Biologen sind dem Geheimnis des Altwerdens auf der Spur. Sie vermuten den Schlüssel zur ewigen Jugend in unseren Genen. Ist Unsterblichkeit machbar?

Von Bernhard Borgeest

Als 74jähriger hat Lucas Cranach den Menschheitstraum gemalt: Alte Männer und Frauen mühen sich zittrig in ein Becken hinab. Ihre Augen scheinen erloschen, ihre Körper welk, einige müssen getragen werden. Auf der anderen Seite entsteigen sie dem Bade – jung und frisch, strahlend und begehrenswert.

Ewige Sehnsucht Jungbrunnen: Rocksänger Michael Jackson duscht Sauerstoff, um der Vergänglichkeit zu entgehen. Papst Pius XII., Winston Churchill und Konrad Adenauer ließen sich Zellen ungeborener Lämmer applizieren. Uschi Glas schwört auf Ananas, Vera Tschechowa auf viel Schlaf. Andere hoffen auf Ginseng, Knoblauchpillen und Mega-Dosen von Vitaminen; oder auf das Wachstumshormon HGH, das vor kurzem zwölf amerikanischen Greisen angeblich neue Kraft verlieh.

Ein Verjüngungs-Quell scheint heute nötiger denn je: unsere Gesellschaft ergraut, die westlichen Nationen verwandeln sich in Rentnerstaaten. Auch in Deutschland wird zu Beginn des nächsten Jahrhunderts die Alterspyramide auf dem Kopf stehen. Mehr als ein Drittel der Bundesbürger wird im Jahr 2030 älter als 65 Jahre sein.

Die Gefahr kollektiver Gebrechlichkeit läßt eine vergleichsweise junge Wissenschaft immer wichtiger werden. Lange mußten die Gerontologen (Altersforscher) vergeblich um Geld und Anerkennung kämpfen. Nun steht ihrer Disziplin ein Boom bevor. Die pharmazeutischen Unternehmen der USA geben bereits fast die Hälfte ihres Forschungsetats – etwa 3,6 Milliarden Dollar – für Alterskunde aus. Auch an Universitäten und staatlichen Instituten erwacht das Interesse. Die Wissenschaftler treten an, die Erscheinungen des Alters zu mildern, zu verzögern oder gar umzukehren – zunächst aber sie verstehen.

Warum und wie altern wir? Weshalb ist der eine noch rüstig, während der andere längst am Stock geht? Beginnt der Verfall bei den einzelnen Molekülen unseres Körpers, in den Zellen oder Organen wie Hirn und Herz? Ein Streit ist entbrannt: Steckt, wie die einen vermuten, das Geheimnis der Vergänglichkeit in unseren Genen? Könnten uns deshalb eines Tages Eingriffe in das Erbgut unsterblich machen? Oder bedeutet Altern, wie andere glauben, schlicht den allmählichen Verschleiß der Maschine Mensch, der sich durch verbesserte Wartung allenfalls verlangsamen läßt?

„Das Puzzle Altern ist die wirkliche Aufgabe, der wahre Kitzel für jeden Wissenschaftler“, schwärmt der Gerontologe Edward Schneider vom National Institute on Aging in Bethesda/Maryland. Sein Kollege Leonard Hayflick, Pionier der modernen Altersforschung an der University of Florida, sieht das Problem des Alterns gar als „die letzte große Grenze der Biologie“.

Diese Grenze scheint unüberwindlich: Zwar ist die Lebenserwartung in diesem Jahrhundert drastisch gestiegen – in den Industriestaaten um 25 auf durchschnittlich 75 Jahre, mehr als im Laufe der letzten fünf Jahrtausende. Doch dieser Zugewinn beruht vor allem auf einer Senkung der Kindersterblichkeit und einer wirksamen Seuchenbekämpfung. Jede weitere Erhöhung der Lebenserwartung wird weit mehr Anstrengungen kosten. Gelänge es bespielsweise, jeden Tumor zu kurieren, so könnten wir lediglich mit drei zusätzlichen Jahren rechnen. Die Menschen wären dann immer noch nicht über das hinausgekommen, was ihnen der 90. Psalm des Alten Testaments bescheidet: „Unser Leben währet siebzig Jahre, und wenn’s hoch kommt, so sind’s achtzig Jahre.“

