Mit Biomarkern gegen altersbedingte Krankheiten vorgehen

Innsbrucker Forschende tragen zu einem neuen internationalen Konzept für die Alternsforschung bei. Durch eine neue Rahmenstruktur für Biomarker lässt sich der biologische Vorgang des Alterns leichter definieren. Dadurch ermöglichen die Wissenschaftler auch neue Wege zur Prävention von altersbedingten Krankheiten.

Durch die zunehmende Alterung der Weltbevölkerung steigt auch die Verbreitung altersbedingter Krankheiten und anderer chronischer Leiden. Das belastet die Gesundheitssysteme und sozialen Unterstützungsnetzwerke erheblich und führt zu einer stetig steigenden Nachfrage nach spezialisierter Pflege und Ressourcen.

Seit den 1930er-Jahren deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass der Alterungsprozess auf verschiedene Arten verzögert oder gar umgekehrt werden kann. So kann zum Beispiel eine zeitliche Begrenzung der Nahrungsaufnahme die Lebenserwartung von Mäusen erhöhen und mehrere altersbedingte Erkrankungen verhindern. Um diese Erkenntnisse auf den Menschen anzuwenden und somit die Anzahl der gesunden Lebensjahre zu erhöhen, ist es notwendig, den biologischen Alternsvorgang zu definieren, zu verstehen und messen zu können.

Möglich wird das durch sogenannte Biomarker – das sind objektive biologische Messwerte, die Auskunft über einen biologischen Prozess geben und dadurch helfen könnten, den Alterungsprozess in individuellen Personen zu messen und das Risiko für altersbedingte Erkrankungen zu identifizieren. Da das Altern sich jedoch aus vielen verschiedenen Prozessen zusammensetzt, gab es bislang keine Übereinstimmung unter Experten, wie Biomarker am besten zur Anwendung kommen könnten.

Zwei Wissenschaftler der Universität Innsbruck, Chiara Herzog und Martin Widschwendter, haben nun, gemeinsam mit Forschenden des Brigham and Women’s Hospital (Harvard University, USA) und mehr als 20 weiteren Experten für Alternsforschung, weltweit bestehende Rahmenstrukturen zu Biomarker-Erfassung systematisch angepasst und erweitert, um ‘Biomarker des Alterns’ und deren klinische Anwendungen zu definieren. Das Paper dazu ist in der Fachzeitschrift „Cell“ erschienen.

Länger und gesünder Leben durch Alternsforschung

Biomarker sind zuverlässige biologische Merkmale, die sich objektiv messen lassen und dadurch Rückschlüsse auf den Gesundheitszustand zulassen. Dabei kann es sich beispielsweise um individuelle Moleküle, klinische oder funktionelle Messungen (z.B. Gehgeschwindigkeit oder Body Mass Index), oder gar digital erfasste Messungen handeln. In den letzten Jahren wurden zwar bereits einige molekulare oder klinische Biomarker des Alterns vorgeschlagen, bisher hat sich jedoch keiner davon klinisch durchgesetzt.

„Die Alternsforschung hat das Potenzial, uns länger und gesünder leben zu lassen“, sagt Herzog, die am European Translational Oncology Prevention and Screening Institute (EUTOPS) und am Forschungsinstitut für Biomedizinische Alternsforschung an der Universität Innsbruck forscht. „Unser Konsortium hat in dieser Arbeit erstmals eine Übereinstimmung zwischen internationalen Experten herbeigeführt, wie wir Biomarker des Alterns untersuchen können. Diese gemeinsame Arbeit hat gleichzeitig wichtige Forschungsrichtungen für die Zukunft identifiziert.“ Herzog ist eine der Erstautorinnen der Studie und Teil des internationalen Konsortiums. „Unser neues Konzept bildet die Grundlage für robuste Biomarker für die Alternsforschung, die der Bevölkerung zugutekommen und klinische Anwendung finden sollen.“ Mithilfe solcher Biomarker könnte zum Beispiel die individuelle Wirksamkeit von vorbeugenden Maßnahmen erfasst werden, wie Ernährung, Rauchstopp und Bewegung. Auch kann das Risiko von Alterserkrankungen identifiziert werden.

„Epigenetische Markierungen an der DNA, die durch Altern und Umwelteinflüsse geprägt werden und die Aktivität unserer Gene regulieren, sind zum Beispiel vielversprechende Biomarker, die es erlauben könnten, unsere Gesundheitsvorsorge und vorbeugende Maßnahmen individuell zu gestalten“ betont auch Widschwendter, Professor für Onkologie und Prävention an der Universität Innsbruck und Leiter des EUTOPS.

Durch die Klassifizierung der Vor- und Nachteile verschiedener existierender Biomarker konnte das Team auch eine Liste von Kriterien zusammenstellen, anhand der Wissenschaftler bestimmen können, ob ein Biomarker-Kandidat in einem bestimmten Fall sinnvoll anwendbar sein könnte. Schlüsselkriterien sind beispielsweise die Verallgemeinerungsfähigkeit eines Biomarkers: Oft werden Biomarker in Europa und den USA entwickelt, sie sollten jedoch unabhängig von Ethnizität in allen Bevölkerungsgruppen funktionieren. Die Forscher schlagen auch standardisierte Protokolle vor, um einen Biomarker auf die klinische Verwendung vorzubereiten. Im Dezember 2023 findet in San Francisco das erste Symposium des neuen Konsortiums statt, an dessen Organisation Herzog beteiligt ist. „Wir freuen uns, gemeinsam mit internationalen Experten neue Erkenntnisse für die Alterungsforschung zu ermöglichen und diese dann hier in Tirol zur Anwendung zu bringen.“