Verjüngung

Die Verjüngung ist eine medizinische Disziplin, die sich mit der praktischen Umkehrung des Alterungsprozesses befasst . ^{[ 1 ]}

Verjüngung ist etwas anderes als Lebensverlängerung . Strategien zur Lebensverlängerung untersuchen häufig die Ursachen des Alterns und versuchen, diesen entgegenzuwirken, um den Alterungsprozess zu verlangsamen. Verjüngung hingegen ist die Umkehrung des Alterungsprozesses und erfordert daher eine andere Strategie, nämlich die Reparatur altersbedingter Schäden oder den Ersatz von geschädigtem Gewebe durch neues. Verjüngung kann zwar ein Mittel zur Lebensverlängerung sein, die meisten Strategien zur Lebensverlängerung beinhalten jedoch keine Verjüngung.

Verschiedene Mythen erzählen Geschichten von der Suche nach Verjüngung. Man glaubte, dass Magie oder das Eingreifen einer übernatürlichen Macht die Jugend zurückbringen könne, und viele mythische Abenteurer begaben sich auf eine Reise, um dies zu tun – für sich selbst, ihre Verwandten oder eine Autorität, die sie anonym entsandt hatte.

Ein alter chinesischer Kaiser entsandte Schiffe mit jungen Männern und Frauen, um eine Perle zu finden, die ihn verjüngen sollte. Dies führte unter den modernen Chinesen zu dem Mythos, dass Japan von diesen Menschen gegründet wurde.

In einigen Religionen sollten die Menschen nach dem Tod verjüngt werden, bevor sie in den Himmel aufgenommen werden .

Die Legenden hielten sich bis weit ins 16. Jahrhundert hinein. Der spanische Entdecker Juan Ponce de León führte eine Expedition um die Karibikinseln und nach Florida , um den Jungbrunnen zu finden . Angetrieben von den Gerüchten setzte die Expedition die Suche fort, und viele kamen dabei ums Leben. Der Jungbrunnen blieb unauffindbar, da die Einheimischen seinen genauen Standort nicht kannten.

Seit den Anfängen der Philosophie unternahmen Weise und selbsternannte Zauberer stets größte Anstrengungen, das Geheimnis der Jugend zu ergründen – sowohl für sich selbst als auch für ihre adeligen Gönner und Förderer . Man glaubte weithin, dass bestimmte Tränke die Jugend wiederherstellen könnten.

Ein weiterer häufig genannter Ansatz bestand darin, die Essenz der Jugend von jungen auf alte Menschen zu übertragen . Beispiele hierfür waren das Schlafen mit Jungfrauen oder Kindern (manchmal buchstäbliches Schlafen, nicht unbedingt Geschlechtsverkehr) ^{[ 2 ]} sowie das Baden in oder Trinken ihres Blutes.

Die Suche nach Verjüngung erreichte mit der Alchemie ihren Höhepunkt . In ganz Europa und darüber hinaus suchten Alchemisten nach dem Stein der Weisen , jener mythischen Substanz, die, so glaubte man, nicht nur Blei in Gold verwandeln, sondern auch das Leben verlängern und die Jugend wiederherstellen konnte. Obwohl dieses Ziel nicht erreicht wurde, ebnete die Alchemie den Weg zur wissenschaftlichen Methode und damit zu den heutigen medizinischen Fortschritten.

