Die Wissenschaft der ewig jungen Zellen

Was lässt unseren Körper altern, unsere Haut faltig, unsere Haare weiß und unser Immunsystem schwach werden? Die Biologin Elizabeth Blackburn erhielt anteilig den Nobelpreis für ihre Suche nach der Antwort auf diese Frage, für die Entdeckung der Telomerase. Dies ist ein Enzym, dass die Kappen an den Enden der Chromosomen auffüllt, die sich bei der Zellteilung abbauen. Lernen Sie Blackburns bahnbrechende Forschung kennen -- und nebenbei, wie man den Alterungsprozess mehr kontrollieren kann, als Sie denken.

Wo beginnt das Ende?

Nun, für mich begann
alles mit diesem kleinen Kerl.

Dieser liebenswerte Organismus --

für mich ist er liebenswert --

heißt „Tetrahymena“ und ist ein Einzeller.

Man kennt ihn auch als Entengrütze.

Ja, meine Karriere
startete mit Entengrütze.

Es war keine Überraschung,
dass ich Wissenschaftlerin wurde.

Ich wuchs sehr weit von hier entfernt auf

und schon als kleines Mädchen

interessierte ich mich brennend
für alles Lebende.

Ich habe oft hochgiftige Fadenquallen
aufgesammelt und für sie gesungen.

Zu Beginn meiner Karriere

war ich brennend an den
fundamentalen Mysterien

der grundlegendsten
Bausteine des Lebens interessiert.

Glücklicherweise wuchs
ich in einer Gesellschaft auf,

in der Neugier wertgeschätzt wurde.

Für mich war dieses kleine Tetrahymena

ein großartiger Zugang zum
Objekt meiner Neugierde,

den DNA-Bündeln in den Zellen,
Chromosomen genannt.

Besonders faszinierten mich
die Enden der Chromosome --

die Telomere.

Als ich meine Forschung begann,

war nur bekannt, dass sie
die Chromosomen schützen.

Das war für die Zellteilung
äußerst wichtig,

aber ich wollte wissen,
woraus die Telomere bestehen.

Dafür brauchte ich viele davon.

Zufälligerweise hat das niedliche

Tetrahymena viele
kurze lineare Chromosome --

etwa 20.000 --

also auch viele Telomere.

Ich fand heraus, dass diese Telomere
aus speziellen Segmenten

aus nicht-kodierender DNA
an den Kappen der Chromosome bestehen.

Aber hier tut sich ein Problem auf.

Wir alle starten unser Leben
mit nur einer einzigen Zelle.

Sie verdoppelt sich,
dann entstehen vier, acht usw.

und schlussendlich formen
200 Billiarden Zellen

den erwachsenen Körper.

Manche Zellen teilen sich tausende Male.

Sogar während ich vor Ihnen stehe,

füllen die Zellen meinen Körper wieder auf

und lassen mich aufrecht stehen.

Bei jeder Zellteilung muss
die DNA kopiert werden,

die ganze kodierende
DNA in den Chromosomen,

weil sie die lebenswichtigen Anweisungen

für die Arbeitsweise der Zellen enthalten.

Deshalb halten meine Herzzellen
einen stetigen Rhythmus --

im Moment arbeiten sie schneller --

und meine Immunzellen

können Bakterien und Viren abwehren,

und unsere Gehirnzellen speichern
die Erinnerung an den ersten Kuss

und lernen ein ganzes Leben lang dazu.

Aber es gibt beim
Kopieren der DNA eine Panne.

Es ist einfach eine
Gegebenheit des Lebens.

Bei jeder Zellteilung und DNA-Duplikation

baut sich ein Stück der DNA
am Ende ab und sie wird kürzer.

Ein Stück der Telomer-DNA.

Stellen Sie sich das

wie die Schutzkappen Ihrer Senkel vor.

Sie verhindern das Ausfransen
der Schnürsenkel oder des Chromosoms.

Wenn diese Kappe
zu kurz wird, fällt sie ab.

Dieses abfallende Telomer
sendet ein Signal an die Zelle.

„Die DNA ist nun ungeschützt.“

Es sendet ein Signal: Zeit zu Sterben.

Das war's.

Nein, noch nicht ganz.

