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Unsterblichkeit - Siegt die Wissenschaft über den Tod?

Siegt die Wissenschaft über den Tod?Unsterblichkeit

Sie lebt im Mittelmeer, trägt den Namen Turritopsis nutricula, ist nicht viel mehr als eine schwebende Glibberscheibe im Wasser. Doch sie hat eine erstaunliche Eigenschaft: Sie ist (solange sie nicht gefressen wird) unsterblich. Denn diese besondere Qualle besitzt ein Zellprogramm, das die übliche Umwandlung von jungen in differenzierte Zellen wieder umkehrt. Sie „verjüngt“ also ihre Zellen permanent.

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Siegt die Wissenschaft über den Tod?: Unsterblichkeit

Auch so manche Einzeller, wie z.B. Pantoffeltierchen, haben die Chance, Milliarden Jahre zu leben, weil sie sich immer wieder teilen. Viele Lebewesen sind also potenziell unsterblich. Der Mensch jedoch altert, bis er schließlich stirbt, und dies spätestens mit etwas mehr als 120 Jahren. Doch können nicht vielleicht auch wir in der Zukunft unsterblich werden?

Lebenserwartung ist keine Naturkonstante
Höher als 64 Jahre und 9 Monate kann die Lebenserwartung des Menschen niemals werden – dies hatte der US-amerikanische Demograf und Statistiker der Versicherungsgesellschaft Metropolitan Life, Louis Dublin, Ende der Zwanzigerjahre des letzten Jahrhunderts berechnet. Doch entgegen Dublins Vorhersage ist die durchschnittliche menschliche Lebensdauer in den meisten hoch entwickelten Ländern auf mehr als 80 Jahre angestiegen. Und mit zweieinhalb Jahren pro Jahrzehnt steigt sie munter weiter. Ihre Verdoppelung in den letzten 150 Jahren ist nahezu ausschließlich auf Fortschritte unseres medizinisch-naturwissenschaftlichen Wissens zurückzuführen, worunter auch bessere Hygienestandards, angemessenere Ernährung und umfassendere medizinische Notversorgung zu zählen sind. Wie weit lässt sich die Lebensverlängerung beim Menschen wohl noch treiben?

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Doch warum werden wir überhaupt älter und sterben zwangsläufig irgendwann? Eine genaue Antwort auf diese Frage kann die Wissenschaft überraschenderweise noch immer nicht geben. Keine der verschiedenen Theorien des Alterns ist allgemein anerkannt. Vereinfacht ließe sich sagen, dass mit der Zeit unsere Zellen und Organe einfach ihre Funktionsfähigkeit verlieren. So mancher Genforscher geht heute davon aus, dass sich dieser Prozess aufhalten oder gar umkehren lässt.

Viele Mediziner und Biologen sind der Auffassung, dass es keine unüberwindbare biologische Grenze für das menschliche Alter gibt. Denn das Altern ist zuletzt nichts anderes als die Folge von Fehlern bei der Zellteilung und -reparatur – verursacht durch mit zunehmendem Alter immer häufiger auftretende Kopierfehler in den Genen. Wenn sich die schadhaften Gene durch Geneditierungs-Techniken wie CRISPR/Cas9 „heilen“ lassen, könnte das der entscheidende Durchbruch im menschlichen Kampf gegen das Altern oder gar den Tod sein. Der Internet-Gigant Google investiert bereits mehr als ein Drittel seines Investment-Budgets für Biotechnologie in verschiedene Firmen, die sich der Verlängerung der menschlichen Lebensspanne widmen.

Wie würde das genau funktionieren? Die wohl populärste Theorie des Alterns lautet, dass unser Älterwerden mit den Enden eines jeden DNA-Stranges zu tun hat. Diese Gen-Bereiche nennen Genetiker „Telomere“. Sie lassen sich mit den Kunststoffhülsen an Schnürsenkelenden vergleichen, die diese vor dem Ausfransen bewahren sollen. Biologen beobachten, dass sich die Telomere jedes Mal, wenn sich Zelle teilt, verkürzen. Dies geschieht so lange, bis eine Chromosomen- und damit Zellteilung nicht mehr möglich ist. Damit stirbt die Zelle. Verfügt die Zelle jedoch über ein bestimmtes Enzym, so verkürzen sich die Telomere nicht mehr. Für die Gerontologen passt es wunderbar, dass sie mit CRISPR/Cas9 Gene wie Buchstabentexte in Word-Dokumenten editieren können. Das könnte die Zellen in die Lage versetzen, dieses besondere Enzym zu erzeugen und sich so beliebig weiter zu teilen.