Sergei Abrahamowitsch Woronoff war ein in Russland geborener französischer Chirurg, der in den 1920er und 1930er Jahren in Frankreich durch seine Technik der Transplantation von Affenhodengewebe auf die Hoden von Männern Berühmtheit erlangte. Dies war eine der ersten medizinisch anerkannten Verjüngungstherapien (bevor sich seine Theorie um 1930–1940 als falsch erwies). Die Technik brachte ihm ein Vermögen ein, obwohl er bereits vermögend war. Als seine Arbeit an Ansehen verlor, wurde er vom hoch angesehenen Chirurgen zum Gespött. Bis Anfang der 1930er Jahre waren in Frankreich über 500 Männer mit seiner Verjüngungstechnik behandelt worden, und weltweit Tausende weitere, beispielsweise in einer eigens dafür eingerichteten Klinik in Algier . ^{[ 3 ]} Zu den prominenten Patienten zählten Harold McCormick , Vorstandsvorsitzender der International Harvester Company , ^{[ 4 ]} und der alternde türkische Ministerpräsident . ^{[ 5 ]}

Verjüngungstechnologie und ihre Auswirkungen auf Individuen und die Gesellschaft sind seit Langem ein Thema der Science-Fiction. Peter F. Hamiltons „ Mispent Youth “ und die „Commonwealth Saga“ zählen zu den bekanntesten Beispielen. Sie behandeln die kurz- und langfristigen Folgen einer nahezu perfekten Verjüngung vom 80-Jährigen zum 20-Jährigen bei intaktem Geist. Die weniger perfekte Verjüngung in Kim Stanley Robinsons „Mars“-Trilogie führt zu langfristigem Gedächtnisverlust und der mit hohem Alter einhergehenden Langeweile. Die postmortalen Charaktere in der „Revelation Space“ -Reihe besitzen eine lange oder gar unendliche Lebensspanne, und pure Langeweile treibt sie zu extrem riskanten Unternehmungen.

Altern ist die Anhäufung von Schäden an Makromolekülen , Zellen , Geweben und Organen im und am Körper, die, wenn sie vom Organismus nicht mehr toleriert werden können , letztendlich zu seinem Tod führt . Können diese Schäden repariert werden, führt dies zu Verjüngung.

Zahlreiche Experimente haben gezeigt, dass die maximale Lebensspanne von Labortieren verlängert und somit eine Lebensverlängerung erzielt werden kann . Einige experimentelle Methoden, wie beispielsweise die Hormonsubstitution auf ein jugendliches Niveau, haben beachtliche Erfolge bei der teilweisen Verjüngung von Labortieren und Menschen erzielt. In einem Experiment aus dem Jahr 2011 wurden gentechnisch veränderte Mäuse gezüchtet, denen das Enzym Telomerase fehlte. Dies führte zu vorzeitiger Alterung und Krankheiten. Durch Injektionen zur Reaktivierung des Enzyms konnten die geschädigten Gewebe repariert und die Alterserscheinungen rückgängig gemacht werden. ^{[ 6 ]} Mindestens acht wichtige Hormone nehmen mit dem Alter ab: 1. Wachstumshormon (HGH); 2. die Sexualhormone Testosteron oder Östrogen/Progesteron; 3. Erythropoietin (EPO); 4. Insulin; 5. DHEA ; 6. Melatonin; 7. Schilddrüsenhormone; 8. Pregnenolon. Theoretisch reagiert der Körper auf die Zufuhr dieser Hormone – ganz oder teilweise – so wie in jungen Jahren und repariert und wiederherstellt dadurch viele Körperfunktionen. Jüngste Experimente bestätigen dies: Heterochrone Parabiose , also die Verbindung der Kreislaufsysteme junger und alter Tiere, führt zur Verjüngung des alten Tieres, einschließlich der Wiederherstellung der Stammzellfunktion. Ähnliche Experimente zeigen, dass die Transplantation alter Muskeln in junge Wirte deren vollständige Regeneration bewirkt, während die Transplantation junger Muskeln in alte Wirte keine Wirkung zeigt. Diese Experimente belegen, dass Altern durch systemische Faktoren beeinflusst wird und keine intrinsische Zellenigenschaft ist. Klinische Studien zur Transfusion von jungem Blut sollten 2014 beginnen. ^{[ 7 ]} Ein weiterer, zunehmend populärer Ansatz ist die epigenetische Reprogrammierung. ^{[ 8 ]} Mithilfe von Yamanaka-Faktoren können gealterte Zellen in einen jüngeren Zustand zurückkehren. Es konnte gezeigt werden, dass die Reprogrammierung einen jugendlichen epigenetischen Zustand induziert und das Sehvermögen nach Verletzungen wiederherstellen kann. ^{[ 9 ]} Nur durch Umprogrammierung konnten stochastische epigenetische Variationen, die sich mit dem Alter ansammeln, erfolgreich rückgängig gemacht werden, wie eine stochastische datenbasierte Uhr zeigte. ^{[ 10 ]}