Es kann noch nicht das Ende sein,

weil das Leben auf der Erde
immer noch existiert.

Also wurde ich neugierig.

Wenn solcher Verschleiß unvermeidbar ist,

wie sichert Mutter Natur

das Überleben unserer Chromosomen?

Erinnern Sie sich an Tetrahymena?

Die Zellen von Tetrahymena
wurden niemals alt und starben.

Ihre Telomere wurden
mit der Zeit nicht kürzer.

Manchmal wurden sie sogar länger.

Etwas anderes war am Werk,

und das stand in keinem Biologiebuch.

Ich arbeitete also im Labor mit meiner
besonderen Schülerin Carol Greider --

wir teilten uns später
den Nobelpreis für diese Arbeit --

wir begannen mit Experimenten

und entdeckten etwas Neues.

Es war ein vollkommen unerwartetes Enzym,

das die Telomere wieder verlängern konnte,

also nannten wir es Telomerase.

Als wir das Enzym
aus den Tetrahymenas entfernten,

verkürzten sich die Telomere
und sie starben.

Dank ihrer reichlichen Telomerase

wurden diese Algen nie alt.

Das ist eine unglaublich
hoffnungsvolle Entdeckung,

die wir als Menschen aus
der Entengrütze bekommen.

Das liegt daran,

dass sich die Telomere menschlicher
Zellen beim Altern verkürzen

und diese Verkürzung lässt uns altern.

Grob gesagt: Je länger Ihre
Telomere sind, umso älter werden Sie.

Die Verkürzung der Telomere

verursacht die Zeichen des Alters.

Meine Hautzellen sterben ab

und es bilden sich kleine Falten.

Die Pigmentzellen sterben auch,

die Haare werden grau.

Die Immunzellen sterben ab,

das Risiko der Erkrankung nimmt zu.

Die gesamte Forschung der letzten 20 Jahre

identifizierte unter anderem
das Telomerabsterben

als Grund für Herzkreislauferkrankungen,

Alzheimer, einige Krebserkankungen,

Diabetes und letztlich die Todesumstände
der meisten von uns.

Also müssen wir darüber nachdenken.

Was passiert genau?

Dieses Absterben --

wir altern und fühlen es -- eindeutig.

Unsere Telomere fallen dem Krieg
des Sterbens schneller zum Opfer.

Und jene, die sich länger jung fühlen,

verlieren langsamer an Telomerlänge

und können länger
das jugendliche Gefühl genießen.

Zusätzlich verringert sich das Risiko

für alles, was wir nach dem
nächsten Geburtstag fürchten.

OK,

das hört sich nach einem Klacks an.

Also, wenn meine Telomere beeinflussen,

wie schnell ich alt werde;

wenn die Telomerase die Telomere
wieder erneuern kann,

dann muss ich für die
ewige Jugend doch nur

die Flaschen voll mit ökologischer
Fair-Trade-Telomerase kaufen?

Super! Problem gelöst.

(Applaus)

Nicht so schnell, es tut mir leid.

Ach, so einfach geht es nicht.

Es liegt daran, dass die menschliche
Genetik uns immer wieder lehrte,

dass Menschen mit Telomerase

auf des Messers Schneide leben.

Vereinfacht:

Ja, mit Telomerase aufzufüllen
beugt verschiedenen Krankheiten vor,

aber gleichzeitig erhöht sich das Risiko
für einige schlimme Krebserkrankungen.

Selbst wenn es die Telomerase
verpackt zu kaufen gäbe,

und es gibt dafür einige
dubiose Verkäufer im Internet,

könnten Sie ihr Krebsrisiko
beträchtlich erhöhen.

Keine schöne Vorstellung.

Aber sorgen Sie sich nicht.

Lustig, wie sich manche jetzt wünschen,

auch wie Entengrütze zu sein.

(Lachen)

Auch für uns Menschen ist etwas

in der Telomer-Sache zu gewinnen,

aber ich möchte eines klarstellen.

Es geht nicht um eine enorme
Verlängerung der menschlichen Lebensspanne

oder Unsterblichkeit.

Es betrifft die Gesundheitsspanne.

Die Gesundheitsspanne
ist die Anzahl ihrer Lebensjahre

ohne Krankheiten oder Gebrechen,

die produktiven Jahre, in denen Sie
das Leben ausgiebig genießen.

