Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Krebsmedikament verlängert Fliegenleben

29.06.2015

Trametinib hemmt bei Fliegen und Menschen denselben Signalweg und könnte deshalb auch beim Menschen lebensverlängernd wirken

Menschen, Hefen und Fruchtfliegen sind in der Evolution seit Millionen von Jahren getrennt. Dennoch sind die zellulären Prozesse, die Zellteilung und Zelltod regeln, sehr ähnlich – und damit auch die Mechanismen des Alterns. Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Biologie des Alterns in Köln und des University College London ist es nun gelungen, diesen Mechanismus gezielt zu steuern – und so die Lebenserwartung von Fruchtfliegen um etwa zwölf Prozent zu verlängern.


Ältere Fruchtfliege (Drosophila melanogaster).

© Nazif Alic

Dass die Fliegen länger leben, verdanken sie dem Krebsmedikament Trametinib. Menschliche Zellen tragen denselben molekularen Schalter, an dem der Wirkstoff eingreift. Das macht einen Einsatz des Wirkstoffs für Anti-Aging-Medikamente in Zukunft denkbar, um die Lebenserwartung von Menschen zu erhöhen.

Um Menschen ein möglichst gesundes und langes Leben zu ermöglichen, müssen Forscher den Alterungsprozess auf zellulärer Ebene genauer verstehen. Nun zeigen Wissenschaftler in einer Studie, wie sie durch einen gezielten Eingriff am Ras-Protein das Leben von Tieren verlängern können.

Ras-Proteine nehmen eine Schlüsselfunktion bei der Regelung von Zellprozessen ein – im Signalnetzwerk der Zelle steuern sie als molekulare Schalter wichtige Funktionen wie Zellteilung, Zelltod, Spezialisierung und Stoffwechsel. Diese Prozesse regulieren die Proteine innerhalb der Zelle über den Ras-Erk-ETS-Signalweg. Evolutionär hat sich dieses Netzwerk seit hunderten Millionen Jahren erhalten – es findet sich bei Einzellern wie Hefen, Insekten wie der Fruchtfliege Drosophila und auch bei Säugetieren wie Mäusen oder Menschen.

Bereits bekannt war, dass eine Hemmung dieses Signalwegs die durchschnittliche Lebenserwartung von Hefezellen erhöhen kann. Allerdings griffen die Wissenschaftler dazu bislang direkt ins Erbgut ein, um einzelne Gene und somit den Ras-Signalweg zu lähmen. Ein Wirkstoff, der den Alterungsprozess an dieser Schnittstelle verlangsamt, war hingegen bislang nicht bekannt. Diese Lücke schließt die aktuelle Arbeit der Forscher.

Zunutze konnten sich die Wissenschaftler dabei machen, dass der Ras-Erk-ETS-Signalweg im Zusammenhang mit der Krebsbekämpfung gut erforscht ist. Denn eine Überaktivierung von Ras wirkt krebserregend: Bei etwa jedem dritten Krebspatienten ist das Ras-Protein der Tumorzellen mutiert, sodass die Zellen sich unkontrolliert teilen. Aus diesem Grund konzentrieren sich bereits viele Krebsforscher auf diesen Signalweg – und es gibt erste Medikamente, die am Ras-Signalweg eingreifen, um das Tumorwachstum aufzuhalten.

Einen dieser Wirkstoffe, Trametinib, verabreichten die Forscher als Futterzusatz erwachsenen Fruchtfliegen. Bereits bei einer geringen Dosis, die etwa einer Tagesdosis des Medikaments bei einem menschlichen Patienten entspricht, erhöhte sich die Lebenserwartung der Fliegen um acht Prozent. Bei einer mittleren Dosis lebten die Fliegen durchschnittlich zwölf Prozent länger.

Für Anti-Aging-Anwendungen ist es entscheidend, dass ein Medikament selbst bei einer Gabe in einem späteren Lebensabschnitt noch seine Wirkung entfaltet. Dies konnten die Wissenschaftler zeigen. So verabreichten sie den Fliegen in einem Teilexperiment den Wirkstoff erstmals in dem für Drosophila recht hohen Alter von 30 Tagen.

