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15.08.2019

Mit DNA-Test das biologische Alter bestimmen

Anhand epigenetischer Markierungen im Erbgut können Fraunhofer-Forscher auf das biologische Alter einer Zellprobe schließen. Die verwendete Software basiert auf KI-Algorithmen.

Datenverarbeitung, Analyse und Auswertung der genetischen Altersbestimmung sind in einer einzigen Benutzeroberfläche vereint.
Datenverarbeitung, Analyse und Auswertung der genetischen Altersbestimmung sind in einer einzigen Benutzeroberfläche vereint.
Quelle: 
Fraunhofer IME/Bernd Müller

Ebenso wie der Mensch als Ganzes altert auch sein Erbgut. Einer dieser Alterungsmechanismen ist die Methylierung, bei der kleine Moleküle, sogenannte Methylgruppen, an die DNA angeheftet werden. Oftmals haben diese Methylierungen eine regulatorische Funktion und sind reversibel. Doch unter dem Strich nimmt das Ausmaß der Methylierung im Verlauf des Lebens zu. Fraunhofer-Forscher haben jetzt im Projekt „DrugTarget“ eine Methode entwickelt, um anhand der Methylierungen das Alter eines Menschen zu bestimmen.

Bis auf wenige Monate genau

Ein Mundschleimhautabstrich und dessen genetische Analyse einschließlich des Methylierungszustands bilden die Grundlage des Alterungstests. Eine vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) entwickelte Software wertet die Methylierungen aus und errechnet daraus das biologische Alter der Testperson. Bei ersten Versuchen mit 150 Probanden lag das Programm maximal ein paar Monate neben dem chronologischen Alter. Die Firma Cerascreen bietet den Test bereits als Life-Style-Produkt gesundheitsbewussten Personen an, die wissen wollen, wie biologisch jung ihr Körper tatsächlich ist.

Methylierte Gene reaktivieren

Die Fraunhofer-Forscher verfolgen allerdings ein anderes Ziel. Methylierungen blockieren die Aktivität des jeweiligen Gens und können zur Entstehung von Krankheiten beitragen. Die Wissenschaftler möchten deswegen gezielt Methylierungen einzelner Gene aufheben. „Heute gibt es riesige Datenbanken mit mehreren Tausend Wirkstoffen, die wir im Labor durchtesten wollen, um herauszufinden, ob diese bei bestimmten Methylierungen wirken“, erläutert Fraunhofer-Forscher Carsten Claussen. Zusätzlich will das Team neue Wirkstoffe entwickeln und testen.

Software zur Wirkstoffsuche

Wesentlichen Anteil daran soll die eigens entwickelte Software haben: „Der Algorithmus ist in der Lage, auch bislang unbekannte Felder im Erbgut zu finden, in denen relevante Gene stecken“, erklärt Claussen und denkt dabei vor allem an Gene, die aufgrund ihrer Methylierung ausfallen und so zum Ziel für Therapien werden könnten. Die Anwendung erleichtern soll ein Programm, dass die Kollegen vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik (FIT) beisteuern. „Damit wird es möglich, die genetische Information beispielsweise mit der Suche in internationalen Datenbanken und öffentlichen Listen zu verknüpfen – etwa, wenn in den Daten plötzlich ein auffälliges Gen angezeigt wird“, schildert Carina Goretzky vom FIT. „So kann man schnell nachprüfen, ob das Gen schon bekannt ist, oder ob bereits bestimmte Wirkstoffe existieren, die interessant sein könnten.“

bl

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