Jan Gruber
Einer von 100+ Köpfen der Reise

Jan
Gruber

Aging Clocks, Würmer & Wirkstoffkombinationen
National University of Singapore

Ebene 2 · BiohackingBiohacking-UpgradesBiohacking-Upgrades — das Altern messen und etwas bewegen. Aging Clocks, die das biologische Alter ablesen, und Geroprotektor-Kombinationen, die in Würmern gescreent und auf Synergie bewertet werden, bevor sie je zum Menschen gelangen.
Ebenen der Longevity-Landkarte, die Jan erkundet
Aging Clocks
Das biologische Alter ablesen
C. elegans
Geroprotektoren screenen
NUS
National University of Singapore
Singapur
Wo wir uns trafen, 2023
Wer ist Jan Gruber

Erst messen, dann bewegen

Jan Gruber ist Alternsbiologe an der National University of Singapore, in derselben NUS-Longevity-Gruppe wie Brian Kennedy. Er arbeitet an zwei der schwersten Probleme des Feldes zugleich: wie man das Altern misst, und wie man es verlangsamt.

Auf der Seite des Messens baut er Aging Clocks — und er wettet darauf, dass sie sehr bald viel besser werden. Mit wachsenden Datensätzen erwartet er, dass sterblichkeitsbasierte Multi-Omics-Uhren zusammenlaufen, sodass dir die verschiedenen Uhren endlich dieselbe Antwort geben. Auf der Seite des Veränderns screent er Geroprotektor-Wirkstoffe im Fadenwurm C. elegans, mit einem klugen neuen Messwert — dem „transkriptionellen Rauschen“ , das mit dem Alter zunimmt — um Hunderte von Interventionen zu testen und ihre Synergie zu bewerten, noch vor der langsamen Arbeit der Lebensspannen-Studien.

Seine Methode ist bewusst gestuft: erst das Rauschen in Würmern senken, dann Lebensspanne und Healthspan bestätigen, dann weiter zu Fliegen und Mäusen. Sie passt von selbst zur Biologie seines Freundes und Mitarbeiters Vincenzo Sorrentino — Jans Screening-Plattform, Vincenzos Fragen zu Mitochondrien und Proteinfaltung.

Er ist außerdem einer der stillsten Optimisten, die wir getroffen haben. Er stellt sich gern vor, wie die Generation seiner eigenen Tochter ungläubig zurückblickt: dass es einmal eine Welt gab, in der die Menschen dachten, Altern sei völlig unveränderlich — ein bisschen, sagt er, wie die Welt vor den Antibiotika.

Das Erste, was man wissen muss: Er ist Physiker. Das ist seine Ausbildung, und deshalb ist er überhaupt in diesem Feld: Aging Clocks sind Klassifikatoren, gebaut mit maschinellem Lernen, Statistik und linearer Algebra, und über den größten Teil der Geschichte des Fachs gab es keine Daten, die tief genug waren, um sie darauf zu bauen. Jetzt gibt es sie. „Als Physiker“, sagt er, „ist es leicht, in diesem Kontext etwas beizutragen.“

Er ist genau darin, wofür eine Uhr da ist. Die Uhren, auf die es ankommen wird, sind, so argumentiert er, die, die Sterblichkeit vorhersagen — GrimAge, PhenoAge und die klinischen Uhren aus Blutproteinen, Lipiden und Signalmolekülen, bei denen der Zusammenhang mit dem künftigen Tod bereits gut belegt ist. Eine Uhr, die einen Marker bewegt, der nichts damit zu tun hat, ob du lebst, misst nichts, was der Mühe wert wäre. Und was sie dir gibt, ist kein Datum. Es ist eine Wahrscheinlichkeit: deine Chance, das nächste Jahrzehnt bei guter Gesundheit zu überstehen, und ob eine Intervention daran etwas geändert hat.

Die erste Uhr, die sein Labor je gebaut hat, war eine Lipid-Uhr in Fadenwürmern, mit einer Mathematik, die ursprünglich von Peter Fedichev stammt, um überhaupt zu beweisen, dass die Methode funktioniert. Dann wandten sie dieselben Werkzeuge auf einen klinischen Datensatz an. Das ist der Punkt, den er immer wieder macht: Dieselbe Mathematik trägt die ganze Leiter der biologischen Komplexität hinauf — Würmer, Fliegen, Mäuse, Menschen —, sodass du ein Werkzeug in einem Tier entwickeln kannst, das drei Wochen lebt, und es am Ende bei einem Menschen anwendest, der neunzig Jahre alt wird.

