Wissenschaftler der Universität Bonn haben Blutzellen eines 80-jährigen Spenders direkt in neuronale Stammzellen umgewandelt. Dabei schrumpfte das molekulare Alter der Zellen über einen Zeitraum von mehr als 100 Tagen auf einen Wert von unter 20 Jahren, wie eine im Oktober 2026 im Fachjournal Aging Cell veröffentlichte Studie zeigt.
Im normalen Verlauf der menschlichen Entwicklung verliert eine Zelle mit ihrer Spezialisierung unwiderruflich ihre Wandelbarkeit. Eine Blutzelle bleibt eine Blutzelle, während Nervenzellen im zentralen Nervensystem ihre eigenen Aufgaben erfüllen. Um diesen natürlichen Kreislauf im Labor zu umgehen, arbeiten Forscher weltweit an Methoden der zellulären Reprogrammierung. Dabei nutzen sie spezifische Proteine, sogenannte Transkriptionsfaktoren, um den molekularen Zustand bereits ausdifferenzierter Gewebe gezielt zu verändern.
Direkte Reprogrammierung roter Blutzellvorläufer an der Universität Bonn
Ein Team um Neurobiologen des Universitätsklinikums Bonn und der Universität Bonn griff bei seinen Experimenten auf Erythropoetische Progenitorzellen zurück. Diese Vorläufer roter Blutkörperchen wurden von Spendern gewonnen, deren Alter von Neugeborenen bis hin zu einem 101-jährigen Spender reichte. Mithilfe viraler Vektoren schleusten die Forscher zwei ausgewählte Transkriptionsfaktoren in das Erbgut der Zellen ein. Schon nach rund zwölf Tagen begann der sichtbare Wandel: Die Zellen legten ihre blutspezifischen Proteine ab und bildeten stattdessen Proteine des Nervensystems aus.
Im Gegensatz zu gängigen Protokollen, die den Umweg über pluripotente Stammzellen als universelle Ausgangsbasis erfordern, setzten die Bonner Forscher auf eine direkte Umwandlung. Die Zellen wurden unmittelbar in induzierte neuronale Stammzellen überführt, die sich ausschließlich zu Nervenzellen weiterentwickeln können. Dieser methodische Kniff veränderte nicht nur den Zelltyp, sondern beeinflusste auch die molekulare Uhr der Zellen grundlegend, wie die Mitteilung der Universität Bonn darlegt.
Epigenetische Uhren und der schrittweise Verjüngungsprozess über 100 Tage
Zur Messung des biologischen Alters nutzten die Wissenschaftler DNA-Methylierung und RNA-Sequenzierung. Diese epigenetischen Marker verändern sich im Laufe des Lebens in einer verlässlichen Ordnung, ohne die eigentliche DNA-Sequenz anzutasten. Als das Team diese molekularen Uhren auf die im Labor reprogrammierten Zellen anwendete, zeigte sich ein massiver Effekt: Die aus dem Blut eines 80-jährigen Spenders gezüchteten Vorläuferzellen wiesen nach dem Eingriff ein molekulares Alter von weniger als 20 Jahren auf.
Anders als bei herkömmlichen Zwei-Schritt-Verfahren, bei denen die Verjüngung rasant abläuft, erstreckte sich der Alterungswiderruf bei der Bonner Methode über einen Zeitraum von mehr als 100 Tagen. Die Zellen blieben dynamisch und bauten über Wochen hinweg altersbedingte Belastungen ab. Rejuvenation that extends over such a long period of time is ideal as an experimental model, erklärte Professor Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie am Universitätsklinikum Bonn, in einer Stellungnahme.
Professor Oliver Brüstle, Direktor des Instituts für Rekonstruktive Neurobiologie am Universitätsklinikum Bonn, erklärte: „Da die epigenetischen Uhren über mehrere Wochen hinweg langsam zurückgesetzt werden, können wir dieses Modell nutzen, um zu untersuchen, welche Faktoren und Wirkstoffe den Verjüngungsprozess beschleunigen oder verlangsamen.
Bedeutung für die Erforschung altersbedingter neurodegenerativer Erkrankungen
Die Verjüngung beschränkte sich nach Angaben der Forscher nicht nur auf die Messwerte der DNA-Methylierung. Zusätzliche Analysen zeigten weniger DNA-Schäden, eine geringere mitochondriale Toxizität und verbesserte zelluläre Recyclingprozesse.
Das Verfahren bietet der Grundlagenforschung nun ein verlässliches Modell, um die molekularen Mechanismen des Alterns im Labor nachzuvollziehen. Da fortgeschrittenes Alter als Hauptrisikofaktor für neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer gilt, wollen die Wissenschaftler herausfinden, welche substanziellen Faktoren den Abbauprozess steuern.
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