese liegen aber zum Gutteil auch darin begründet, dass der Druck der Politik auf die Forschung, sich durch Öffentlichkeitsarbeit andauernd zu profilieren und Rechtfertigungen zu schaffen, immer größer wird. Das gilt inzwischen leider auch für die großen Forschungsförderer in Deutschland, und nach meinen Erfahrungen sind darüber keineswegs alle Forscher glücklich. Vor allem führt diese Praxis dazu, Daten vorschnell herauszugeben oder überzuinterpretieren und letztlich die Glaubwürdigkeit von Forschung zu unterminieren.

Aber vielleicht geht im vorliegenden Fall Ihre Kritik doch zu einem Teil an der Sache vorbei. Die öffentlichkeitsorientierte Präsentation der Ergebnisse und der angekündigte (kommerzielle) Genchip sind die eine Sache, der sachliche Gehalt der Daten die andere.

Zunächst einmal wissen alle kompetenten Forscher um die Problematik von SNPs, die in der Mehrzahl eben nur Marker und nicht kausal verantwortlich sind, sowie das Problem der oftmals fehlenden Reproduzierbarkeit von genetischen Assoziationsstudien (es gibt dazu unzählige Arbeiten). Dennoch sind die Studien wertvoll, da sie helfen, relevante Änderungen einzukreisen, wenn man vorsichtig mit den Daten umgeht.

Zum anderen ist bestens bekannt, dass Alterung ein extrem komplexer Prozess ist (Sie schreiben es selbst). Es ist daher extrem unwahrscheinlich, einzelne Gene oder Genkonstellationen mit hoher Wahrscheinlichkeit oder gar „Sicherheit“ mit einer großen Lebenserwartung assoziieren zu können. Dies gilt um so mehr, als nicht einmal die Erblichkeit der Langlebigkeit beim Menschen feststeht; wenn sie besteht, ist sie eher gering. Darüber hinaus ist es extrem wahrscheinlich, dass epigenetische, also auf das Genom im Laufe der individuellen Entwicklung aufgesetzte, in der Regel umweltabhängige, langfristig regulatorischen Effekte den Alterungsprozess maßgeblich beeinflussen.

Zum dritten und vor allem geht es bei dieser Forschung, jedenfalls in meiner Wahrnehmung und so lange sie klinische Relevanz beansprucht, nicht primär um die Zahl an Lebensjahren. Wenn man etwa die sogenannte Telomerenlänge von weißen Blutzellen misst, so stellt man fest, dass diese mit dem Alter abnimmt. Genau das steht zellbiologisch zu erwarten, da sich bei jeder Zellteilung die Telomeren verkürzen und sie darüber hinaus oxidativ geschädigt werden; oxidative Schädigung ist aber ein zentraler Mechanismus des biologischen Alterns. Es gibt aber auch Daten dahingehend, dass die Telomerenlänge bei Hundertjährigen praktisch konstant bleibt, d.h. diese altern biologisch nicht mehr. Ferner ist bekannt, dass das relative Sterberisiko bei diesen Personen nicht mehr mit dem Alter zunimmt. In der Tat weisen derartige Personen die typischen Alterserkrankungen in ausgeprägter Form nur in relativ geringem Maße auf und sterben oft an ganz „banalen“ Dingen, nicht aber an einer chronischen Erkrankung.

Biologische Alterung, und zwar vorzeitige, induzierte Alterung, scheint jedoch ein zentrales Moment chronischer Erkrankungen zu sein. Man kann bei einer Vielzahl von Krankheiten zeigen, dass sie nicht nur beispielsweise mit einer verkürzten Telomerenlänge einhergehen, sondern dass sogar vor dem klinischen Manifestwerden bereits dieser Marker ein erhöhtes Risiko signalisiert, dass da also im Untergrund bereits etwas abläuft. Indem die Hundertjährigen zeigen, wie man der biologischen Alterung entgegenarbeitet und sogar (Sie schreiben es selbst) Dispositionen zu Erkrankungen den Weg verbaut, versprechen sie wichtige Aufschlüsse. Und zwar darüber, welche Prozesse ablaufen müssten, damit bei denjenigen, die in einem viel geringeren Alter bereits an chronischen Erkrankungen leiden oder versterben (bei denen sich also auch Krankheitsdispositionen durchsetzen), diese Erkrankungen verhindert oder zumindest hinausgeschoben werden könnten. Dies erscheint wichtig, denn man kann nicht einfach alles auf Risikofaktoren des Verhaltens oder der Umwelt schieben, etwa nach der Art: Gesund leben impliziert mehr als 100 Jahre alt zu werden. Es geht also, jedenfalls in meiner Wahrnehmung und Verarbeitung dieser Forschung, sehr wohl um Lebensqualität und nicht um bloße Quantität an Jahren. Hundertjährige sind eben noch in hohem Alter erstaunlich gesund, und die Frage ist, ob man von der Erkenntnis der Mechanismen für die Masse derer, die in viel früherem Alter dahinsiechen und sterben, lernen kann.