Noch weniger als an der mittleren Lebenserwartung dürfte an der maximalen Lebensspanne des Menschen zu rütteln sein. Noch nie hat ein Mensch erwiesenermaßen länger als 115 Jahre gelebt. Alle vermeintlichen höheren Rekorde hielten der Überprüfung nicht stand: So entpuppte sich der angeblich 152jährige Engländer Thomas Parr, der 1648 feierlich im Westminster Abbey bestattet wurde, als 70jähriger Schwindler. Der Zahnarzt Charlie Smith, mit 133 Jahren lange Rekordhalter im Guinness-Buch, starb laut einer später gefundenen Heiratsurkunde im Alter von 104 Jahren. Auch in den Hochburgen der Hochbetagten fanden sich keine Dokumente, die einem der Einwohner zweifelsfrei ein Alter jenseits der 115 bestätigen – weder in Vilcabamba in Ecuador, noch in Abkhazian im Südkaukasus, noch in der Himalajaregion Pakistans.

Frauenmilch und Knabenblut

Seit jeher versuchen die Menschen, die Grenze Sterblichkeit zu überwinden. Die Medici des Mittelalters deuteten Alter und Tod noch als innere Fäulnis: Würmer der Verwesung und deren Ausdünstungen, so glaubten sie, blähten den Körper auf und brächten ihn zum Platzen. Da weder die ersehnten Jungbrunnen noch Altweiber- und Altmännermühlen, die Greise runderneuern sollten, zur Verfügung standen, versuchten die Ärzte, der Krankheit Alter mit Frauenmilch und Knabenblut abzuhelfen. Oder mit jungen Mädchen, die sie tatterigen Männern als Bettgefährtinnen zudachten. An den engen Zusammenhang zwischen Jugend und Potenz glaubte man noch zu Beginn dieses Jahrhunderts. Der Russe Serge Voronov verdiente in Paris ein Vermögen mit medizinisch absurden Hodentransplantationen von Schimpansen auf Menschen.

Die moderne Biologie lenkte die Aufmerksamkeit bald auf die Zelle, den kleinsten eigenständigen Baustein unseres Körpers. Viele Wissenschaftler nahmen früher an, daß Zellen als Einzellebewesen unsterblich seien und nur im hinfälligen, alternden Körper sterben müßten. Gäbe man ihnen die „Freiheit des Einzellers“ zurück, so würden sie ewig leben und sich endlos teilen. Im Jahr 1921 machte sich der Mediziner Alexis Carrel an diese Befreiungsaktion und errichtete in Paris ein steriles Zellkulturlabor. Der spätere Nobelpreisträger umgab sein Unternehmen mit einem Hauch von Magie. Alles war mit dunklen Tüchern bedeckt, die Assistenten trugen schwarze Kleidung. In einer Brühe aus Rindsbouillon züchteten die Ärzte Bindegewebszellen aus einem Hühnerherzen. Bald gaben sie ihren Triumph bekannt: Die endlose Vermehrung der Zellen sei gelungen.

Über dreißig Jahre lang blieb Carrels Ergebnis unangetastet. Erst 1961 gelang es Leonard Hayflick, den Mythos von der unsterblichen Zelle zu widerlegen. Er zeigte, daß sich Hühner-Zellen höchstens dreißigmal, menschliche Bindegewebszellen maximal fünfzigmal teilen können. Dann ist unweigerlich Schluß. Die Zellen verkümmern und sterben. Offenbar besitzen sie sogar ein „Gedächtnis“: menschliche Zellen, die Hayflick nach zwanzig Teilungen einfror, vermehrten sich nach dem Auftauen noch genau dreißigmal. Carrel war ein Fehler unterlaufen: Er hatte seine Nährlösung vermutlich immer wieder mit jungen Zellen verunreinigt.

Der „Hayflick-Effekt“ warf neue Fragen auf. Woher wissen die Zellen, wann ihr Stündchen geschlagen hat? Tickt in ihnen eine biologische Uhr?

Der programmierte Tod

Viele Spuren führen zu den Genen, dem Erbgut: Offenbar wird die begrenzte Lebenszeit unverändert weitervererbt. Menschen leben höchstens 115 Jahre, Karpfen 80, Galapagos-Schildkröten 180 Jahre, Stubenfliegen nur wenige Wochen. Eineiige Zwillinge sterben deutlich häufiger im gleichen Jahr als zweieiige Zwillinge, die nicht identische Gene besitzen. Steckt in unseren Zellen also ein Selbstmordprogramm? Gibt es ein „Altersgen“, das irgendwann wie eine Zeitbombe aktiviert wird? Altern würde dann – von der ersten Falte bis zum multiplen Organversagen – ablaufen wie das Programm einer Waschmaschine.

