Sie weiss, wie man Zellen jung hält

Nobelpreisträgerin Elizabeth Blackburn hat herausgefunden, wie sich Chromosomen und Zellen vor frühzeitiger Alterung schützen.

«Folgen Sie den Gesundheitstipps der Mutter», sagt Elizabeth Blackburn. Foto: Urs Jaudas

«Folgen Sie den Gesundheitstipps der Mutter», sagt Elizabeth Blackburn. Foto: Urs Jaudas

Nik Walter@sciencenik

Als Mädchen liebte Elizabeth Blackburn Tiere. Nein, nicht etwa Hunde oder Pferde, wie dies so viele Gleichaltrige tun. Liz interessierte sich für weniger glamouröse Kreaturen, für Quallen zum Beispiel, die am Strand in der Nähe ihres Elternhauses auf Tasmanien angeschwemmt wurden, für Kaulquappen, die sie in übel riechenden Glasbehältern züchtete, oder für Ameisen, die sie im Hinterhof sammelte. Schon damals, in den 60er-Jahren hatte sie ein klares Berufsziel: Sie wollte Biologin werden. Von diesem Ziel wich sie selbst dann nicht ab, als sie ein Lehrer einmal fragte, warum denn so ein nettes Mädchen wie sie überhaupt Wissenschaftlerin werden wolle. Wenn überhaupt: Diese Bemerkung bestärkte ihren Wunsch – nach dem Motto: Denen zeige ich es!

Und wie sie das tat! Blackburn blieb der Biologie und den unglamourösen Kreaturen treu, sie studierte Biochemie in Melbourne und widmete danach einen Grossteil ihres Forscherlebens – in Cambridge (GB), New Haven, Berkeley und San Francisco (alle USA) – einem unscheinbaren Einzeller namens Tetrahymena. Mithilfe dieses Wimperntierchens kam Blackburn in den 70er-Jahren einem Geheimnis auf die Spur, über das bis dahin in der Biologie nur spekuliert werden konnte: Wie schützen sich die Chromosomen, also die fadenartigen Erbgutmoleküle an ihren Enden davor, dass sie ausfransen oder mit anderen Chromosomen fusionieren?

Anfänglicher Riesenhype um die Entdeckung der Telomere

Blackburn fand heraus, dass sogenannte Telomere diese Schutzfunktion ausüben, es war ein Durchbruch in der Zellbiologie. «Wenn die Chromosomen Schuhbändel wären, dann sind die Telomere die Schutzkappen an ihren Enden», vergleicht sie heute, mehr als 40 Jahre nach der Entdeckung, diese Strukturen. Später entdeckte sie auch das Enzym Telomerase, das dafür sorgt, dass sich die Telomere nicht zu schnell abnutzen. Für diese Erkenntnisse erhielt Blackburn 2009 zusammen mit ihrer damaligen Doktorandin Carol Greider und dem Molekularbiologen Jack Szostak den Medizin-Nobelpreis.

Noch immer beschäftigen die Telomere und vor allem das Enzym Telomerase die umtriebige Molekularbiologin. Allerdings erforscht die heute 70-Jährige die Chromosomenkappen nicht mehr beim Wimperntierchen, sondern schon seit etwa 1990, als sie von der University of California Berkeley als Professorin an die University of California San Francisco (UCSF) wechselte, beim Menschen. «Wir und andere Forscher stellten fest, dass die Telomere sich verkürzen, je älter die Menschen werden», erzählte Blackburn kürzlich bei unserem ­Treffen an der ETH Lausanne. Aus ­Anlass des 50. Geburtstags der EPFL eröffnete sie eine Reihe von «Campus Lectures».

Als der Zusammenhang zwischen Telomerlänge und Altern publik wurde, gab es erst mal einen Riesenhype um die Entdeckung. Endlich, so lautete der Tenor damals, hat man einen Mechanismus gefunden, in den man möglicherweise eingreifen und so das Altern verlangsamen oder gar anhalten kann.

Schutzkappen der Chromosomen: Telomere. Foto: Stanford University

Der Schlüssel dazu schien das Enzym Telomerase. Dieses sorgt dafür, dass die Telomere (und damit die Zellen) nach einer Zellteilung einen Service erhalten. Denn mit jeder Zellteilung werden die Telomere kürzer – bis die Zelle sich irgendwann nicht mehr teilen kann. Die Telomerase verlangsamt diesen Prozess. Menschen, die genetisch bedingt ein defektes Telomerase-Enzym besitzen, entwickeln zum Teil schon als Kinder eine Reihe verschiedener Symptome wie etwa Hautprobleme.