Ihre Kritik an dem Gebrauch - oder, so würde ich beinahe sagen, regelhaften Missbrauch - von Risikofaktoren für individuelle Vorhersagezwecke, die Sie auch anderswo geäußert haben, ist völlig berechtigt. Dennoch scheint es mir hilfreich, die von mir aufgeführten Punkte zu beachten, wenn man Forschung adäquat bewerten will. Es gibt da leider eine zunehmende Diskrepanz zwischen PR und wissenschaftlichem oder klinischem Gehalt, aber das heißt nicht, dass es letzteren nicht gäbe.

Mit freundlichen Grüßen
Nelly schrieb am 02.07.2010 um 19:19
Vielen Dank für diesen sehr informativen und differenzierten Beitrag, der für einen Kommentar eigentlich viel zu schade ist, sondern selbst ein sehr guter Blog-Eintrag sein könnte.
Kathrin Zinkant schrieb am 04.07.2010 um 03:17
Lieber RAJmue, auch von mir vielen Dank für Ihren Kommentar.

Sie sprechen viele sehr wichtige Punkte an. Der Profilierungsdruck auf die Forschung ist groß, das Bild, das sich daraus in der Öffentlichkeit ergibt, verzerrt. Irrig ist vor allem die Vorstellung, Wissenschaft müsse grundsätzlich und planvoll in einen praktischen Nutzen münden. Die schwarzgelbe Koalition ist leider dieser Ansicht und will die anwendungsorientierte Forschung besonders fördern. Zum Nachteil der Grundlagenforschung.

Insofern kritisiere ich diese Studie gar nicht dafür, dass sie gemacht wurde. Es geht um die Verzerrung dessen, was Forschung eigentlich darstellt, und in diesem speziellen Fall geht es auch um das, was die Wissenschaftler selbst damit nahelegen, indem sie sich nicht nur willig an der medialen Aufblähung ihrer Arbeit beteiligen (das erscheint mit viel Überwindung sogar verständlich, angesichts der Zwänge), sondern auch noch diesen Chip präsentieren, der ohne Zweifel einen Nutzen impliziert.

Vielleicht gibt es diesen Nutzen irgendwann, aus Gründen, die Sie hier auch angesprochen haben: Etwa, weil man mithilfe solcher Tests die Ursachen der vorzeitigen Alterung und der damit verbundenen Leiden finden und beeinflussen kann. Im Moment sagt uns der Test aber nur, ob wir die wissenschaftlich eingekreiste Gensignatur für hohes Alter im Ergbut tragen.

Die eigentlich interessante Aussage der Studie aber, die fällt fast völlig unter den Tisch: Dass nämlich Konstellationen im Erbgut denkbar sind, die längst bekannte Krankheitsgene in Schach halten und es mithin nicht zwingend so ist, dass der Träger eines solchen Krankheitsgens später krank wird. Diese Erkenntnis betrifft viele der heutigen Gentests, die ja längst im Einsatz sind, zum Teil sogar zu Selektionszwecken in der Präimplantationsdiagnostik. Die Tests erfassen bestimmte Gene, aber nicht das große Ganze. Und diese Studie demonstriert das doch recht eindrücklich.

Zumal, um auf Ihr Beispiel mit den Telomeren einzugehen: Ich schätze, dass Sie die Studie aus PNAS meinen, die im vergangenen Jahr erschienen ist. Da ging es um eine genetisch ziemlich homogene Gruppe von Ashkenazi-Centenarians, deren Mitglieder erstaunlich stabile Telomere und in Verbindung damit auch bestimmte Varianten des Enzyms Telomerase, das die Telomere wiederherstellt. Dieser Zusammenhang ließ sich für diese Gruppe nachweisen, aber gilt er auch für alle Menschen? Und sind die eingekreisten Gene tatsächlich die entscheidenden?

Diese Arbeit - die von PNAS übrigens nicht einmal über den Presseverteiler geschickt wurde - ist in sich hochinteressant und sehr wertvoll - für die Forschung! Aber daraus lässt sich trotzdem noch nicht schließen, dass die Telomerase quasi der Schlüssel für ein hohes Alter ist. Es ist nahezu ein Motiv in der Genetik geworden, dass solche Zusammenhänge durch später erkannte, darüber liegende Strukturen relativiert werden. Wir kennen eben nur die Buchstaben. Wie sie miteinander vernetzt sind, bleibt ein Forschungsfeld, das bisher weniger durch Nutzen denn durch Spannung aufzufallen hat.

Herzlich!