Bei niederen Lebewesen und Tieren haben die Forscher bereits Hinweise auf Altersgene gefunden. Per Zufall entdeckte Karl Esser, Biologe an der Bochumer Ruhruniversität, einen Schlauchpilz, der nicht sterben wollte. Normalerweise wächst der Pilz Podospora anserina auf Kuhfladen und lebt rund 25 Tage. Die Mutante in Essers Labor überdauert seit nunmehr fast 15 Jahren. Das Geheimnis seiner Unsterblichkeit: In seinen Zellen fehlt ein kleines, ringförmiges DNA-Stück, ein sogenanntes Plasmid – ein „Ring des Alterns“.

Michael Rose von der University of California versucht Altersgene der Fruchtfliege Drosophila aufzuspüren. Dazu hat er zunächst langlebige Fliegen gezüchtet. Seine Tiere durften sich erst fortpflanzen, wenn sie das Greisenalter von siebzig Tagen erreicht hatten. Nach zehn Generationen lebte die Brut um vierzig Prozent länger als ihre Vorfahren. Und nicht nur das: „Sie fliegen besser, sind agiler und streßresistenter“, betont Rose. Ein Faktor für ein langes Fruchtfliegen-Leben wurde kürzlich isoliert: Er besteht aus einem einzigen Molekül, von den Biologen Elongationsfaktor genannt. Walter Gehring vom Biozentrum der Universität Basel schleuste das zugehörige Gen in die Fliegen ein. Mit Erfolg: Die Insekten erreichten ein Alter, das einer menschlichen Lebensspanne von 162 Jahren entspräche.

Im Erbgut des Menschen konnten bislang keine Sterblichkeits-Gene ausgemacht werden. Gerontologen wie Edward Schneider nehmen an, daß über hundert Gene für unser Altern verantwortlich sind. Wären es nur wenige, so hätte es längst eine zufällige Mutation geben müssen – Methusalem wäre mehr als eine Legende.

Viele Forscher bezweifeln jedoch, daß tatsächlich das Erbgut unseren Verfall steuert. Leonard Hayflick etwa postuliert, daß bei Säugetieren zwar die maximale Lebenspanne (etwa die 115 Jahre des Menschen) genetisch festgelegt ist, daß aber die Art und Weise, wie wir und andere Säuger altern, keineswegs einem Programm gehorcht. Wäre dieser Ansatz richtig, dann könnte ein denkbarer Eingriff in unser Erbgut nur wenig helfen: Es erginge uns wie der Göttin Aurora, die für ihren trojanischen Geliebten bei Zeus das ewige Leben erwirkte, aber vergaß, für ihn auch die ewige Jugend zu erbitten.

Hayflick versucht seine These mit evolutionären Überlegungen zu untermauern. In der freien Natur, so der Gerontologe, gäbe es das Phänomen des Alterns in seiner extremen Form überhaupt nicht. Jedes Tier, das langsamer laufen, schlechter springen oder schwächer sehen könnte, würde unweigerlich seinen Räubern zum Opfer fallen: „Altern tritt nur beim Menschen, seinen Haustieren und im Zoo auf. Es ist eine Erscheinung der Zivilisation.“ Da alternde Tiere nur selten überleben, hätte es in der Evolution gar keine Gelegenheit für die Selektion von Alters-Genen gegeben. Das gelte, nimmt Hayflick an, auch für den Menschen, der während der längsten Zeit seiner Entwicklung nur eine mittlere Lebenserwartung von achtzehn Jahren besaß.

„Die Altersforscher haben lange versucht, die falsche Frage zu beantworten“, sagt Hayflick, „nämlich ‚Warum leben wir nicht ewig?‘ Die entscheidende Frage, das viel größere Rätsel ist jedoch, warum werden wir überhaupt älter als vierzig?“ Mit vierzig sollte der Mensch die Aufgabe erfüllt haben, sich fortzupflanzen und seine Nachkommen großzuziehen.

