#Bluttest für das biologische Alter der Organe

Unser biologisches Alter stimmt nicht immer mit unseren chronologischen überein. Mit Hilfe von maschinellem Lernen hat ein Forschungsteam nun tausende Proteine im menschlichen Blut analysiert und dabei Marker für das biologische Alter unserer einzelnen Organe gefunden. Demnach altern unsere Organe unterschiedlich schnell, und vorzeitig gealterte Organe sind mit einem erhöhten Krankheits- und Sterberisiko verbunden. Auf der Basis ihrer Erkenntnisse haben die Forschenden einen Bluttest entwickelt, der zukünftig ermöglichen könnte, gesundheitliche Risikofaktoren frühzeitiger zu entdecken und zu behandeln.

Wenn wir altern, verändert sich nach und nach die Struktur unserer Gewebe. Die Funktionsfähigkeit unserer Organe nimmt ab und das Risiko für chronische Krankheiten erhöht sich. Abhängig von unserer Veranlagung und unserem Lebensstil entspricht unser biologisches Alter aber nicht unbedingt dem Alter, das wir am Kalender ablesen. Tierstudien haben sogar ergeben, dass das biologische Alter der einzelnen Organe erheblich voneinander abweichen kann. Ob dies auch beim Menschen zutrifft, war allerdings bislang unklar.

Maschinelles Lernen enthüllt neue Biomarker

Ein Team um Hamilton Se-Hwee Oh von der Stanford University in Kalifornien hat nun nachgewiesen, dass auch unsere Organe unterschiedlich schnell altern und damit unterschiedlich stark zu unserem Krankheits- und Sterberisiko beitragen. „Zahlreiche Studien haben einzelne Werte ermittelt, die das biologische Alter einer Person darstellen, also das Alter, das sich aus einer Reihe von Biomarkern ableiten lässt – im Gegensatz zum kalendarischen Alter, das sich an den tatsächlichen Jahren, die seit ihrer Geburt vergangen sind, bemisst“, sagt Ohs Kollege Tony Wyss-Coray. „Wir sind einen Schritt weitergegangen und haben eine Methode entwickelt, um das biologische Alter der einzelnen Organe abzuschätzen.“

Dazu nutzte das Team Blutwerte und Gesundheitsdaten von insgesamt 5.676 Menschen aus fünf großen Kohortenstudien in den USA. Mit Hilfe von maschinellem Lernen analysierten die Forschenden, welche Proteine im Blut spezifisch Auskunft über den Zustand einzelner Organe oder Gewebe gaben. Tatsächlich identifizierten sie 858 Blutmarker, aus deren Konzentrationen sich Informationen über das biologische Alter von Herz, Fettgewebe, Lunge, Immunsystem, Niere, Leber, Muskeln, Bauchspeicheldrüse, Gehirn, Blutgefäßen und Darm gaben. Aus den durchschnittlichen Spiegeln dieser Blutmarker bei gesunden Personen ermittelten Oh und sein Team für jedes Organ altersgemäße Normwerte. Abweichungen von diesen Werten bedeuten, dass das jeweilige Organ in Bezug auf seine Funktionsfähigkeit älter oder jünger ist, als das kalendarische Alter erwarten lässt.

Erhöhtes Risiko für Krankheit und Tod

„Als wir das biologische Alter jedes einzelnen dieser Organe in einer großen Gruppe von Menschen ohne offensichtliche schwere Krankheiten verglichen, stellten wir fest, dass bei 18,4 Prozent der über 50-Jährigen mindestens ein Organ deutlich schneller altert als der Durchschnitt“, so Wyss-Coray. „Und wir fanden heraus, dass diese Personen ein erhöhtes Risiko hatten, innerhalb von 15 Jahren an dem betreffenden Organ zu erkranken.“ Die vorzeitige Alterung betraf in der Regel nur eines der elf einbezogenen Organe und Gewebe. Bei 1,7 Prozent der untersuchten Personen waren jedoch zwei oder mehr Organe biologisch deutlich älter als ihr kalendarisches Alter erwarten ließe. „Diese Personen hatten ein 6,5-mal höheres Sterblichkeitsrisiko als jemand ohne ein deutlich gealtertes Organ“, berichtet Wyss-Coray.

Die Bestimmung des biologischen Alters der einzelnen Organe kann den Forschenden zufolge auch dazu beitragen, Krankheitsrisiken frühzeitig zu erkennen. Beispielsweise hatten scheinbar gesunde Personen, deren Herz dem Bluttest zufolge vier Jahre älter als das kalendarische Alter ist, ein 2,5-fach erhöhtes Risiko für Herzversagen wie Menschen mit normal alterndem Herz. Bei Menschen mit „älterer“ Niere war das Risiko für Bluthochdruck und Diabetes erhöht. In Bezug auf das Gehirn war der Bluttest in der Lage, das Risiko für Alzheimer-Krankheit ebenso gut vorauszusagen, wie die besten derzeit verwendeten klinischen Biomarker.

Ansätze für Früherkennung und Therapie

„Wenn wir diesen Befund bei 50.000 oder 100.000 Personen reproduzieren können, bedeutet dies, dass wir durch die Überwachung der Gesundheit einzelner Organe bei scheinbar gesunden Menschen in der Lage sein könnten, Organe zu finden, die im Körper der Menschen einer beschleunigten Alterung unterliegen“, sagt Wyss-Coras. „Dann könnten wir die Menschen behandeln, bevor sie krank werden.“ Die identifizierten Blutmarker könnten zudem dabei helfen, Zielstrukturen für neue Medikamente zu finden, die das entsprechende womöglich wieder in einen jüngeren, gesünderen Zustand versetzen können.

Quelle: Hamilton Se-Hwee Oh (Stanford University, Kalifornien, USA), Nature, doi: 10.1038/s41586-023-06802-1

© wissenschaft.de – Elena Bernard