Ihre Frau Zinkant
claudia schrieb am 02.07.2010 um 22:21
Andere sagen:
"es kommt nicht darauf an, wie lange wir leben, sondern wie gut wir leben"

Den permanent mieser werden "way of life" kann die Genetik nicht beeinflussen. Was wollen uns Genetiker stattdessen sagen?
chrislow schrieb am 03.07.2010 um 08:48
Manch eine/r muß lange leben, um endlich gut zu leben....

Aber gerade in dieser verknüpfung scheint es eine "natürliche" Grenze zu geben....
claudia schrieb am 03.07.2010 um 11:29
Von der Jugend bis etwas über fünfzig wurde kontunierlich Einiges besser, und ich konnte dazutun dass es besser wird.
Als mir mit 55 der letzte Job gekündigt wurde, ging es rasch und steil bergab und ich konnte nichts mehr dagegen tun. Das ist kein Einzelfall sondern immer mehr Menschen geht es so, und die Genetik ändert daran auch nichts...
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:41
Was genau ist denn ; biologisch beschrieben ?

Niemand konnte bislang diese Frage beantworten.
Ist es flüssig, ist es Gas oder was ist es sonst ?

Lediglich die Feststellung, dass es beendet ist, ist i.d. R. möglich.

Und die Irren der Welt suchen "Gene". Aus wieviel festen >Einzelteilen> besteht jedes Lebewesen ?

Es lebe die Werbung, das Marketing und die verluderten mit ihren "Elite"-Universitäten ! Sie leben höchstdotiert.

Und sie wissen nicht einmal, dass sie nichts wissen.
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:43
Was genau, biologisch beschrieben, ist denn ?
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:43
Was genau, biologisch beschrieben, ist denn ?
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:45
Was genau, bilogisch beschrieben, ist denn ?
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:45
Was genau, bilogisch beschrieben, ist denn ?
Urmel auf dem Eis schrieb am 02.07.2010 um 23:46
< Leben>
chrislow schrieb am 03.07.2010 um 08:55
Der selbstorganisierende Organismus. (hä?) selbsterhaltend, selbstständig und somit egoistisch.
RAJmue schrieb am 05.07.2010 um 11:20
Sehr geehrte Frau Zinkant,

großen Dank für Ihre ausführliche Antwort. Ich stimme Ihren Ausführungen rundum zu.

Leider sind Wissenschaftler in zunehmendem Maße PR-verseucht, manche davon sogar freiwillig, und diese sind es, die das Bild in der Öffentlichkeit bestimmen. Dahinter steckt natürlich auch und vor allem die politisch-wirtschaftlich gestützte Ideologie, Forschung müsse unmittelbaren Ertrag abwerfen - was die Beteiligten selbst gegen ihren Willen dazu zwingt, jeden kleinen Fortschritt als "Durchbruch" und "neue Perspektive" darzustellen usw. (Es liegt sicher eine besondere Ironie darin, dass der Begriff der "Bildung" im allgemeinsten Sinne, und zwar seitens der sog. "bürgerlichen" Protagonisten selbst, inzwischen derart ausgehöhlt ist, dass er ins Gegenteil des ursprünglich Gemeinten verkehrt wurde, auch und gerade an den Universitäten und in der Forschung; aber das ist ein Thema für sich.)

Der fast immer geringe Vorhersagewert von "Krankheitsgenen" liegt nicht nur den in der Regel unübersehbaren Interaktionen mit anderen Genen begründet, wie Sie schreiben, sondern sicher auch in den epigenetischen Modifikationen, die wir noch viel weniger überblicken als das Genom. Wenn beispielsweise eine Genvariante, die "normalerweise" eine Aufregulierung in der Kontrollregion eines Genes zur Folge hat, durch epigenetische, ontogenetisch "erworbene" DNA-Methylierung dennoch abgeschaltet ist, dann findet eben trotz genetischer Disposition keine Aufregulierung des Gens statt.

Bei den Telomeren beziehe ich mich nicht alleine auf die Arbeit in PNAS, sondern auf ungezählte, sowohl klinisch-beobachtende als auch experimentelle, Publikationen zur diesem Marker, darunter auch solche, die die Telomerenlänge in Haut oder Blutzellen bei Hundertjährigen zum Gegenstand haben. Selbstverständlich ist die Telomerenlänge nur ein grober, variabler Marker, allerdings ein globaler, integrativer. Bei Korrelationskoeffizienten mit klinischen Größen, die in der Regel unter 0,5 oder sogar deutlich darunter liegen, erreichen die erklärten Varianzen allenfalls im besten Falle 25 Prozent, d.h. sie sind für individuelle Vorhersagezwecke von geringem oder praktisch ohne Wert (es sei denn an den Extremen). Dennoch scheint mir das integrative Moment an diesem Marker attraktiv, der eine Zeitlang zugunsten mehr spezifischer, aber eben deshalb wenig informativer, genetischer Marker in den Hintergrund getreten war und jetzt offenbar wieder "im Kommen" ist.

Mit den besten Grüßen
Kathrin Zinkant
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