Alterungsforschung Die Quelle der ewigen Jugend

Dafür, daß James Vaupel einen guten Teil seiner akademischen Laufbahn damit verbracht hat, Alterungsforschung zu betreiben, geht er bemerkenswert offen mit seinem Unvermögen um, zu sagen, was Altern eigentlich ist. "Wir wissen es nicht", sagt der Biodemograph, der am Max-Planck-Institut für demographische Forschung in Rostock das "Labor für Überleben und Langlebigkeit" leitet.

Vaupel hat faszinierende Forschung betrieben. Er hat Skelette auf Germanenfriedhöfen in Baden-Württemberg untersucht und dänische Geburts- und Sterberegister analysiert, um die Lebenserwartung des Menschen in früheren Zeiten zu rekonstruieren. Weil ihn das hohe Alter so begeistert, hat er zahlreiche Hundertjährige abgeklappert und sie befragt, wie sie älter geworden sind als alle anderen. Der Rüstigste und Gewitzteste von ihnen antwortete, er rate vom Verzehr von Gemüse und vom Trinken puren Wassers ab. Da wußte Vaupel, daß es wohl viele Wege geben muß, um hundert zu werden.

Warum nicht jung für immer?

In einem vielbeachteten Artikel in "Science" hat der gebürtige Amerikaner vor zwei Jahren dargelegt, daß die Lebenserwartung von Frauen von fünfundvierzig Jahren 1840 auf fünfundachtzig Jahre heute gestiegen ist. Über mangelnde Lorbeeren kann der Forscher sich nicht beklagen, erst kürzlich ist er in die Amerikanische Akademie der Wissenschaft aufgenommen worden. Dennoch erzählt er Besuchern im Obergeschoß seines anmutigen Instituts, das den Rostocker Hafen schmückt, freimütig, daß er mit seinen Projekten bisher spannende Phänomene beschrieben hat, aber noch nicht zum Kern des Geschehens vorgedrungen sei. Der zeigt sich, wenn man die Frage der Alterung umdreht: "Warum bleiben wir nicht einfach immer jung?"

Vaupel hat gleich mehrere vielversprechende Spuren aufgenommen. So beschäftigt ihn, daß auch die vitale Jugendphase des Menschen ein Alterungsphänomen ist. Den Höhepunkt ihrer körperlichen Fitness und den Tiefpunkt ihrer Mortalität erreichen Menschen in der Regel dann, wenn sie gerade geschlechtsreif werden. Doch auch um dahin zu gelangen, müssen sie zuerst älter werden. In der Alternsphase von der Befruchtung bis zur Geschlechtsreife nimmt die Sterblichkeit - also die Wahrscheinlichkeit, in einem bestimmten Lebensjahr zu sterben - beim Menschen dramatisch ab.

Zunehmende Mortalität

Gealterte Lebewesen können also äußerst vital und fruchtbar sein. Doch warum bleiben sie es dann nicht für immer, warum setzen mit der Zeit immer mehr körperliche Gebrechen ein, warum überhaupt nimmt die Mortalität mit Eintreten der Geschlechtsreife wieder kontinuierlich zu? Mit diesen Gedanken stellt Vaupel etwas in Frage, was den meisten Menschen selbstverständlich erscheint wie die Schwerkraft und was religiös Geprägte als gottgegeben akzeptieren.

Bei der Analyse von Biographien anderer Organismen hat Vaupel, wie er erzählt, etwa aufgespürt, was unserem gängigen Bild von Alterung frontal widerspricht. Zahlreiche Lebewesen, denen sich die Alterungsforschung bisher nicht so intensiv gewidmet hat wie Fadenwürmern, Fruchtfliegen, Mäusen und Menschen, werden mit der Zeit biologisch gesehen nämlich gar nicht älter, sondern so etwas wie jünger. Sie sind mit dem Eintreten der Geschlechtsreife nicht mit zunehmender Wahrscheinlichkeit tot, sondern erleben den Höhepunkt ihrer Vitalität und Fruchtbarkeit sowie den erfreulichen Tiefpunkt ihrer altersspezifischen Sterblichkeit, der sogenannten Seneszenz, erst im hohen Alter.

