Wer möchte für immer leben?

Mark McCormick sucht nach dem Schlüssel zur Langlebigkeit in Hefe und winzigen Spulwürmern

"Ich habe einen, der 54 Tage alt ist!" ruft Christine Robbins. Mit einem Hauch von Laune fügt sie hinzu: "Ich denke, ich werde diese eine Cleopatra nennen."

Robbins, der das Labor von Mark McCormick in der Biomedizinischen Forschungseinrichtung der UNM leitet, spricht über ein ungewöhnliches Beispiel für Caenorhabditis elegans - ein kleiner Fadenwurm, der als Nematode bekannt ist. Der typische Nematode lebt nur 14 bis 21 Tage.

"Manchmal nennen wir diejenigen, die am längsten leben", beobachtet McCormick, Assistenzprofessor am Department of Biochemistry & Molecular Biology. "Wir werden irgendwie verbunden."

McCormicks Forschung konzentriert sich auf die molekularen Mechanismen des gesunden Alterns. Umgeben von Stapeln von Petrischalen verbringen seine Doktoranden ihre Zeit damit, aufmerksam in Mikroskope zu starren und schnell Zahlen in große Tabellenkalkulationen einzugeben, die auf Computerbildschirmen vor ihnen geöffnet sind. Sie messen, wie lange die Nematoden aktiv bleiben.

Gene, die wie die Baupläne unseres Körpers sind, finden sich in jeder Zelle. Sie können jeden Aspekt unserer Existenz definieren, vom Aufbau unserer Knochen über den Aufbau unserer Muskeln und die Erhaltung unserer Gesundheit bis hin zur Anfälligkeit für Krankheiten und Einfluss auf unser Alter. McCormicks Labor untersucht die Gene, die die replikative Lebensdauer bei Hefen und gesundes Altern bei Nematoden beeinflussen, indem einzelne genetische "Knockout"-Modelle verwendet werden.

In diesen Modellen wird ein Gen nach dem anderen gelöscht, dann wird die Langlebigkeit der Nachkommen gemessen. McCormick hat Tausende dieser verschiedenen Modelle gesammelt. Durch die Verwendung dieser einzelnen Knockout-Modelle und die Messung, wie kurz oder wie lange diese winzigen Organismen leben, hofft er, Gene zu identifizieren, die mit Therapien zur Verlängerung des Lebens gezielt werden können.

Tatsächlich hat McCormick bereits einige neue Wege zur Verlängerung der Lebensdauer identifiziert, durch mehrere biologische Wege in Hefen und Nematoden, die beim Menschen überraschend ähnlich sind - daher Robbins Begeisterung über Cleopatras Langlebigkeit.

McCormick hofft, dass sein Labor eines Tages ihre Arbeit auf viel komplexere Organismen wie Mäuse und Menschen übertragen kann, indem er diesen Prozess der Verlängerung des Lebens bei kleineren, weniger komplexen Arten zuerst versteht. Sein Team verwendet maschinelles Lernen, Computercodierung und komplexe Pfadanalysen, um diese großen, komplexen Datensätze mehrerer einzelner genetischer Knockouts zu bewerten.

Die Tests an diesen kleinen Lebewesen ermöglichen es seinem Labor, die Lebensdauer in einem viel kürzeren Zeitrahmen zu untersuchen, als an komplexeren Tieren wie Mäusen, die zwei Jahre alt werden können, oder Makaken, die bis zu 27 Jahre alt werden können.

McCormick, der 2017 an die UNM kam, ist ein betreuter Hauptforscher durch das Autophagy Inflammation and Metabolism Center of Biomedical Research Excellence der UNM, ein internationales Kraftpaket von Wissenschaftlern und hochmoderner Ausrüstung.

McCormick und sein Team hoffen als nächstes, ihre Ergebnisse in Säugetierzellen zu untersuchen, um zu sehen, ob sie die gleichen genetischen Veränderungen zeigen, die mit einer verlängerten Lebensdauer verbunden sind.

„Wir rekonstruieren eine unglaublich komplizierte Maschine“, sagt McCormick. "Es ist mühsam, aber es ist ein sehr wirkungsvoller Ansatz."