Unser Altern ist für Hayflick eher ein zufälliger Prozeß, fast ein Versehen der Schöpfung. Seine These: Damit wir uns garantiert fortpflanzen können, haben die Kräfte der Evolution nahezu alle unsere Organe mit einer beachtlichen Sicherheitsreserve, einer Überkapazität ausgestattet. Diese Reserve zehren wir im Alter langsam auf. Der Gerontologe Alex Comfort hat dafür eine technische Metapher gewählt. Er vergleicht unseren Organismus mit einem Raumschiff, das einen bestimmten Planeten passieren soll. Hat es seine Mission erfüllt, fliegt das Raumschiff weiter, bis Defekte an seinen Einzelteilen es allmählich funktionsuntüchtig machen.

Wir altern, weil wir leben

„Altern“, so spitzt es die Gerontologin Martina Steinhardt zu, „ist das Fehlen eines Programms zur Verhinderung des Alterns. Es ist die Konsequenz aus der Eigenschaft der Natur, nicht in die Zukunft blicken zu können.“ Auch Richard G. Cutler vom National Institute on Aging sieht im Niedergang keinen aktiv gesteuerten, sondern einen passiven Vorgang: „Wir altern allein dadurch, daß wir am Leben sind.“

Wer nicht an die Macht der Gene glaubt, der muß die Mechanismen des Alterns im Verschleiß unserer Zellen und Organe suchen – etwa gemäß der „Mülleimerthese“: In den Zellen sammeln sich immer mehr Abfallprodukte des Stoffwechsels an. Dieser intrazelluläre Schrott kann auf Dauer die Proteine und Fette unseres Körpers sowie das Erbgut schädigen.

Als vergleichsweise harmloser Unrat gilt das Alterspigment Lipofuscin, das die Flecken auf der Haut alter Menschen verursacht. Es besteht aus den Enzymen bestimmter Zellorganellen, der Lysosome. Dort sind jene Enzyme aufbewahrt, die eine Zelle nach ihrem Tod auflösen. Bei alten Zellen können die Lysosomenwände undicht werden, die auflösenden Enzyme gelangen in die noch lebende Zelle. Dort werden sie zwar unschädlich gemacht, bleiben aber als Lipofuscin liegen.

Zu einer größeren Last kann Blutzucker werden, wenn er sich an Proteine anlagert. Die Eiweiß-Zucker-Komplexe setzen eine Kette von Reaktionen in Gang, durch die benachbarte Proteine miteinander zu einer gelblichbraunen Masse verkleben. Der Eiweißklebstoff kann Arterien verstopfen, Augenlinsen trüben, Nieren blockieren, aber auch DNA-Stränge strangulieren.

Besonders gefährlicher zellulärer Sondermüll sind freie Radikale, hochreaktive chemische Verbindungen, die ein freies Elektron besitzen und im Stoffwechsel eine wichtige Rolle spielen. Jede Zelle, so schätzen die Forscher, wird täglich von 10 000 Radikalen bombardiert. Ihre Wirkung wäre verheerend, würden nicht Reinigungstrupps, sogenannte Antioxidantien, die aggressiven Stoffe abfangen und weitgehend unschädlich machen. Mediziner haben versucht, die Zellen bei dieser Abfangjagd zu unterstützen, zum Beispiel mit dem Antioxidans Vitamin E. Doch unser Körper scheint Hilfe abzulehnen. Nach zusätzlichen Gaben erlahmt die Produktion der körpereigenen Abwehrstoffe. Die Gesamtmenge der freien Radikale bleibt gleich.

Mehr Erfolg bringt vielleicht der Versuch, den Stoffwechsel insgesamt zu drosseln und so auch die Menge schädlicher Abfallprodukte zu verringern. Kälte zum Beispiel senkt den Stoffwechsel. Fliegen leben bei achtzehn Grad Celsius doppelt so lange wie ihre Artgenossen in dreißig Grad Umgebungstemperatur. Die Fliegen-Herzen schlagen bei beiden Gruppen bis zum Tod genauso oft. „Das bedeutet, daß uns eine fixe Menge Stoffwechsel zusteht“, schließt daraus Robert Allen vom Rockefeller Institut, „ist der Vorrat erschöpft, ist es um uns geschehen.“ Ein ähnliches Konzept hat schon 1908 der Deutsche Physiologe Max Rubner vertreten. Er hatte die verblüffende Beobachtung gemacht, daß das Herz einer Maus am Ende ihres dreieinhalbjährigen Lebens etwa genauso oft geschlagen hat wie das eines Elefanten, der seine siebzig Jahre auf dem Buckel hat, nämlich rund eine Milliarde Male.