Ein neuartiger Begriff

In diese erstaunliche Gruppe von Organismen fallen viele, die nach der Geschlechtsreife noch substantiell größer werden und in diesem großen Zustand leichter überleben können als im kleinen. Das trifft zum Beispiel auf Bäume zu. Schon als Winzlinge fangen sie an, Samen zu produzieren. Doch viele der kleinen Bäume sterben. Erst in ausgewachsenem Zustand, oftmals im Alter von mehreren hundert Jahren, produzieren Bäume die Masse ihrer Samen und nehmen so einen überproportionalen Einfluß auf die genetische Konstitution der nachfolgenden Population. Dafür, daß Organismen aus verschiedensten Tier- und Pflanzengruppen Merkmale, die beim Menschen mit der Blüte der Jugendzeit verbunden sind, erst in weit fortgeschrittenem Alter entfalten können und ihre Überlebenswahrscheinlichkeit steigt, hat Vaupel einen erstaunlichen, neuartigen Begriff geprägt: "Negative Seneszenz".

Der Forscher sagt, daß es bisher noch keine kohärente Erklärung für das Phänomen gibt. Die Arten mit den Jungbrunnenqualitäten verbindet, daß sie über eine hohe Fähigkeit zur Regeneration von Geweben oder ganzen Körperteilen verfügen, also über einen sehr aktiven Pool von Stammzellen. Dadurch kann das Durchschnittsalter ihrer Gewebe im Extremfall sogar über lange Phasen konstant bleiben. Bäume etwa bilden jedes Jahre neue Jahresringe und neue Blätter aus, deren biologisches Alter jeweils minimal ist. Viele der Jung-Alten, auch einige Tiere, können sich vegetativ, also durch Ableger, fortpflanzen. Irgendwann freilich geht auch die Phase der negativen Seneszenz in eine des Sterbens über.

Keine einfache Formel

Für das Verstehen dessen, was Alterung ist und wie der Alterungsprozeß im Laufe der Evolution geformt wurde, sagt Vaupel, bedeute das Konzept der "negative Senesenz", daß keine einfache Formel statthaft sei. Was für Lachse gilt, die nach einmaliger Fortpflanzung sofort sterben, muß für Bäume oder Seeigel noch lange nicht zutreffen.

Was aber gibt dieser Blickwinkel bei aller gebotenen Vorsicht für den Menschen her? Die biologische Altersforschung hat ihren Anfang in den vierziger Jahren genommen. Damals wunderte sich der Genetiker Haldane, warum die Erbanlage für die neurodegenerative Huntington-Krankheit nicht schon längst aus dem menschlichen Genpool verschwunden ist. Er kam zu dem richtigen Ergebnis, daß Huntington, das in der Regel im vierten Lebensjahrzehnt ausbricht, über weite Strecken der Menschheitsgeschichte eine Krankheit des hohen Alters von eben dreißig, fünfunddreißig oder vierzig Jahren gewesen sein muß.

Zu ihrer Zeit waren sie Greise

Da sich die Menschen in diesem Alter schon längst fortgepflanzt hatten, ja, für ihre Zeit Greise gewesen sind, stand der Vererbung der gefährlichen Mutation, deren Eiweißprodukt Nervenzellen abtötet, nichts im Weg. Anders würde es sich mit einem gencodierten Protein verhalten, das im Gehirn schon zur Zeit der Geschlechtsreife sein Unwesen treibt. Es würde den Träger von der Fortpflanzung abhalten und sich selbst damit um den Übergang in die nächste Generation bringen.

In den sechziger Jahren hat der Genetiker Hamilton diese Sichtweise verallgemeinert, ja, zum universellen Prinzip erklärt. Demnach können sich schädliche Genmutationen und Fehlsteuerungen um so effektiver im Erbgut anreichern, je weiter entfernt vom Zeitpunkt der Geschlechtsreife sie im Organismus wirken. Die natürliche Selektion sei "blind" für schädliche Mutationen, die das fortgeschrittene Alter beträfen, da sie keinen Einfluß mehr auf seinen Fortpflanzungserfolg hätten.