Frag ihn, ob sich das Altern wirklich verlangsamen lässt, und er antwortet mit einer Zahl statt mit einer Hoffnung: Wir legen seit fast einem Jahrhundert etwa drei Monate Lebenserwartung pro Jahrzu. Und die Gesellschaft ist dem still gefolgt. Schauspieler in ihren Achtzigern tragen heute Filme; vor hundert Jahren hätte niemand eine vierjährige Produktion auf sie gesetzt. Was noch nicht passiert ist, sagt er, ist der interessante Teil — all das kam von Hygiene, Ernährung und der Behandlung von Krankheiten. „Ich glaube nicht, dass wir die grundlegende Biologie des Alterns bisher manipuliert haben. Aber genau das ist die Veränderung. Das ist jetzt das Programm.“

Er würde lieber vorbeugen als ersetzen. Vor die Wahl gestellt, eine neue Niere zu drucken oder mit vierzig zu verstehen, was mit siebzig versagen wird, nimmt er jedes Mal das Zweite — auch wenn er hinzufügt, mit dem Timing von jemandem, der den Witz schon gemacht hat, dass er bei einem Nierenversagen durchaus gern eine neue hätte. Und er verordnet es nicht nur. Er nimmt seit Langem Metformin , hält sein Cholesterin sehr niedrig und interessiert sich offen für Rapamycin — eine der ganz wenigen Substanzen, sagt er, die jedes Mal zuverlässig wirkt, wenn er sie ausprobiert, während viele wunderschön publizierte das nicht tun.

Aging Clocks C. elegans Geroprotektoren Geroscience Biohacking
Jan Gruber in seinem Labor an der National University of Singapore
NUS, Singapur · 2023

Ein Spaziergang in Singapur

Wo wir uns trafen

Wir trafen Jan im Oktober 2023 in Singapur, in der NUS-Longevity-Gruppe um Brian Kennedy. Zuerst auf einem Spaziergang mit seinem Mitarbeiter Vincenzo Sorrentino — zwei Freunde, die unter den Supertrees Vorhersagen über Uhren, Würmer und Wirkstoffkombinationen tauschten —, und dann richtig im Sitzen, in dem Labor, durch das Marek gerade geführt worden war und das er ihm ins Gesicht als extrem manuell beschrieben hatte. Jan stimmte fröhlich zu und erklärte dann, was maschinelles Sehen gleich damit anstellen wird.

Der Spaziergang
Unter den Supertrees
Mit Vincenzo Sorrentino, im Tausch von Vorhersagen über Uhren und Kombinationen.
Das Labor
NUS · Oktober 2023
Würmer, von Hand. „Du hast angemerkt, dass es extrem manuell ist, und das ist es in vieler Hinsicht.“
Das Interview
Singapur, 2023
Wofür eine Uhr wirklich da ist, und was er selbst nimmt.

„Stell dir vor, es gab einmal eine Welt, in der die Menschen dachten, Altern sei völlig unveränderlich. Das ist ein bisschen wie vor den Antibiotika.“

— Jan Gruber, Singapur
In seinen Worten

Uhren & Kombinationen

„Stell dir vor, es gab einmal eine Welt, in der die Menschen dachten, Altern sei völlig unveränderlich. Das ist ein bisschen wie vor den Antibiotika.“

Jan Gruber · Singapur

Ich brauche heute länger, um Dinge zu lernen, als mit 20… Es wäre wirklich aufregend, die Lernfähigkeit und die Ausdauer von damals zu haben, sie aber mit der Weisheit der Jahre an Erfahrung anzuwenden.

Jan Gruber · darüber, was Enhancement wirklich bedeutet

Meine Vorhersage ist, dass die verschiedenen Uhren dir innerhalb eines Jahres dieselbe Antwort geben werden.

Jan Gruber

Transkriptionsrauschen ließ sich früher wirklich nicht messen — jetzt können wir das in einzelnen Tieren.

