Scientists predict indefinite lifespan

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2 Scientists predict indefinite lifespan Cambridge University s Aubrey de Grey believes complete life extension treatments will be available in 25 years... we will by then have reached the cusp where individuals will continue to live indefinitely. Copyright Positive Futurist Forschen an der Unsterblichkeit Im Jahr 2025 geborene Menschen könnten im Durchschnitt 5000 Jahre alt werden. Diese Ansicht vertritt Aubrey de Grey, theoretischer Biologe und Biogerontologe an der Universität Cambridge, in einem Interview mit Technology Review aktuell Es sei "quasi unvermeidbar, dass wir bei einer solchen Lebenserwartung landen".

3 Forscher finden Pfad zum Jungbrunnen Von Markus Becker Wird nahezu ewiges Leben bald Realität? Freiburger Forscher haben das entscheidende Gen für die Alterung von Zellen entdeckt. Die Pille für das biblische Alter halten sie zwar nicht erstrebenswert aber für machbar. MÄUSE Eiweiß verlängert Leben um ein Drittel Die Suche nach dem Jungbrunnen macht Fortschritte. Labormäuse lebten um bis zu 31 Prozent länger, nachdem Forscher die Produktion eines bestimmten Proteins gentechnisch erhöht hatten.

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5 Der Weg zur Unsterblichkeit Umkehrung lebensverkürzender Prozesse Zellersatz Verdauung lysosomaler Aggregate Apoptose seneszenter Zellen Abtöten altersbedingter Tumore Entfernen von mitochondrialen (mt)dna-mutationen Reparatur des Immunsystems Spalten von nicht enzymatisch glycosylierten Proteinen (AGEs) Befreiung von extrazellulären Aggregationen Reparatur des Hormonsystems

6 Warum ist die Lebensdauer begrenzt? August Weismann 1882 Lebensdauer ist eine Anpassung und daher erblich. Peter Medawar 1952 Selektionsdruck nimmt mit zunehmendem reproduktivem Alter ab. Die postreproduktive Periode ist eine genetische Mülltonne. Georg Williams 1957 Gene, die den Fortpflanzungserfolg begünstigen, häufen sich in der Population an, auch wenn sie sich mit zunehmendem chronologischen Alter schädlich auswirken. - Antagonistische Pleiotropie Thomas Kirkwood 1977 Limitierte Ressourcen zwingen zu Kompromissen zwischen Investition zur Aufrechterhaltung der Körperintegrität und solchen zur Maximierung des Fortpflanzungserfolges. - disposable soma -

7 Reproduktionswert Erwarteter relativer Beitrag eines Individuums zur nächsten Generation durch Reproduktion

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10 Neue Wege in der Anti- Aging Forschung Stammzellen DNA-Chips RNA-Interferrenz

11 Stammzellen Embryonale (ES) Stammzellen Adulte (somatische) Stammzellen Hämatopoetische Stammzellen Mesenchymale Stammzellen Induzierte pluripotente (ips) Stammzellen

12 Stammzellen Embryonale (ES) Stammzellen Potential zur Gewebezucht (tissue engineering) Risiko der Tumorentstehung Massive ethische Probleme der Gewinnung Forschungsstand: Wachstumsmechanismen menschlicher ES noch unzureichend erforscht Immunologische Inkompatibilität Überwindung durch therapeutisches Klonen Übertragung des Patientenzellkerns in eine entkernte Spendereizelle Alter des Kernspenders spielt eine Rolle (Akkumulation von Mutationen!) Einsatz im klinischen Bereich derzeit nicht verfügbar und extrem problematisch (Bis August Publikationen)

13 Stammzellen Adulte (somatische) Stammzellen Hämatopoetische Stammzellen Mesenchymale Stammzellen Vorteil Ethisch vertretbar, kein Embryonenverbrauch Neigung zur malignen Entartung gering gegenüber ES Forschungsstand Haut- Knorpel und Knochenschäden können über externe Gewebezucht und Zellersatz mit mesenchymalen Stammzellen repariert werden Züchtung ganzer Organe derzeit unrealistisch Spenden von Knochenmarkstammzellen in der Hämatologie ist bereits Routine Bisher noch keine erfolgreichen Zellkulturen hämatopoetischer Stammzellen Ziel Zellersatztherapie bei Erkrankungen wie Diabetes, Myokardinfarkt, M. Parkinson, M. Alzheimer Einschleusen von gentherapeutisch veränderten Stammzellen