Die „120-Jahre-Diät“

Nicht nur Kälte, auch Hunger dämpft den Stoffwechsel und die Produktion von freien Radikalen. Das beweisen Tausende Mäuse und Ratten, die in den Käfigen des National Toxicology Laboratory in Little Rock in strenger Diät leben. Der Lohn ihrer Entsagung: eine Verdopplung der Lebenszeit. Der Altersforscher Roy Walford hat die Konsequenzen gezogen: Seit vier Jahren nimmt er statt der normalen 2500 täglich nur noch 1600 Kalorien zu sich. Sein Selbstexperiment mit Tofu und Vollkornnudeln – seine „120-Jahre-Diät“ – unterstützt der 65jährige mit regen Leibesübungen. Er hat allerdings kaum eine Chance, die 120 zu erreichen. Selbst wenn Hungern ihn länger leben lassen sollte – er hat zu spät mit seinem Programm angefangen.

Ob Walford auf die richtige Strategie setzt, ist fraglich. Andere Gerontologen vermuten als Ursachen für das Altern beispielsweise, daß allmählich der Reparaturmechanismus der DNA-Fäden versagt, oder daß das Immunsystem zusammenbricht, denn die Thymusdrüse, die Abwehrzellen „trainiert“, schwindet schon früh. „Alte Menschen haben fast eine milde Form von Aids“, erklärt Howard Fillit vom Mount Sinai Medical Center in New York, „eine Immunschwäche, die Infektionen häufiger und schwerer werden läßt.“

Bei allen Konzepten, Thesen und Spekulationen bleibt aber die Frage: Was ist Ursache und was ist Folge? Beschreiben die Forscher lediglich eine Erscheinungsform des Alterns oder haben sie den Motor des Niedergangs entdeckt?

„Die extreme Vielfalt von Theorien steht im eklatanten Widerspruch zu unserem sehr begrenzten Wissen über das Wesen des Alterns“, urteilt Edward Schneider. „Häufig ist die Zahl der Theorien in einem Forschungsgebiet umgekehrt proportional zur Menge der angesammelten Erkenntnisse.“ Die meisten Forscher sind sich einig, daß es sicherlich mehr als eine Ursache des Alterns gibt. „Bislang glaubten wir, Krebs sei komplex“, sagt Schneider, „Altern lehrt uns, was Komplexität wirklich bedeutet.“

Aber gerade zwischen den beiden großen Problemen Krebs und Altern könnte ein Zusammenhang bestehen. Aus dem Grenzbereich beider Forschungsgebiete sind aufregende Ergebnisse zu erwarten. Krebszellen sind die einzigen unsterblichen Zellen des menschlichen Körpers. Sie teilen sich unbeirrbar und lassen einen riesigen Tumor entstehen, der den „Wirt“ tötet. Im Jahre 1952 wurde der Krebspatientin Henriette Lachs Tumorgewebe entnommen und in eine Zellkulturflasche verpflanzt. Henriette Lachs starb nach wenigen Monaten – ihre Zellen, die nach ihrem Namen HeLa heißen, leben heute noch und liefern den Rohstoff vieler Untersuchungen.

Einige Studien haben die Grenze zwischen Alters- und Krebsforschung bereits durchbrochen. So ist eine Vielzahl von Krebsgenen (Onkogenen) und Tumor-Suppressor-Genen bekannt. Zunehmend lernen die Genforscher, wie diese wachstumsfördernden und -hemmenden Schalter des Lebens in Abhängigkeit vom Alter aktiv werden. Doch bis zum Verständnis des komplexen Zusammenspiels ist noch ein weiter Weg.

Wer nicht warten mag, bis die Gerontologen endlich den Jungbrunnen entdeckt haben, dem bleibt bislang nur die Tiefkühlung. Für rund 100 000 Dollar haben sich einige Amerikaner bereits in flüssigem Stickstoff einfrieren lassen. Die „Cryonic“-Gläubigen wollen der Truhe wieder entsteigen, sobald die Altersforscher fündig geworden sind. Doch Vorsicht. „Cryonics ist die letzte Rache der Quacksalber“, warnt William Jarvis von der amerikanischen Behörde für Betrug im Gesundheitswesen. Und Arthur Rowe, Direktor des Rotkreuz-Labors für Cryobiologie in New York, spottet: „Cryonics gleicht dem Versuch, einen Hamburger wieder in eine Kuh zu verwandeln.“