Die Idee für eine Verjüngungskur war also relativ simpel: Man müsste dazu nur das Enzym Telomerase ankurbeln.

Die Hoffnungen waren jedoch ver­­geb­lich. Denn schnell zeigte sich, dass die Telomerase auch eine dunkle Seite hat: «Wir fanden heraus, dass Krebszellen ganz viel von dem Enzym besitzen», sagt Blackburn. Wie so oft in der Biologie ­entscheidet die richtige Balance eines Systems zwischen gesund und krank, Leben und Tod. Trotzdem findet man im Internet Anleitungen, wie man zu Telomerase kommt und diese injizieren kann. «Das ist sehr gefährlich», sagt Blackburn. Sie rät auch von jeglichen Versuchen ab, die Telomerase-Mengen im Körper medikamentös zu erhöhen. «Die Krebs­arten, die dadurch begünstigt werden, sind äusserst fies.»

Je kürzer die Telomere, desto höher das Risiko für diverse Krankheiten

Kommt dazu, dass die Telomerlänge ein schlechter Marker ist für das Alter einer Person. «Es gibt 80-Jährige, die haben so lange Telomere wie 30-Jährige, und umgekehrt», sagt Blackburn. Statistisch gäbe es zwar einen klaren Zusammenhang zwischen Telomerlänge und Alter, der habe aber für Individuen keine Bedeutung, weil die Streuung so gross sei. Der statistische Zusammenhang sieht so aus: Je kürzer die Telomere, desto höher das Risiko für Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Krebs.

Trotz dieser Einschränkungen lohne es sich, etwas für die eigenen Telomere zu tun, sagt Blackburn. «Machen Sie einfach das, was Ihnen Ihre Mutter schon gesagt hat: Schlafen Sie genug, treiben Sie Sport, essen Sie gesund, achten Sie auf Sozialkontakte, rauchen Sie nicht, und trinken Sie keine Süssgetränke.» Studien hätten gezeigt, dass diese Verhaltensweisen die Gesundheit der Telomere positiv beeinflussen. Vermutlich helfe auch ein Achtsamkeitstraining oder Meditieren, dafür seien die Belege allerdings noch dünn.

Vor allem aber solle man, wenn irgendwie möglich, lang anhaltende Stresssituationen vermeiden, sagt Blackburn. Zusammen mit der Psychologin Elissa Epel, ebenfalls von der UCSF, konnte die Nobelpreisträgerin nämlich zeigen, dass sozialer Stress die Telomere schrumpfen lässt. Mütter, die über Jahre Kinder mit einem Erbleiden, Autismus oder einer anderen schweren Störung betreuen mussten, die also chronisch sozial gestresst waren, hatten im Schnitt deutlich kürzere Telomere als ungestresste Zeitgenossinnen.

 Es sei sehr gut möglich, eine wissenschaftliche Karriere mit einem Familienleben zu verbinden, sagt Blackburn. 

Neben ihren herausragenden wissenschaftlichen Leistungen ist Blackburn seit vielen Jahren auch ein grosses Vorbild für Frauen in der Forschung. Es sei sehr gut möglich, eine wissenschaftliche Karriere mit einem Familienleben zu verbinden, sagt sie. Blackburn ist seit 1975 mit einem Professor verheiratet, die beiden haben einen Sohn.

Um Frauenförderung ging es ihr auch, als sie 2015 angefragt wurde, Präsidentin des renommierten Salk Institute in La Jolla bei San Diego zu ­werden – und auch zusagte. Nur zwei Jahre später trat sie vom Amt zurück, ziemlich frustriert. Denn ausgerechnet in ihre Amtszeit fiel eine Klage von drei Salk-Forscherinnen gegen das Institut – ­wegen Geschlechterdiskriminierung notabene. «Mir waren die Hände gebunden», sagt Blackburn, «ich konnte gar nichts unternehmen.»

Noch immer hat Blackburn eine kleine Forschungsgruppe an der UCSF. Sie reduziere diese aber laufend, sagt sie zum Schluss. «Es ist Zeit, die Sache in die Hände der Jungen zu geben.»

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