(November 25, 2022) Im Jahr 2018 experimentierte Dr. Keshav Singh, Professor für Genetik an der University of Alabama in Birmingham, mit Mitochondrien in Mäusen. Das Team führte eine Mutation ein, um Funktionsstörungen hervorzurufen, und beobachtete in den nächsten Wochen, dass die Mäuse Falten bekamen und Haare verloren – ihre Körper alterten. Es war eine spannende Entwicklung – wenn der Verlust der Mitochondrienfunktion bei Mäusen zur Alterung führte, könnte das Gegenteil diese verzögern oder sogar verhindern? Also stellte Dr. Singh die mitochondriale Funktion in den jetzt faltigen Mäusen wieder her und tatsächlich klärte sich ihre Haut und die Haare wuchsen nach. Es wurde die Grundlage für ein Startup – Yuva Biosciences.
Globale Medien klopften an und Dr. Keshav Singh, ein weltweit führendes Unternehmen in der Mitochondrienforschung. Derzeit ist Dr. Keshav Singh, Autor von drei Büchern und über 100 Forschungspublikationen, Inhaber des Joy and Bill Harbert Stiftungslehrstuhls und Professor für Genetik, Pathologie und Dermatologie an der University of Alabama, auf der Liste der besten zwei Prozent der Stanford University der Wissenschaftler weltweit und einer der Innovation Heroes von Newsweek. Seit über zwei Jahrzehnten steht Dr. Singh an der Spitze der Mitochondrienforschung und arbeitet unermüdlich daran, etwas zu verändern. Er nutzt sein malerisches Talent sogar, um künstlerische Darstellungen von Mitochondrien auf Leinwand zu schaffen.
Im Oktober 2022 erhielten Dr. Singh und sein Team auch ein Stipendium der NASA, nachdem eine Studie gezeigt hatte, dass 57 Astronauten nach ihrem Aufenthalt auf der Internationalen Raumstation an mitochondrialen Anomalien litten. Die Organisation hat Dr. Keshav ein Stipendium für die Durchführung der Tierstudien gewährt – „Wir werden unsere Mäuse nehmen und in der NASA-Einrichtung in Brookhaven in einer im Labor erstellten Weltraumumgebung arbeiten“, sagte er Globaler Inder.
Eine lange Reise
Die Auszeichnungen, obwohl nie das Endziel, hatten lange auf sich warten lassen. Etwa fünfzehn Jahre waren vergangen, seit er damit begonnen hatte Gesellschaft for Mitochondrial Research and Medicine, zuerst in den USA und später in Indien, sowie eine wissenschaftliche Zeitschrift, Mitochondrion, im Jahr 2000. Gleichzeitig arbeitete Dr. Singh zusammen mit seinem kleinen Sohn und seiner Tochter bis spät in die Nacht in einem begleitenden Newsletter, MitoMatters. „Meine Tochter war für den Newsletter zuständig. Wir haben versucht, Bewusstsein zu schaffen.“
„Mitochondrien sind das Kraftwerk der Zelle“, ist der am häufigsten wiederholte Satz der Biologie, und jeder indische Schüler, der in der High School aufgepasst hat, kann ihn ohne Pause herunterrattern. Bis heute ist wenig über die komplexen mitochondrialen Erkrankungen bekannt, die durch primäre Defekte in den Mitochondrien verursacht werden. Und die Informationen waren sogar noch knapper, als Dr. Keshav es als Forschungsgebiet auswählte. „Niemand hat sich groß darum gekümmert“, sagt er. „Aber einer der Paten der Mitochondrien-Biologie war damals zufällig bei Johns Hopkins. Ich habe nach einem Mentor gesucht – wenn man ein Immigrant ist und ständig umherzieht, hat man keinen Mentor.“ Dr. Keshavs Ambitionen wurden vereitelt, als ihm gesagt wurde: „Sie verschwenden Ihre Zeit. Mitochondrien produzieren Energie und mehr ist nicht dabei.“
Bareilly nach Boston
Es waren keine großartigen Neuigkeiten, aber zu diesem Zeitpunkt, gut verfeinert durch das Bildungssystem in Indien und im Ausland, wollte Dr. Keshav nicht aufgeben. Er erinnert sich an die frühen Tage bei einem Zoom-Anruf am frühen Samstagmorgen. „Mein Vater war bei der Eisenbahn und ich war das jüngste Kind in der Familie“, sagt er. „In der Schule bekamen wir erst in der sechsten Klasse einen Tisch, wir mussten auf dem Boden sitzen.“ Der Tag, an dem die Möbel ankamen, war ein Tag voller Aufregung.
