Longevity Weltmeister Nacktmull: Genmanipulierte Mäuse leben länger dank Nacktmull-Gen
In unserer Serie Future Human stellen wir dir die neuesten Entwicklungen, die verrücktesten Ideen und vielversprechende Zukunftsforschungen der Longevity Wissenschaft vor. Dieses Mal dreht sich alles um die sogenannten Nacktmulle. Diese eher komisch aussehenden Tiere sind wahre Longevity Wunder. Denn im Vergleich zu ähnlichen mäuseartigen Tieren haben sie eine extrem lange Lebenserwartung.
Während eine normale Hausmaus ca. zwei bis drei Jahre lebt, werden Nacktmulle im Durchschnitt 30–40 Jahre alt und das bei ähnlicher Größe und Lebensweise. Verantwortlich für dieses lange Leben ist bei den Nacktmullen primär das Hyaluronan-Synthase-2-Gen (Has2). Das haben Wissenschaftler nun in einer Studie in das Erbgut von Mäusen übertragen, um zu sehen, ob diese dadurch länger leben. Das Ergebnis? Es hat funktioniert. Lies jetzt alles über die Studie, die faszinierenden Tiere und ob wir Menschen uns auch bald bei den Genen der Nacktmullen bedienen.
Die wichtigsten Informationen auf einen Blick:
Langlebigkeit der Nacktmulle: Dank hochmolekularer Hyaluronsäure (HMW-HA) leben Nacktmulle außergewöhnlich lange und sind resistent gegen Krankheiten.
Studie: Forschende übertrugen das Has2-Gen der Nacktmulle in Mäuse. Diese lebten bis zu 12,2 % länger und waren widerstandsfähiger gegen Tumore.
Potenzial: Die Erkenntnisse könnten helfen, gesundes Altern beim Menschen zu fördern.
Kurz zur Erklärung: Was ist ein Nacktmull?
Am Anfang des Artikels erklären wir dir zuerst mal, was Nacktmulle (Heterocephalus glaber) eigentlich sind. Es handelt sich dabei um haarlose, unterirdisch lebende Nagetiere, die erstaunlich langlebig und widerstandsfähig sind. Diese Überlebenskünstler werden fast nie krank, sind weitgehend immun gegen Krebs, spüren kaum Schmerz und können sogar extreme Sauerstoffmangel-Bedingungen gut ertragen.
Was die Wissenschaft besonders an ihnen fasziniert, ist ihre unglaubliche Langlebigkeit: Sie können bis zu 40 Jahre alt werden, also rund zehnmal länger als andere ähnlich große Nagetiere. Forschende untersuchen die besonderen Mechanismen des Nacktmulls, wie seine Fähigkeit, hochmolekulare Hyaluronsäure zu produzieren, die für seine Stabilität und die Abwehr von Krankheiten verantwortlich ist. Im nächsten Absatz beschreiben wir genau, warum diese kleinen nackten Tiere so alt werden.
Warum leben Nacktmulle so lange?
Wie gerade schon erwähnt, ist das "Geheimnis" der Nacktmulle, viel hochmolekulare Hyaluronsäure zu produzieren.
Aber was bedeutet das?
Nacktmulle produzieren die hochmolekulare Hyaluronsäure (HMW-HA) mithilfe eines speziellen Gens namens Hyaluronan-Synthase-2 (Has2). Dieses Gen ist bei ihnen besonders aktiv und sorgt dafür, dass eine große Menge an HMW-HA in ihrem Körper gebildet wird. Im Vergleich zu anderen Tieren, wie Mäusen oder Menschen, ist diese Hyaluronsäure bei Nacktmullen nicht nur viel reichlicher vorhanden, sondern auch von höherer Molekularmasse.
Diese besondere Form der Hyaluronsäure sorgt dafür, dass ihre Gewebe stabil bleiben, Krebszellen sich schwerer bilden können und Entzündungen effektiv unterdrückt werden.
Wissenschaftler haben nun in einer Studie das Hyaluronan-Synthase-2-Gen (Has2) in Mäuse eingepflanzt. Um zu sehen, ob das Gen dann auch bei den Mäusen mehr hochmolekulare Hyaluronsäure (HMW-HA) produziert und sie in der Folge länger und gesünder leben. Wir haben die Studie für dich analysiert, lies im nächsten Absatz alles dazu.
Genmanipulierte Mäuse leben länger dank Nacktmull-Gen
Also zuerst mal, worum ging es in der Studie und von wem wurde sie durchgeführt?
Die Studie wurde von einem Team der University of Rochester unter der Leitung von Vera Gorbunova und Andrei Seluanov durchgeführt und im August 2023 in der Fachzeitschrift Nature¹ veröffentlicht.
Die Forschenden haben das Hyaluronan-Synthase-2-Gen (Has2), welches für die Produktion hochmolekularer Hyaluronsäure (HMW-HA) verantwortlich ist, aus dem Nacktmull in Mäuse eingepflanzt.
Mäuse können zwar von Natur aus Hyaluronsäure produzieren, aber die Form, die sie herstellen, ist in der Regel von niedrigerer Molekularmasse und damit weniger effektiv in Bezug auf Schutz- und Heilungseigenschaften. Der Unterschied liegt in der Art und Menge der Hyaluronsäure.Nacktmulle produzieren eine außergewöhnlich hohe Konzentration von hochmolekularer Hyaluronsäure (HMW-HA), die ihnen eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen Alterung und Krankheiten wie Krebs verleiht.