Das Gegenteil, die Krankheitsspanne,

ist die Zeit, in der Sie sich alt,
krank und sterbend fühlen.

Die wirkliche Frage ist:

Wenn ich die Telomerase
nicht schlucken kann,

habe ich trotzdem Kontrolle
über meine Telomerlänge

und kann mein Wohlbefinden
und meine Gesundheit

ohne die Nebeneffekte beeinflussen?

Gehen wir zurück ins Jahr 2000.

Ich habe mit höchster Präzision
winzige Telomere untersucht --

das waren viele glückliche Jahre --

als eine Psychologin namens
Elissa Epel in mein Labor kam.

Sie ist eine Expertin für die
Auswirkungen von chronischem Stress

auf die körperliche und
psychische Gesundheit.

Und sie stand in meinem Labor,

ironischerweise mit Ausblick
auf ein Leichenhaus und --

(Lachen)

und stellte mir eine Frage
über Leben und Tod.

„Was passiert mit Telomeren
von Menschen mit chronischem Stress?“,

fragte sie.

Sie studierte Betreuer,

besonders Mütter von Kindern
mit chronischen Erkrankungen,

eine Darmerkrankung, Autismus, etc.,

eine Gruppe unter starkem
und chronischem Stress.

Ihre Frage änderte
mein Denken fundamental.

Die ganze Zeit betrachtete ich Telomere

als winzige molekulare Strukturen

und die Gene, die Telomere kontrollieren.

Als Elissa mich auf die Betreuer ansprach,

sah ich Telomere
in einem ganz anderen Licht.

Ich blickte über die Gene
und Chromosomen hinaus

in das Leben der echten Menschen,
die wir erforschten.

Ich bin selbst Mutter

und in diesem Moment

war ich erschlagen von
der Realität dieser Frauen,

die sich tagtäglich um
ein krankes Kind kümmern,

und das unter schwierigen
Umständen und oft ohne Hilfe.

Und diese Frauen sehen oft

einfach abgenutzt aus.

Könnten ihre Telomere auch abgenutzt sein?

Unsere gemeinsame Neugier
wurde bald zur Besessenheit.

Elissa wählte für die erste Untersuchung
eine Gruppe solcher Mütter aus

und wir fragten uns: „Wie lang
sind ihre Telomere im Verhältnis

zur Anzahl der bisherigen Pflegejahre

für ihre chronisch erkrankten Kinder?“

Vier Jahre vergingen und
der Tag der Auswertung kam.

An diesem Tag sah Elissa unser
erstes Diagramm und rang nach Luft.

Die Daten folgten einem Muster.

Es war genau das Gefälle,
das wir befürchteten.

Genau auf diesem Bild.

Je länger sich eine Mutter in
dieser Pflegesituation befand,

unabhängig vom Alter,

umso kürzer waren ihre Telomere.

Und je mehr sie ihre
Situation als stressig empfand,

umso weniger Telomerase und
umso kürzere Telomere hatte sie.

Wir hatten etwas Unerwartetes entdeckt.

Je mehr Sie chronisch gestresst sind,
umso kürzer sind Ihre Telomere.

Daraus folgt eine frühere Krankheitsspanne

und möglicherweise
sogar ein verfrühter Tod.

Unsere Ergebnisse legten nahe,
dass die Erfahrungen im Leben

und unsere Reaktionen auf diese

den Zustand der Telomere
beeinflussen können.

Die Telomerlänge hängt also
nicht nur vom Alter ab.

Elissas Frage an mich,
als ich sie das erste Mal sah,

ging wirklich um Leben und Tod.

Glücklicherweise war auch Hoffnung
in unseren Daten enthalten.

Uns fielen einige Mütter auf,

die trotz jahrelanger
Betreuung ihrer Kinder

ihre Telomere instand hielten.

Bei genauer Betrachtung
waren diese Mütter stressresistent.

Sie empfanden die Krankheit
nicht als tägliche Bedrohung,

sondern als Herausforderung.

Das ermöglichte uns allen
einen sehr wichtigen Einblick.

Wir kontrollieren unseren Alterungsprozess

bis in die Zellen hinein.

Unsere anfängliche Neugier
steckte andere an.