Dr. Keshav war in der Schule hervorragend und erhielt in der sechsten Klasse sein erstes Stipendium in Höhe von Rs 16, eine damals beachtliche Summe. „Die erste große Veränderung kam, als ich meinen Master an der GB Pant University of Agriculture and Technology machte“, sagt er. Nachdem er vergeblich versucht hatte, einen medizinischen Platz zu bekommen, entschied sich Dr. Singh für die Mikrobiologie, die zu dieser Zeit ein Spitzenzweig der Wissenschaft war, mit nur sechs verfügbaren Plätzen in ganz Indien.
„Im College habe ich Kuhdung verwendet, um Methan herzustellen, und gleichzeitig verwendete mein Bruder Methan, um Biogas herzustellen, um ein Dorf mit Strom zu versorgen.“ Sein Bruder baute auch das Ministerium für nichtkonventionelle Energiequellen auf.
Angetrieben von einem akademischen Erfolg nach dem nächsten, erhielt er weiterhin Stipendien am National Dairy Research Institute, am Bhabha Atomic Research Centre und am IIT-Delhi. „Mir wurden Stipendien angeboten, aber ich hatte das Problem, dass ich es nicht tat. Ich spreche nicht allzu gut Englisch, also bin ich im Rahmen eines CSIR-Stipendiums für kurze Zeit dem Central Drug Research Institute in Lucknow beigetreten.“
Zu fremden Ufern
Er hatte seinen Abschluss, wollte aber mehr als „mittelmäßige Wissenschaft betreiben“. Das führte ihn an die University of Wollongong in Australien, wo er seinen Ph.D. in Meeresbiologie und erhielt ein Stipendium für die Woods Hole Marine Biology Laboratories. „Bei MBL habe ich ein Bakterium aus Klärschlamm isoliert, was sehr viel Spaß gemacht hat. Es stellte sich heraus, dass es einzigartige Eigenschaften hatte und noch nie zuvor entdeckt worden war, also benannte ich es nach meinem Professor und mir. Es wächst als Klumpen, ist aber ein einzelliger Organismus.“ Nach einem Postdoc in Harvard trat Dr. Keshav Johns Hopkins bei, wo er bis 2003 Fakultätsmitglied blieb.
Mitochondrienforschung
„Ich habe gelernt, dass es für Hunderte von mitochondrialen Erkrankungen keine Heilung oder auch nur einen Namen oder eine Diagnose gibt“, bemerkt Dr. Singh. Er erinnert sich an einen Fall – den eines hochkarätigen Patienten, des Sprosses eines globalen Gastgewerbeunternehmens, der Johns Hopkins besuchte und über ein Problem mit seinen Augen klagte – „er hatte keine Energie im Augenlid und auch viele andere Probleme, “ erklärt Dr. Keshav. Der Patient hatte einen Nephrologen, Augenarzt und Neurologen aufgesucht und kam mit einer Diagnose nicht voran. Mitochondriale Erkrankungen sind Multisystemerkrankungen, so dass Patienten ohne viel Glück Spezialisten in diesen Bereichen konsultieren.
Mitochondriale DNA wird von der Mutter vererbt und an die Eizelle weitergegeben, die etwa fünf Millionen Mitochondrien enthält. Jedes Mitochondrium enthält 100 Kopien der DNA. Wenn auch nur ein Prozent dieser DNA mutiert ist, „weiß man nicht, wie es in verschiedenen Organen verteilt wird und in welcher Reihenfolge. Das ist das Dilemma“, sagt Dr. Keshav. „Eine Weile geht es Ihnen vielleicht gut, aber wenn die Mutantenlast zunimmt, entwickeln Sie schnell Symptome. Und selbst heute gibt es in einigen Teilen der Welt, insbesondere in Indien, wenig oder gar keine Ausbildung für Ärzte, um diese Punkte zu verbinden und zu einer Diagnose zu gelangen.“
Arbeit in Indien
Ab 2006/07 begann Dr. Keshav mit Dr. K. Thangaraj am Zentrum für Zell- und Molekularbiologie in Hyderabad zusammenzuarbeiten; Dr. Keshav gründete die Gesellschaft für mitochondriale Forschung und Medizin in Indien. Ärzte aus Amerika werden nach Indien geholt, um die Ärzte hier im Erkennen von Symptomen und Diagnosen zu schulen. „Es gibt jedoch keine Behandlung“, gibt Dr. Keshav zu. Seit nunmehr 15 Jahren organisiert die Gesellschaft Konferenzen und bringt Wissenschaftler und Ärzte in Bengaluru, Hyderabad, der Manipal University, dem Central Drug Research Institute in Lucknow und der JNU in Delhi zusammen.