Auch die Umkehrung gilt: Schutz-, Aufbau- und Reparaturmechanismen, die junge Menschen so gesund machen, werden mit wachsendem Alter immer seltener aktiviert. Der Grund dafür ist, daß ihre Aktivität zu diesem Zeitpunkt in der langen Linie der Vorfahren keinen positiven Einfluß mehr auf die Wahrscheinlichkeit der Fortpflanzung nehmen konnte. Hamilton postulierte, daß dieser Mechanismus des Alterns für alle Spezies auf dem Planeten, ja, im Universum gelten muß.

Die Großmutter-Hypothese

Doch nicht erst Vaupels neue Einsicht in die "negative Seneszenz" relativiert diese Betrachtungsweise. Seit einiger Zeit wird in der Evolutionsbiologie bereits über die sogenannte Großmutter-Hypothese gesprochen. Sie besagt, daß bei sozialen Arten - wie etwa Menschen und Walen - Großeltern einen wesentlichen Einfluß auf den reproduktiven Erfolg ihrer Kinder haben, indem sie ihnen zur Seite stehen und Zeit zur Nahrungssuche verschaffen. Zwar verbindet Großeltern und Enkel nur etwa fünfundzwanzig Prozent des Erbguts. Dies könnte der Hypothese zufolge aber reichen, um positiven Genmutationen, die für das Alter relevant sind, bei der Ausbreitung zu helfen.

Um solche Prozesse zu verstehen, beteiligt sich Vaupel nun an zwei Projekten der Humangenomforschung. In China und in Europa beginnt in diesen Tagen die Arbeit mit Blutproben von hochbetagten Menschen. Ermittelt werden soll, ob im Unterschied zur Normalbevölkerung genetische Gemeinsamkeiten der Greise zu verzeichnen sind. In einer der Studien, der europäischen Initiative "Genetik der gesunden Alterung", wird das Erbgut hochbetagter Geschwisterpaare analysiert, wodurch ihre genetischen Besonderheiten deutlich zutage treten sollen.

Ein Höhlenbaby als Nobelpreisträger

Das Erbgut des Menschen hat sich in den vergangenen 40.000 Jahren nicht substantiell verändert. So wie ein Höhlenbaby von damals, in die heutige Zeit verpflanzt, zum Nobelpreisträger avancieren könnte, so könnte es auch ein Alter von fünfundachtzig oder hundert Jahren erreichen, obwohl seine Eltern zu ihrer Zeit kaum älter als fünfunddreißig wurden.

Zugewinne an Lebenserwartung gehen nicht auf Änderungen in der Gensequenz zurück, sondern hauptsächlich auf medizinische und hygienische Fortschritte. Extreme Langlebigkeit einzelner Menschen aber könnte darauf zurückzuführen sein, daß Schutz-, Abwehr- und Reparaturmechanismen bei ihnen länger aktiv sind als bei anderen Menschen. Die Extreme könnten den Weg zu jenen Programmen weisen, die den Körper vor Verfall schützen. Freilich besteht ein großer Unterschied zwischen extremer Langlebigkeit und lang anhaltender biologischer Jugendlichkeit. Doch viele Forscher glauben, daß die zugrundeliegenden genetischen Mechanismen miteinander verwandt sind.

Abgrenzen von den Quacksalbern

Vieles könnte auch von jenen Lebewesen zu lernen sein, die sich durch "negative Seneszenz" auszeichnen. James Vaupel hütet sich vor vorschnellen Übertragungen auf den Menschen, denn er will sich von Quacksalbern und jenen wissenschaftlich inspirierten Esoterikern wie den "Transhumanisten" abgrenzen, die ewiges Leben schon übermorgen für möglich halten.

Dennoch sagt er, daß Biotechnologie und Stammzellmedizin genau jene schützenden und regenerativen Kräfte mobilisieren werden, die auch Lebewesen mit "negativer Seneszenz" auszeichneten. Alterung und Verfall seien nicht naturgesetzlich gleichbedeutend. Und es gebe Hinweise, daß die Sterblichkeit beim Menschen im hohen Alter wieder sinken kann, daß es also wahrscheinlicher sein kann, im Alter von hundert Jahren zu sterben als mit hundertfünf Jahren. Vaupels wichtigste Botschaft besteht darin, daß Alterung kein starres, deterministisches Phänomen ist, sondern etwas Plastisches, Formbares.