Langlebigkeit in Hundejahren

Von Robin Donovan

„Ich würde alles tun, damit meine kleinen Pompons länger leben“, twitterte Yasmeen Roumie Ende März. Sie hatte gerade zwei scharfäugige Pommersche für die X-Thousand Dogs- Studie registriert, ein epigenetisches Forschungsprojekt, das die Entwicklung neuer Anti-Aging-Arzneimittel für Hunde anregen könnte. Wissenschaftler von Loyal, einem Startup aus San Francisco, das sich darauf konzentriert, die Lebensdauer Ihres Welpen zu verlängern, rekrutierten mehr als 2.000 Hunde, um ein epigenetisches Profil zu erstellen, um mit dem Altern verbundene Biomarker zu identifizieren.

Bald nach dem Aufruf zur Teilnahme retweetete Celine Halioua, CEO von Loyal, Fotos von Hundebesitzern, die bereit waren, ihre Welpen abzutupfen und Proben einzusenden. Von Senioren mit verschwommenen Augen bis hin zu ungepflegten Kötern erhielt jeder Welpe zusammen mit dem Testkit ein verpacktes Leckerli.

Die Kits wurden entwickelt, um Biomarker zu identifizieren, die als Methylierungsstellen in der Hunde-DNA bekannt sind. Das sind Stellen im Genom, an denen eine Art nicht-genetische oder „epigenetische“ chemische Veränderung stattfindet.

Halioua hofft, dass ihr Team Veränderungen an bestimmten Methylierungsstellen mit Faktoren wie dem Alter eines Hundes, seiner Umgebung und seiner allgemeinen Gesundheit korrelieren kann – und letztendlich den Alterungsprozess quantifizieren kann. Es wäre ein Schritt zur Vorhersage und Verlängerung der Lebensdauer und Lebensqualität eines Hundes, der auch zu lebensverlängernden Medikamenten für Hunde und Menschen führen könnte.

„Absolut, wenn wir unsere Träume leben, werden Sie und Ihr Hund beide ein alterndes Medikament nehmen können“, sagt Halioua.

Die Genbearbeitung, die in den letzten Jahren durch CRISPR populär wurde, verspricht, Menschen und anderen Organismen dabei zu helfen, Krankheiten abzuwehren und ihre Gesundheit zu verbessern. Aufgrund der Komplexität des menschlichen Genoms ist es jedoch immer noch schwierig, die genauen Gene zu kartieren, die für verschiedene Merkmale verantwortlich sind. Noch schwieriger ist es, die Folgen genetischer Veränderungen vorherzusagen. Die Epigenetik umgeht diese Komplexität, indem sie die Genregulation und nicht die DNA selbst verändert. Der genetische Code selbst bleibt gleich, aber der Körper „liest“ ihn anders.

Biologen wenden sich der DNA-Methylierung als epigenetischem Schlüssel zum Verständnis des Alterns zu. Die klassische epigenetische Veränderung der DNA besteht darin, dass Kohlenwasserstoffcluster, die als Methylgruppen bekannt sind, sich an verschiedenen Stellen an die DNA anheften. Dies kann die Genexpression erhöhen oder verringern, je nachdem, an welchen Stellen sie anhaften, und eine Art genetische Karte erstellen, in der Gene hier etwas mehr und dort etwas weniger gelesen werden, wenn sich die Methylierungsraten an diesen Stellen im Laufe der Jahre ändern Vergehen.

„Mit Alter, Umweltfaktoren oder einfach biologischer Zufälligkeit sehen wir die Aktivierung oder Deaktivierung über die Methylierung oder Demethylierung bestimmter Stellen, die jetzt mit Hunden korreliert sind, die später Krebs entwickeln oder nicht entwickeln“, Halioua sagt.