Die genetische Veränderung der Mäuse war notwendig, um sie dazu zu bringen, die besonders schützende Form der Hyaluronsäure zu produzieren, ähnlich wie es bei den Nacktmullen der Fall ist.
Hier sind die wichtigsten Eckdaten der Studie:
Studiendauer: Die Studie umfasste mehrere Jahre, da sowohl die Entwicklung des transgenen Mausmodells als auch die anschließende Beobachtung ihrer Lebensdauer Zeit in Anspruch nahmen.
Teilnehmerzahl: Die Studie umfasste insgesamt 50 weibliche transgene Mäuse, die mit 54 weiblichen Kontrollmäusen verglichen wurden. Für die männlichen Gruppen waren es 34 transgene Mäuse im Vergleich zu 37 Kontrollmäusen.
Methodik: Die Mäuse wurden genetisch so verändert, dass sie das Hyaluronan-Synthase-2-Gen des Nacktmulls (Has2) produzierten. Dies führte zu einer erhöhten Konzentration von hochmolekularer Hyaluronsäure in ihren Geweben. Die Mäuse wurden anschließend auf Gesundheit, Tumorresistenz und Lebensdauer untersucht.
Die Ergebnisse der Studie
Die Ergebnisse der Studie sind echt spannend! Die Forscher haben das Gen des Nacktmulls, das für die Produktion von hochmolekularer Hyaluronsäure (HMW-HA) verantwortlich ist, in Mäuse eingebaut. Dadurch lebten die genetisch veränderten Mäuse im Schnitt etwa 4,4 % länger, und manche sogar bis zu 12,2 % länger als ihre normalen Artgenossen.
Aber das ist nicht alles: Die Mäuse hatten auch deutlich weniger Tumore (nur 46 % im Vergleich zu 86 % in der Kontrollgruppe) und zeigten weniger Entzündungen und Anzeichen von Zellalterung. Ihre Gewebe waren widerstandsfähiger gegen schädliche Oxidantien, was darauf hindeutet, dass die HMW-HA nicht nur die Lebensdauer verlängert, sondern auch das Altern verlangsamt.
Kann man das Nacktmull-Gen auch in Menschen einpflanzen?
Ob das Nacktmull-Gen in Menschen implantiert werden kann, ist aktuell noch nicht so einfach möglich und würde sowohl ethische als auch wissenschaftliche Herausforderungen mit sich bringen.
Die bisherige Forschung legt nahe, dass die Langlebigkeitsmechanismen der Nacktmulle theoretisch auch beim Menschen angewendet werden könnten, um gesundes Altern zu fördern.
Statt eines direkten Gentransfers suchen Wissenschaftler auch nach Wegen, diese Vorteile zu nutzen, ohne Gene einzupflanzen. Zum Beispiel wird an Molekülen geforscht, die die Produktion hochmolekularer Hyaluronsäure im menschlichen Körper erhöhen oder deren Abbau verlangsamen könnten.
Andere Forschungsarbeiten oder Studien mit Nacktmullen
Es gibt eine Vielzahl an Forschungsarbeiten mit Nacktmullen, da diese Tiere aufgrund ihrer einzigartigen biologischen Eigenschaften für Wissenschaftler von großem Interesse sind. Hier sind einige wichtige Bereiche, in denen Nacktmulle erforscht werden:
Krebsresistenz: Nacktmulle sind bekannt dafür, dass sie extrem resistent gegenüber Krebs sind. Eine Studie hat gezeigt, dass ihre Zellen eine Substanz namens hochmolekulare Hyaluronsäure (HMW-HA) in hohen Konzentrationen produzieren, die das Zellwachstum reguliert und die Bildung von Tumoren verhindert.
Schmerzempfindlichkeit: Nacktmulle haben eine ungewöhnliche Schmerzempfindlichkeit, insbesondere gegenüber bestimmten Reizstoffen wie Säuren und Capsaicin (der Wirkstoff in Chili). Dies wird untersucht, um mehr über Schmerzmechanismen und mögliche Schmerztherapien zu erfahren.
Sauerstoffmangel-Toleranz: Diese Tiere können lange Zeiträume in Umgebungen mit extrem niedrigem Sauerstoffgehalt überleben. Forscher untersuchen, wie sie das schaffen, um mögliche Anwendungen bei der Behandlung von Schlaganfällen oder Herzinfarkten zu finden.
Langlebigkeit und Alterung: Die Fähigkeit der Nacktmulle, Anzeichen von Altern zu minimieren, wird intensiv erforscht. Wissenschaftler versuchen, die genetischen und molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, um Erkenntnisse für die menschliche Medizin zu gewinnen.
Immunsystem: Das Immunsystem der Nacktmulle weist besondere Merkmale auf, die ihnen helfen, Infektionen und Krankheiten zu widerstehen. Diese Forschung könnte neue Einblicke in die Entwicklung robusterer Immunsysteme geben.
Diese einzigartigen Eigenschaften machen Nacktmulle zu einem wertvollen Modell für die Forschung in Biologie, Medizin und Altersforschung.
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Unsere wissenschaftliche Quellen:
1: Quelle: Nature Titel: Increased hyaluronan by naked mole-rat Has2 improves healthspan in mice Link: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06463-0
2: Quelle: University of Rochester Titel: The successful transfer of a gene that produces HMW-HA paves the way for improving the health and lifespan of humans, too. Link: https://www.rochester.edu/newscenter/gene-transfer-hmw-ha-naked-mole-rats-extends-mice-lifespan-565032/
- Tags: Future Human Lifestyle