Most attempts at genetic repair have traditionally involved the use of a retrovirus to insert a new gene into a random position on a chromosome. But by attaching zinc fingers (which determine where transcription factors bind) to endonucleases (which break DNA strands), homologous recombination can be induced to correct and replace defective (or undesired) DNA sequences. The first applications of this technology are to isolate stem cells from the bone marrow of patients having blood disease mutations, to correct those mutations in laboratory dishes using zinc finger endonucleases and to transplant the stem cells back into the patients.^[11] More recent efforts leverage CRISPR-Cas systems or adeno-associated viruses (AAVs).

Enhanced DNA repair has been proposed as a potential rejuvenation strategy.^[12]

Stem cell regenerative medicine uses three different strategies:

1. Implantation of stem cells from culture into an existing tissue structure
2. Implantation of stem cells into a tissue scaffold that guides restoration
3. Induction of residual cells of a tissue structure to regenerate the necessary body part

A salamander can not only regenerate a limb, but can regenerate the lens or retina of an eye and can regenerate an intestine. For regeneration the salamander tissues form a blastema by de-differentiation of mesenchymal cells, and the blastema functions as a self-organizing system to regenerate the limb.^[13]

Eine weitere Möglichkeit besteht in kosmetischen Eingriffen, die ein jugendlicheres Aussehen erzeugen sollen. Diese sind in der Regel oberflächlich und tragen wenig zu Gesundheit oder Lebenserwartung bei. Die tatsächliche Verbesserung des Aussehens kann jedoch die Stimmung heben und positive Nebeneffekte haben, die üblicherweise mit Glücksgefühlen einhergehen . Die Schönheitschirurgie ist ein großer Wirtschaftszweig, der Behandlungen wie Faltenentfernung (Facelifting), Fettabsaugung (Liposuktion) und die Umformung oder Vergrößerung verschiedener Körperpartien ( Bauch , Brüste , Gesicht ) anbietet.

Wie so oft in der Geschichte gibt es auch hier zahlreiche gefälschte Verjüngungsprodukte, die sich als unwirksam erwiesen haben. Dazu gehören vor allem Pulver, Sprays, Gele und homöopathische Mittel, die angeblich Wachstumshormone enthalten. Echte Wachstumshormone sind jedoch nur bei Injektion wirksam, da das aus 191 Aminosäuren bestehende Protein zu groß ist, um über die Schleimhäute aufgenommen zu werden , und beim Verschlucken im Magen zersetzt würde.

Der wissenschaftliche Wettbewerb Mprize verfolgt das Ziel, das gesunde menschliche Leben zu verlängern. Er beschleunigt die Entwicklung revolutionärer Therapien zur Lebensverlängerung durch die Vergabe zweier Geldpreise: einen an das Forschungsteam, das den Weltrekord für die älteste jemals lebende Maus bricht, und einen an das Team, das die erfolgreichste Methode zur Verjüngung im fortgeschrittenen Alter entwickelt. Der aktuelle Mprize-Preisträger in der Kategorie Verjüngung ist Steven Spindler. Kalorienrestriktion (CR), also die Reduzierung der Kalorienzufuhr bei gleichzeitiger Vermeidung von Mangelernährung, wurde als wirksame Methode zur Verlangsamung des Alterungsprozesses und der Entwicklung altersbedingter Krankheiten eingesetzt . ^{[ 14 ]}