14 Stammzellen Induzierte pluripotente (ips) Stammzellen 2006: Durch Einschleusen von 4 Transkriptionsfaktoren in ausdifferenzierte Hautzellen werden sie in einen embryonalen Zustand reprogrammiert und pluripotent Vorteil: Kein Embryonenverbrauch Keine Abstossung, da körpereigen Forschungsstand: Noch kein Nachweis, das ES und ips identisch und damit gleichwertig sind epigenetische Merkmale der ips müssen eliminiert werden Gerechnet wird mit jahrelangen vergleichenden Untersuchungen an ES und ips an eine klinische Anwendung zur Reparatur geschädigter Organe ist derzeit nicht zu denken Ziel: Organtypische Vorläuferzellen werden in zu reparierende Organe eingebracht Die Annahme einer kompletten Organnachbildung ist unrealistisch

15 DNA-Chips Erstellung von Genprofilen Erkennung von Risikoprofilen Entwicklung von selektiven und gewebsspezifischen Medikamenten In zeitlich und quantitativ angepasster Dosierung Forschungsstand: Fertig zur Anwendung

16 nanonet.mext.go.jp

17 Das GEHA Projekt (Genetics of Healthy Aging) 26 Forschungseinrichtungen aus 10 EU-Ländern (Italien, Deutschland, Frankreich, Großbritannien, Belgien, Dänemark, Finnland, Niederlande, Griechenland, Polen) und China Ziel: Suche nach Langlebigkeitsgenen im gesamten menschlichen Genom 2800 hochbetagte Geschwisterpaare aus Europa (mindestens 90 Jahre alt) Lokalisierung und Feinkartierung von Kandidatengenen auf Chromosomenregionen Vergleich der Frequenzen von Variationen einzelner Basen (mehrere Tausend SNPs) mit jüngeren Kontrollindividuen SNP ( Single Nucleotid, Polymorphism) ungleichmäßig verteilte Variationen einzelner Basenpaare an bestimmten Regionen eines DNA-Stranges

18 Apolipoprotein-E-Gen (ApoE) Cholesterin-Transport-Komplexe ApoE4-Allel: Vier- bis fünffach erhöhtes Risiko für Morbus Alzheimer, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Schlaganfall ApoE2-Allel: Gesenktes Risiko für die entsprechenden Krankheiten, bei Hochbetagten signifikant erhöht Foxo3A: Antioxidationsstoffwechsel Exo: (noch nicht veröffentlicht)

19 RNA-Interferrenz Stillegung (silencing) von Genen Natürlicher Mechanismus der Genregulation Unterdrückung fehlerhafter Genexpression Ziel: Entwicklung neuartiger Medikamente zur gezielten Blockade krank machender Gene Regulation immunologischer Prozesse Forschungsstand: Möglicherweise kurz vor der klinischen Anwendung

20 Enzym 1 Doppelstrang RNA kurzkettige RNA Umwandlung sirna Komplexbildung Enzym 2 Einzelstrangbildung Erkennung von target mrna sequenzspezifische Spaltung der mrna arthritis-research.com verändert

21 Das entscheidende Problem bei der Anwendung möglicher Erkenntnisse aus der Anti-Aging Forschung Ersatztherapien müssen zeitig im Leben anfangen Es müssen individuelle Risikoprofile mit Hilfe von Biomarkern erstellt werden Es müssen individuelle Genexpressionsprofile mit Hilfe von DNA-Chips erstellt werden In jedem einzelnen Fall müssen gegebenenfalls mit epigenetischen Verfahren Gene blockiert werden Entsprechende Verfahren müssen organspezifisch angewandt werden

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24 Mensch und Maschine De novo gebildete und nicht vorgetestete Elemente Interne Montage self assembly Miniaturisierung der Elemente Molekulare Dimensionen der Informationsträger Fehlerhafte Elemente Betriebssicherheit durch Redundanz Vorgefertigte und Getestete Komponenten Externe Montage external assembly Sparsamer Einsatz Betriebssicherheit durch Hohe Qualität der Komponenten

25 Fazit Es ist extrem unwahrscheinlich, die maximale Lebensdauer zu verlängern Der Organismus ist dafür biologisch nicht eingerichtet und keine Maschine mit beliebig austauschbaren Ersatzteilen Eine weitere Verlängerung der mittleren Lebensdauer wird bald an ihre Grenze stoßen und ist zudem extrem aufwendig und teuer!