Wenn Organismen altern, „geht der Trend im gesamten Genom zu einer abnehmenden Methylierung, und deshalb korreliert sie mit einer erhöhten Krebswahrscheinlichkeit“, sagt Jerry Wilkinson, ein Evolutionsbiologe an der University of Maryland, der die DNA-Methylierung bei Fledermäusen erforscht hat. „Du verlierst die Kontrolle über die Gene, die normalerweise unter Kontrolle sind.“ Das bedeutet eine weniger genaue Roadmap für die genetische Funktion und Zellen, die mit zunehmender Desorganisation abnormal mutieren können.

Die Anpassung der Methylierungsraten an diesen Stellen an das Altern ist immer noch ein Glücksfall, aber es gibt ein vielversprechendes Ergebnis für Hunde mit ungewisser Vorgeschichte. DNA-Methylierung „kann eine sehr, sehr genaue Methode sein, um das Alter eines Tieres anhand einer relativ kleinen Anzahl von Stellen zu schätzen“, sagt Wilkinson. Studien haben bereits gezeigt, dass bestimmte Methylierungsmuster an bestimmten Stellen verwendet werden können, um das Alter von Hunden abzuschätzen.

Matt Kaeberlein, Co-Direktor des Dog Aging Project, einer interdisziplinären Forschungsinitiative, und wissenschaftlicher Berater von Loyal, stimmt zu, dass die Schätzung des chronologischen Alters realistisch ist und nützlich sein könnte, um die Neugier von Hundebesitzern zu befriedigen, die ältere Haustiere adoptieren. Aber er sagt, die größere Frage sei, ob die Epigenetik wirklich der beste Weg ist, um die Alterungsrate vorherzusagen, die manchmal als biologisches Alter bezeichnet wird. Mit anderen Worten, können sie sowohl die Gesundheitsspanne als auch die Lebensdauer messen?

Wenn epigenetische Uhren verschoben werden können, spekulieren einige Wissenschaftler, dass wir sie umprogrammieren könnten, um das Altern umzukehren.

„Niemand hat bei einem Menschen oder einem Hund oder sogar bei Mäusen gezeigt, dass man eine einmalige Messung durchführen und auf dieser Grundlage vorhersagen kann, was mit diesem Individuum in der Zukunft passiert“, sagt er. Kaeberlein glaubt jedoch, dass wir in den nächsten Jahren wissen werden, ob DNA-Methylierungsstellen als Proxy für das biologische Alter verwendet werden können. Er spekuliert, dass die FDA weitere 10 Jahre oder länger brauchen könnte, bevor sie diese Marker als testbare Ersatzendpunkte für Medikamente zur Bekämpfung des Alterns akzeptiert – wenn sie sie überhaupt akzeptiert. Aber wenn das passiert, werden Biomarker, die auf DNA-Methylierungsstellen basieren, das Testen potenzieller Anti-Aging-Medikamente revolutionieren, weil sie den Forschern eine Möglichkeit bieten, ihre Wirksamkeit direkter zu messen. Andernfalls könnte das Testen von Anti-Aging-Medikamenten buchstäblich ein ganzes Leben dauern. Die Möglichkeiten, wenn auch noch unbewiesen,

„Was die Leute heutzutage mehr begeistert, ist vielleicht die Umkehrung der Muster zurück zu einem Muster, das wie ein jüngeres chronologisches Alter aussieht“, sagt Kaeberlein. Wenn epigenetische Uhren verschoben werden können, spekulieren einige Wissenschaftler, dass wir sie umprogrammieren könnten, um das Altern umzukehren.

Im Moment, sagt Halioua, ist ihr aufgefallen, dass ihr weißer Husky Wolfie etwas langsamer um das Haus schlendert als früher. Wolfie ist vielleicht 7–9 Jahre alt. Die durchschnittliche Lebensdauer eines Huskys beträgt derzeit 12–15 Jahre. „Ich hoffe wirklich aus Egoismus, dass das Team den gesamten alternden Speichelabstrichalgorithmus sortiert, denn das wäre sehr hilfreich für mich“, sagt Halioua.

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