Tausende Wissenschaftler
aus verschiedenen Disziplinen

bereicherten die Telomerforschung
um ihre Expertise,

und die Ergebnisse strömten zu uns.

Es entstanden mehr als
10.000 wissenschaftliche Aufsätze,

Tendenz steigend.

Verschiedene Studien
bestätigten unser Resultat schnell:

Chronischer Stress
ist schlecht für Telomere.

Und nun enthüllen viele,

dass wir diesen speziellen Altersprozess

mehr kontrollieren als je gedacht.

Einige Beispiele:

Eine Studie der University of
California, Los Angeles,

über langjährige Betreuer
von Verwandten mit Demenz

betrachtete deren
Telomererhaltungskapazität

und fand heraus,

dass sie durch tägliche Mediation
von nur 12 Minuten

innerhalb von zwei Monaten
verbessert wurde.

Die persönliche Einstellung ist relevant.

Wenn Sie gewohnheitsmäßiger
Pessimist sind,

reagieren Sie auf Stresssituationen
wie auf eine Bedrohung.

Wenn also Ihr Chef sie sehen will,

stellen Sie sich sofort
Ihre Kündigung vor.

Ihre Blutgefäße verengen sich,

das Level ihres Stresshormons
Cortisol steigt

und es bleibt in diesem Zustand.

Diese beständige Cortisol-
Hochkonzentration über längere Zeit

verringert Ihre Telomerase --

nicht gut für Ihre Telomere.

Aber wenn Sie etwas Stressvolles
als Herausforderung wahrnehmen,

dann durchflutet das Blut
Ihr Herz und Gehirn

und Sie erleben einen kurzen
aber energetisierenden Cortisolgipfel.

Und dank Ihrer motivierten Einstellung

geht es Ihren Telomeren gut.

Also,

was sagt uns das alles?

Den Telomeren geht es gut

und Sie können wirklich beeinflussen,

was mit Ihren Telomeren passiert.

Doch unsere Neugier wurde
immer stärker und stärker.

Wir fragten uns:

„Haben auch äußere Faktoren Einfluss

auf den Zustand unserer Telomere?“

Wir Menschen sind sehr soziale Lebewesen.

Könnten unsere Telomere auch sozial sein?

Die Antwort ist aufregend.

Schon in der frühen Kindheit

beeinflussen emotionale
Vernachlässigung, Gewalterfahrungen,

Mobbing und Rassismus

alle zusammen die Telomere
und die Auswirkung sind nachhaltig.

Können Sie sich die Wirkung auf Kinder

in Kriegsgebieten vorstellen?

Menschen ohne Vertrauen in ihre Nachbarn,

die sich in ihrer Umgebung
nicht sicher fühlen,

haben durchweg kürzere Telomere.

Ihre Wohnadresse ist
auch für Telomere wichtig.

Auf der Kehrseite

verbessern starke Gemeinschaften,
eine lang anhaltende Ehe

und lebenslange Freundschaften

den Zustand Ihrer Telomere bedeutend.

Was sagt uns das alles?

Einerseits habe ich Einfluss
auf meine eigenen Telomere

aber auch auf die meiner Nächsten.

Die Telomerwissenschaft zeigt,
wie verbunden wir alle sind.

Aber ich bin immer noch neugierig.

Ich frage mich,

welches gemeinsame Vermächtnis

wir der nächsten Generation hinterlassen.

Werden wir die nächsten jungen
Frauen und Männer fördern,

die durch ein Mikroskop auf den
nächsten Einzeller spähen,

das nächste Stückchen Entengrütze?

Die neugierig auf die Antwort
einer Frage sind,

die wir noch nicht kennen und
riesige Bedeutung haben könnte?

Und vielleicht sind Sie
wissbegierig über sich selbst?

Da Sie nun Ihre Telomere schützen können,

fragen Sie sich, wie Sie diese

Jahrzehnte der besseren
Gesundheit nutzen wollen?

Und da Sie nun auch Macht über
die Telomere anderer haben,

fragen Sie sich,

was Sie anders machen werden?

Und da Sie nun von der Macht der
Neugier zum Verändern der Welt wissen,

wie werden Sie absichern,
dass die Welt in Neugier investiert,

zum Wohle der Generationen nach uns?

Danke.

(Applaus)