Forscher der UCLA und eines internationalen Konsortiums haben mathematische Modelle entwickelt, die anhand des DNA-Methylierungsniveaus das Gewebealter bei 185 Säugetierarten – von Mäusen bis zu Walen – präzise schätzen. Diese „Pan-Säugetier-Uhren“ arbeiten mit hoher Genauigkeit (r > 0,96) und zeigen, dass die maximale Lebensspanne einer Art mit der Beschaffenheit epigenetischer Markierungen korreliert, die bereits während der Embryonalentwicklung entstehen.
Die Entdeckung ist gerade jetzt wichtig: Sie liefert ein Instrument, um Alterungsprozesse bei verschiedenen Arten zu vergleichen und Eingriffe an Modellen zu prüfen, bei denen direkte Experimente am Menschen nicht möglich sind. Zugleich stellt sie die Vorstellung vom Altern als zufälliger Anhäufung von Schäden infrage – die Daten deuten auf ein evolutionär konserviertes Programm hin, das mit der Entwicklung zusammenhängt.
Bereits im Jahr 2013 schlug Steve Horvath die ersten epigenetischen Uhren für den Menschen vor. Die neue Arbeit stützt sich auf eine Datenbank mit mehr als 15 Tausend Gewebeproben von 348 Arten, die von fast zweihundert Wissenschaftlern gesammelt wurden. In Artikeln in Science und Nature Aging (2023) wird gezeigt, dass sich die Methylierung an bestimmten DNA-Abschnitten bei allen Säugetieren mit dem Alter vorhersagbar verändert und dass sich die Profile, die mit der maximalen Lebensspanne einer Art zusammenhängen, von jenen unterscheiden, die das individuelle Sterberisiko widerspiegeln.
Die Stärke der Studie liegt in ihrem Umfang und ihrer Reproduzierbarkeit: Die Uhren sagen das Alter selbst bei langlebigen Arten voraus und korrelieren mit dem Sterberisiko bei Menschen und Mäusen. Die Schwäche besteht darin, dass es bislang keine Belege dafür gibt, dass ein Eingriff in diese Markierungen das Leben beim Menschen tatsächlich verlängert; die Daten zum Einfluss von Kalorienrestriktion oder Mutationen in der somatotropen Achse sind vorläufig und bedürfen weiterer Überprüfung. Die Forscher weisen auf Patentinteressen hin: Horvath und Kollegen sind mit der Epigenetic Clock Development Foundation verbunden und haben Anträge auf die Technologie der Methylierungsarrays eingereicht.
Man stelle sich eine Reliefkarte vor: Bei langlebigen Arten bildet die Methylierung klare „Gipfel und Täler“, die über lange Entwicklungsphasen entstanden sind; bei kurzlebigen Arten eine flache Landschaft, in der die Zellen die Reifungsstadien schnell durchlaufen. Diese Analogie hilft zu verstehen, warum epigenetische Uhren nicht nur das chronologische Alter erfassen, sondern auch evolutionäre Unterschiede in den Lebensstrategien.
Die Arbeit zeigt, dass das Altern bei Säugetieren eine Fortsetzung der Entwicklungsprogramme ist und nicht nur Verschleiß. Offen bleibt die Frage, inwieweit sich diese konservierten Mechanismen modulieren lassen, ohne andere Prozesse zu stören, und welche ethischen Rahmenbedingungen erforderlich sein werden, um solche Befunde in die klinische Praxis zu übertragen.
