Ein Werkzeug, mit dem sich Bakterien gegen Viren wehren, könnte etwas über die Entstehung höherer Lebewesen verraten – und eines Tages womöglich in der Medizin nützen. Ein Team um den Biochemiker Samuel Sternberg von der Columbia University in New York stellt im Fachjournal „Nature“ das System DRT10 vor, eine sogenannte abwehrbezogene reverse Transkriptase.
Das Besondere: Anders als die berühmte Genschere CRISPR zerschneidet DRT10 kein Erbgut. Das Enzym liest stattdessen eine RNA-Vorlage ab und schreibt danach immer wieder dieselbe kurze DNA-Abfolge. So entsteht ein langer Strang aus Wiederholungen, der das Bakterium vor dem Virus schützt. Genau nach diesem Prinzip arbeitet auch die Telomerase. Sie erneuert bei Hefen, Pflanzen, Tieren und Menschen die Telomere, also die Schutzkappen an den Chromosomenenden.
Zufall ist diese Ähnlichkeit offenbar nicht. Als ein Kollege der Universität Kopenhagen einen Stammbaum sämtlicher bekannter reverser Transkriptasen präsentierte, fiel Sternberg ein schmaler Ast auf: Ausgerechnet die Telomerase saß dicht neben den bakteriellen Enzymen. Weitere Auswertungen deuten auf einen gemeinsamen Vorfahren hin. Die Fähigkeit, sich wiederholende DNA zu bauen, wäre demnach älter als Zellen mit Zellkern und wurde später zum Schutz ihrer linearen Chromosomen umfunktioniert.
Aufgespürt hat DRT10 der Doktorand Stephen Tang – in einer Enzymfamilie, die Fachleute seit 2008 schlicht als „unbekannte Gruppe“ führen, weil kaum jemand wusste, wofür Bakterien sie brauchen.
Das Labor denkt bereits an Anwendungen. In menschlichen Zellen hat DRT10 schon menschliche Telomer-Bausteine erzeugt. Nun soll sich zeigen, ob verlängerte Chromosomenenden Zellen länger jung halten. Denkbar wären Therapien gegen erbliche Telomer-Erkrankungen oder ausdauerndere Immunzellen für die CAR-T-Krebsbehandlung. Sternberg dämpft allerdings die Erwartungen: Man stehe ganz am Anfang. Die Universität hat bereits ein Patent angemeldet. An der Studie wirkten neben New Yorker Forschern auch Teams aus Kopenhagen und dem Baskenland mit.