In den Vereinigten Staaten beziehen sie auch die Patienten mit ein. Genau wie das HIV-Modell, das in den 1970er und 80er Jahren verfolgt wurde, bringen wir Patienten am Ende der Konferenz. Die Wissenschaftler bilden die Ärzte aus, die die Patienten ausbilden, die dann zu den Politikern gehen und ihre Argumente vorbringen.“ Mitochondriale Erkrankungen werden von Demokraten und Republikanern gleichermaßen unterstützt. „Es gibt rund 400 Krankheiten, die mit Mitochondrien zusammenhängen. Aber leider wurde nur eine Handvoll angenommen“, sagt er.
Energie für alle
Angespornt durch den Erfolg des Anti-Aging-Experiments gründete Dr. Keshav gemeinsam mit dem Serienunternehmer und Harvard-Absolventen Greg Schmergel Yuva Biosciences. Ihre Mission ist es, „die Funktion der Mitochondrien wiederherzustellen, um Sie zu verjüngen, beginnend mit Ihren Haaren und Ihrer Haut, die Ihnen ein Leben lang Jugendlichkeit verleihen“.
Das Experiment mit den Mäusen erregte auch die Aufmerksamkeit einer MD-Klinikmitarbeiterin, Jasmine Chiang, die die Geschichte in den Nachrichten sah. Sie wandte sich an das Team der University of Alabama und bat darum, an den Eierstöcken der Mäuse zu arbeiten. „Ich habe sie gefragt, warum ein Arzt und Gynäkologe, der sich mit Patienten befasst, das tun möchte.“ Dr. Chiang war jedoch daran interessiert, an der Alterung der Eierstöcke zu arbeiten, die viel schneller abläuft als der Rest des Körpers.
„Mäuse durchlaufen Prozesse, die denen des Menschen sehr ähnlich sind. Wenn Frauen die Wechseljahre oder die Alterung der Eierstöcke durchlaufen, werden die Hormone herunterreguliert, wodurch sie angegriffen werden hohes Risiko für Herz-Kreislauf-, Krebs- und neurologische Erkrankungen. „Die Idee ist zu verstehen, wie Mitochondrien die Eierstockfunktionen steuern und wie wir die Menopause verzögern können.“ Zwei von 100 Frauen (das sind etwa 60 Millionen Frauen) leiden an vorzeitiger Ovarialalterung, einer Krankheit, für die es keine andere Behandlung als eine Eizellspende gibt. Insbesondere in einigen Ländern wie Deutschland ist die Eizellspende verboten.
„Fem Tech“ und alte indische Heilmittel
Indien, sagt Dr. Keshav, hat im Bereich der Verjüngung viel zu bieten. „Wir haben Konzepte wie Kayakalpa, Heilpflanzen und das Wissen des Ayurveda. Man spricht von Regeneration durch Yoga. Auf zellulärer Ebene gibt es Technologien, die zusammen mit Kayakalpa und Yoga genutzt und angewendet werden können, um Wege zur Verjüngung der mitochondrialen Funktion und Energie zu entwickeln.“ Dr. Singhs Ziel ist es, einen Weg zu finden, um die mitochondriale Funktion zu verhindern, wiederherzustellen und zu verjüngen, um die Gesundheitsspanne zu verlängern und allen Energie zu geben, um im Alter gut zu altern. Er führt das Feld an, um dieses Ziel zu erreichen.
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Herzlichen Glückwunsch, lieber Dr. Keshav, für Ihre Beiträge zur Menschheit und dafür, dass Sie alle Alma-Angelegenheiten stolz machen.
Herzlichen Glückwunsch, Dr. Singh, zu Ihren Leistungen und Ihrem Beitrag zur Mitochondrienforschung.