Im Jahr 2020 berichteten Wissenschaftler über die Umkehrung des Alterungsprozesses in menschlichen Zellen durch nukleäre Reprogrammierung zur Pluripotenz . Dieser Prozess umfasste die Rückstellung der epigenetischen Uhr , die Reduzierung des Entzündungsprofils in Chondrozyten und die Wiederherstellung der jugendlichen Regenerationsfähigkeit gealterter menschlicher Muskelstammzellen , ohne die zelluläre Identität aufzuheben. ^{[ 15 ]}

Der biomedizinische Gerontologe Aubrey de Grey hat das Projekt „Strategien für eine gezielte, vernachlässigbare Seneszenz“ (SENS) initiiert, um zu erforschen, wie die durch das Altern verursachten Schäden rückgängig gemacht werden können. Er hat sieben Strategien für das vorgeschlagen, was er die sieben Todsünden des Alterns nennt: ^{[ 16 ]}

1. Im Falle von Muskeln kann Zellverlust durch geeignetes Training behoben (umgekehrt) werden . Andere Gewebe benötigen verschiedene Wachstumsfaktoren , um die Zellteilung anzuregen , oder in manchen Fällen Stammzellen .
2. Seneszente Zellen können durch Aktivierung des Immunsystems entfernt werden . Alternativ können sie durch Gentherapie zerstört werden , indem sogenannte „ Suizidgene “ eingeführt werden, die ausschließlich seneszente Zellen abtöten.
3. Proteinvernetzungen lassen sich größtenteils durch Medikamente rückgängig machen, die diese Vernetzungen aufbrechen. Um jedoch einige der Vernetzungen zu lösen, müssen wir möglicherweise enzymatische Methoden entwickeln.
4. Extrazellulärer Abfall (wie Amyloid ) kann durch eine Impfung beseitigt werden , die Immunzellen dazu bringt , den Abfall zu "fressen".
5. Für den Abbau intrazellulärer Abfallstoffe müssen wir neue Enzyme einführen , möglicherweise Enzyme aus Bodenbakterien , die den Abfall ( Lipofuszin ) abbauen können, den unsere eigenen natürlichen Enzyme nicht abbauen können.
6. Bei mitochondrialen Mutationen besteht der Plan nicht darin, diese zu reparieren, sondern Schäden durch die Mutationen zu verhindern. Dies soll durch Gentherapie erreicht werden, indem entsprechend modifizierte Kopien der mitochondrialen Gene in den Zellkern eingebracht werden. Die mitochondriale DNA ist einem hohen Maß an mutagenen Schäden ausgesetzt, da die meisten freien Radikale in den Mitochondrien entstehen . Eine im Zellkern befindliche Kopie der mitochondrialen DNA ist besser vor freien Radikalen geschützt, und DNA-Reparaturen im Schadensfall werden effizienter durchgeführt . Alle mitochondrialen Proteine ​​würden dann in die Mitochondrien importiert.
7. Bei Krebs (der tödlichsten Folge von Mutationen) besteht die Strategie darin, mittels Gentherapie die Gene für die Telomerase auszuschalten und telomeraseunabhängige Mechanismen zu unterbinden, die normale Zellen in „unsterbliche“ Krebszellen verwandeln. Um den Verlust der Telomerase in Stammzellen auszugleichen, würden wir etwa alle zehn Jahre neue Stammzellen einführen.

Im Jahr 2009 gründete Aubrey de Grey die SENS Foundation mit , um den Fortschritt in den oben genannten Bereichen zu beschleunigen.

• Herausgeberin der Zeitschrift „Rejuvenation Research“ : Aubrey de Grey . Verlag: Mary Ann Liebert, Inc. ISSN 1549-1684 – Erscheint zweimonatlich.

• Medien zum Thema Verjüngung auf Wikimedia Commons