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Biomarker in Gletschermumie

Ötzi – microRNAs auch nach 5300 Jahren noch nachweisbar

| Autor / Redakteur: Gordon Bolduan* / Dr. Ilka Ottleben

MicroRNAs zeichnen sich durch eine sehr hohe Stabilität aus. In der Gletschermumie Ötzi blieben sie über Jahrtausende hinweg konserviert. (Ausschnitt)
MicroRNAs zeichnen sich durch eine sehr hohe Stabilität aus. In der Gletschermumie Ötzi blieben sie über Jahrtausende hinweg konserviert. (Ausschnitt) (Bild: © Andreas Keller/ Universität des Saarlandes)

Ötzi konnte keinen Milchzucker verdauen, hatte braune Augen und die Blutgruppe 0. Nun haben Forscher ein weiteres Geheimnis gelüftet, das zudem Auswirkungen auf heutige Menschen haben könnte: Erstmals gelang es ihnen, microRNAs in der Gletschermumie nachzuweisen – was deren außerordentlich hohe Stabilität beweist. Mit der Nutzung dieser kurzen Ribonukleinsäure-Moleküle als Biomarker werden aktuell große Hoffnungen in der Medizin verknüpft.

Saarbrücken – Biomarker sind biologische Merkmale, die Ärzten oder Forschern Hinweise auf den Gesundheitszustand oder Erkrankungen eines Patienten geben können. Große Hoffnungen setzen Wissenschaftler auf einen neuen Typ von Biomarkern, sogenannte microRNAs. Diese kurzen Ribonukleinsäure-Moleküle, die eine wichtige Rolle im Rahmen der Gen-Regulation spielen, zeichnen sich durch eine sehr hohe Stabilität aus. Forscher der Universität des Saarlandes, der Universität Luxemburg und des Forschungszentrums EURAC Research in Bozen haben nun festgestellt, dass solche microRNAs noch nach 5300 Jahren stabil sein können. Sie wiesen die Moleküle in der berühmten Gletschermumie „Ötzi“ nach.

Gletschermumie Ötzi liefert wertvolle Informationen

Die im Jahr 1991 in den Ötztaler Alpen in Südtirol gefundene Gletschermumie ist nicht nur unter Namen wie „Der Mann aus dem Eis“ und „Ötzi“ bekannt, es existieren auch eine Reihe wissenschaftlich gesicherte Fakten: Durch bildgebende Verfahren weiß man von seinen Abnutzungserscheinungen an der Lendenwirbelsäule und einer tödlichen Pfeilwunde an der linken Schulter. Analysen seines Erbgutes (DNA) zeigten, dass Ötzi keinen Milchzucker verdauen konnte, braune Augen und die Blutgruppe 0 hatte. Nun liegt auch eine Studie über die microRNAs des Ötzi vor. MicroRNAs sind sehr kleine Stücke der Ribonukleinsäure (RNA) und spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung von Genen.

Obwohl diese Moleküle im Gewebe sehr stabil sind, war bis zu der aktuellen Studie unklar, ob sie auch über Zeiträume von mehreren tausend Jahren in menschlichen Geweben nachgewiesen werden können. Daher nahmen sich die Professoren Andreas Keller und Eckart Meese von der Universität des Saarlandes, Stephanie Kreis von der Universität Luxemburg sowie Professor Albert Zink und Frank Maixner von EURAC Research in Bozen der Herausforderung an. Sie analysierten nicht nur Gewebeproben des Mannes aus dem Eis, sondern auch die einer Mumie eines im Ersten Weltkrieg gefallenen Soldaten.

MicroRNAs auch über Jahrtausende hinweg stabil

„Unsere Untersuchung liefert den Beweis, dass wir microRNA sogar noch nach mehreren tausend Jahren analysieren können“, erklärt Andreas Keller, Professor für Klinische Bioinformatik an der Universität des Saarlandes, der die die Studie koordinierte. Dabei untersuchten die Wissenschaftler Proben aus der Haut, dem Magen und dem Mageninhalt des Ötzi. „Es war eine Herausforderung, dieses genetische Material in nennenswerten Mengen und ausreichender Qualität aus den mumifizierten Gewebeproben zu extrahieren und es mit neusten, sehr exakten Methoden zu messen und zu quantifizieren”, berichtet Stephanie Kreis, die an der Universität Luxemburg die microRNAs isoliert hat. So habe man einige Moleküle gefunden, die vorwiegend in diesem alten Gewebe vorhanden sind. Umgekehrt konnten einige der Biomarker, bekannt aus der heutigen Zeit, bei Ötzi nicht nachgewiesen werden.

Stabilität dieser Biomarker entscheidend für heutige Anwendung in der Klinik

Laut Professor Zink von EURAC Research sind die microRNAs die nächste wichtige Molekülklasse, die bei Ötzi umfassend untersucht wurde. Professor Meese, Leiter des Instituts für Humangenetik an der Universität des Saarlandes, betont, dass die Stabilität dieser Biomarker auch für die heutigen Menschen wichtig sei. „Sie ist entscheidend für die Anwendung in der Klinik“, erklärt Meese. „Es ist offensichtlich, dass das Potenzial von microRNA viel größer ist, als wir bisher gedacht haben. Wir wissen noch nicht genug darüber, wie diese Moleküle spezifische Gene, ganze Genfamilien oder auch biochemische Reaktionswege beeinflussen. Wenn wir das noch mehr erforschen, können microRNAs eventuell zu neuen Stars in der Therapie werden. Bis dahin ist jedoch noch sehr viel zu tun“, lautet das Fazit von Professor Keller.

Originalpublikation: Andreas Keller; Stephanie Kreis; Petra Leidinger; Frank Maixner; Nicole Ludwig; Christina Backes; Valentina Galata; Gea Guerriero; Tobias Fehlmann; Andre Franke et al.: miRNAs in Ancient Tissue Specimens of the Tyrolean Iceman; Mol Biol Evol msw291. doi.org/10.1093/molbev/msw291

* Gordon Bolduan: Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken

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