Auch die Erforschung der Gerontogene (Gene, die den Alterungsprozess steuern) hat das Ziel vor Augen, unser Leben zu verlängern. Die Genetiker kennen bereits einige Gene, die den Alterungsprozess bei niederen Organismen direkt steuern, wie beispielsweise das „age-1“-, das „2daf-2“-, das „bcat-1“- und das „clk-1“- Gen. Auch das in der Öffentlichkeit als Methusalem-Gen bekannte „FoxO3“-Gen gehört in diese Gruppe. Durch gezieltes Einfügen, Verändern oder Blockieren dieser Gene konnte die Lebensdauer von Tieren im Labor bereits massiv gesteigert werden.

Ersatzorgane für regenerative Medizin
Parallel zu den Forschungen auf Zellebene arbeiten Biologen und Mediziner auch daran, ganze Ersatzorgane zu züchten. Sobald bestehende Organe in unserem Körper ihre Funktionsfähigkeit verlieren, könnten die entsprechenden Ersatzorgane implantiert werden. So ist das Kultivieren von Organen in Tieren längst auf der Agenda der Forscher. Bereits vor über hundert Jahren brachte der Zoologe Ross Harrison außerhalb des Körpers kultivierte Nervenzellen dazu, sich zu teilen. 1972 ließen Richard Knazek und sein Team Leberzellen von Mäusen auf Hohlfasern wachsen. Und nur zehn Jahre später wurde Brandopfern Haut transplantiert, die zuvor aus körpereigenen Zellen gezüchtet worden waren. 1999 gelang es dann das erste Mal, aus embryonalen Stammzellen von Mäusen Nervenzellen zu züchten. Als diese anderen Mäusen eingefügt wurden, die an einer Art Multipler Sklerose erkrankt waren, wurden die Tiere wieder gesund.

Auch können wir Organe bereits drucken. Dies geschieht auf der Grundlage einer kleinen Gewebeprobe und einer 3D-Aufnahme des entsprechenden Organs. Mit körpereigenen „Tinte-Zellen“, die aus Stammzellkulturen produziert werden, wird das Organ schichtweise aufgebaut (in der 3D-Druck-Terminologie spricht man auch vom „Rapid-Prototyping-Verfahren“). Bereits heute werden Hüftknochen- und Fußknochen-Transplantate in 3D-Druckern mit einer noch vor wenigen Jahren unvorstellbaren Detailtreue gedruckt.

Multipotente Stammzellen
Mit diesem „tissue engineering“ steht den Medizinern eine weitere mächtige Methode zur Verfügung: Bisher wurden Spender-Organismen ausdifferenzierte Zellen entnommen und im Labor vermehrt, um damit krankes Gewebe bei einem anderen Patienten zu ersetzen. Das Problem waren bisher jedoch die unvermeidbar auftretenden Abstoßungsreaktionen. Hier kommen die Stammzellen ins Spiel. Ihr Vorteil: Mit ihnen gezüchtetes Gewebe wird vom Immunsystem des Patienten nicht als Fremdkörper eingestuft und daher nicht abgestoßen. Adulte Stammzellen sind multipotent, zum Beispiel kann eine adulte Stammzelle aus der Haut alle Zelltypen generieren, eine Leberzelle oder Blutzelle vermag dies nicht.

Die Kombination aus Gentechnologie, Stammzellenforschung und Nanotechnologie (3D-Druck) könnte unser physisches und mentales Wohlergehen und nicht zuletzt auch unsere Lebenserwartung in bislang unvorstellbare Dimensionen steigern. Wenn wir die Gene, die das Altern der Zellen steuern, gezielt editieren und programmieren, im Labor (oder in Tieren) Ersatz-Organe züchten oder Stammzellen zur Heilung krankhafter Zellen oder Organe einsetzen, so erscheint der Traum von einer weiteren Lebensverlängerung oder gar der Unsterblichkeit des Menschen gar nicht mehr so utopisch. Auch wenn wir die menschliche Unsterblichkeit wohl so bald noch nicht realisieren werden, so wird dieses Projekt sicher auf dem Radarschirm unserer wissenschaftlichen Bemühungen bleiben.

Lars Jaeger

Autor
Lars Jaeger
hat Physik, Mathematik, Philosophie und Geschichte studiert und mehrere Jahre in Quantenphysik sowie Chaostheorie geforscht. Der Unternehmensgründer berät institutionelle Finanzanleger und veröffentlicht Blogs zum Thema Wissenschaft und Zeitgeschehen. Überdies unterrichtet er u.a. an der European Business School im Rheingau. Im August 2017 erschien sein neustes Buch „Supermacht Wissenschaft“ beim Gütersloher Verlagshaus.

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