Zu diesem Zeitpunkt ist die Eiablage, also die fruchtbare Phase, so gut wie eingestellt. Selbst bei dieser späten Gabe des Wirkstoffs in mittlerer Dosis erhöhte sich die Lebenserwartung im Schnitt um sieben Prozent. Negative Auswirkungen auf das Verdauungssystem oder die Futteraufnahme stellten die Forscher nicht fest.

“Unsere Ergebnisse liefern Hinweise darauf, welche Wirkstoffklassen bei Menschen eingesetzt werden könnten, um Alterungsprozesse zu verlangsamen”, erläutert Nazif Alic vom University College London. “Der Ras-Erk-ETS-Signalweg könnte ein Ziel für diese Wirkstoffe sein.” Dieser Weg muss nun noch genauer untersucht werden. “Die Studie legt nahe, dass eine Hemmung dieses Signalwegs positive Effekte für die Lebenserwartung und die Sterblichkeit hat”, sagt Cathy Slack, die an der Universität London und am Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns forscht. Slack betont, dass Trametinib von der amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA als Arzneimittel gegen Hautkrebs zugelassen und als Medikament eingesetzt wird.

Ras fungiert bei Säugetieren als Vermittler für den Insulin/IGF-1-Signalweg, der die Lebensspanne moduliert. Eine Aktivierung von Ras hat einerseits Auswirkungen auf den PI3/Akt-Signalweg sowie auf den Erk/Mapk-Signalweg. Bislang ging man davon aus, dass vor allem der PI3/Akt-Zweig für die Modulierung der Lebensspanne verantwortlich ist. Die Befunde zeigen jedoch, dass der Erk-Zweig dafür ebenfalls wichtig ist. Zentral für diese Wirkungen scheinen zwei Transkriptionsfaktoren zu sein, die von Ras-Erk gesteuert werden: Pnt, ein Aktivator für die Genexpression, und Aop, ein Repressor. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass über beide Zweige des Signalwegs die Lebenserwartung reguliert werden kann.


Ansprechpartner

Prof. Dr. Linda Partridge
Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, Köln
Telefon: +49 221 37970-602

E-Mail: Christine.Lesch@age.mpg.de

Scientific and Personal Assistance:
Dr. Christine Lesch


Originalpublikation
Cathy Slack, Nazif Alic, Andrea Foley, Melissa Cabecinha, Matthew P. Hoddinott, and Linda Partridge

The Ras-Erk-ETS signalling pathway is a drug target for longevity

Cell; 25 June, 2015

Prof. Dr. Linda Partridge | Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, Köln
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/9286929/trametinib-lebenserwartung-fliegen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aufschlussreiche Partikeltrennungen
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Bildgebung von entstehendem Narbengewebe
20.07.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Im Focus: Das Proton präzise gewogen

Wie schwer ist ein Proton? Auf dem Weg zur möglichst exakten Kenntnis dieser fundamentalen Konstanten ist jetzt Wissenschaftlern aus Deutschland und Japan ein wichtiger Schritt gelungen. Mit Präzisionsmessungen an einem einzelnen Proton konnten sie nicht nur die Genauigkeit um einen Faktor drei verbessern, sondern auch den bisherigen Wert korrigieren.

Die Masse eines einzelnen Protons noch genauer zu bestimmen – das machen die Physiker um Klaus Blaum und Sven Sturm vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

Technologietag der Fraunhofer-Allianz Big Data: Know-how für die Industrie 4.0

18.07.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - September 2017

17.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext

20.07.2017 | Förderungen Preise

Von photonischen Nanoantennen zu besseren Spielekonsolen

20.07.2017 | Physik Astronomie

Bildgebung von entstehendem Narbengewebe

20.07.2017 | Biowissenschaften Chemie