Jan Gruber

Wir haben jetzt Synergie-Scores, also können wir Wirkstoffkombinationen in ziemlich großem Maßstab testen.

Jan Gruber

Mir ist es viel lieber, die Prozesse zu kennen, die mit 70 zum Nierenversagen führen, und mit 40 einzugreifen, als eine neue Niere zu drucken. Auch wenn ich bei einem Nierenversagen natürlich gern eine neue hätte.

Jan Gruber · NUS, Oktober 2023

Ich glaube nicht, dass wir die grundlegende Biologie des Alterns bisher manipuliert haben. Aber genau das ist die Veränderung. Das ist jetzt das Programm.

Jan Gruber

Ich nehme seit Langem Metformin. Ich achte darauf, dass meine Cholesterinwerte wirklich niedrig sind. Und ich interessiere mich sehr für Rapamycin.

Jan Gruber · was er selbst tut
In seinen eigenen Worten

Direkt aus dem Interview

Drei Dinge, auf die Jan setzt.

Die Uhren laufen zusammen

Aging Clocks schätzen dein biologisches Alter aus deiner Biologie. Jan erwartet, dass mit wachsenden Datensätzen sterblichkeitsbasierte Uhren über viele Omics-Ebenen hinweg übereinzustimmen beginnen — und dir damit einen verlässlicheren Wert dafür geben, ob eine Intervention wirklich wirkt.

„Die erfolgreicheren Uhren der Zukunft werden Uhren sein, die die Sterblichkeit vorhersagen, den künftigen Tod.“

Singapur · aus dem Interview

Rauschen als Messwert

Mit dem Alter wird die Genexpression rauschiger — Zellen geraten aus dem Takt. Dieses steigende „transkriptionelle Rauschen“ in einzelnen Würmern zu messen, ist ein schneller neuer Weg, Interventionen zu screenen: Man schaut auf die Veränderung des Signals und auf das Wachsen der Varianz.

„Das Rauschen zu senken wäre ein cooles erstes Screening — danach bestätigen wir Lebensspanne und Healthspan.“

Singapur · aus dem Interview

Kombinationen, bewertet

Einzelne Wirkstoffe bewegen das Altern selten stark; Kombinationen vielleicht schon. Jan nutzt modulbasierte Synergie-Scores, um Interventionen in Würmern gemeinsam und in großem Maßstab zu testen, und geht dann weiter — Lebensspanne und Healthspan, dann Fliegen und Mäuse — und behält die Gewinner.

„Ein einzelner Wirkstoff verlängert die Lebensspanne vielleicht nur um etwa 10 %, aber man kann sie kombinieren und viel größeren Nutzen bekommen.“

Singapur · aus dem Interview
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Entdecke Jans Arbeit

Jan Gruber ist Physiker und arbeitet am Department of Biochemistry der National University of Singapore an der Biologie des Alterns. Diese Seite stützt sich auf den Spaziergang mit Vincenzo Sorrentino und auf das Interview danach, im Oktober 2023.

Aus dem Gespräch

Jan Gruber, in seinen Worten

Video-Interview

Das Video-Interview kommt noch. Aufgezeichnete Interviews gehen nach dem Start des Films und der Serie Live Beyond online.

Zwei Gespräche, Singapur, Oktober 2023 — der Spaziergang unter den Supertrees mit Vincenzo Sorrentino und das Interview danach. Nur vom Zögern bereinigt; innerhalb eines Zitats wurde nichts umformuliert.

Vor den Antibiotika

Jan Gruber„Ich frage mich, ob Alek einmal darauf zurückblickt und sagt: Stell dir vor, es gab eine Welt, in der die Menschen dachten, Altern sei völlig unveränderlich. Das ist ein bisschen wie vor den Antibiotika. Und es ist erstaunlich, wie schnell das heute vorangeht, verglichen mit vor ein paar Jahren.“

Die Uhren werden zusammenlaufen

Jan Gruber„Eines der großen Themen sind die Uhren. Sterblichkeitsbasierte Uhren werden mit den Datensätzen wachsen — es wird Datensätze geben, die uns erlauben, alle Omics-Merkmale mit der Sterblichkeit zu verbinden, wie wir es jetzt noch nicht können. Meine Vorhersage ist, dass das in einem Jahr zusammenzulaufen beginnt, dass die verschiedenen Uhren dir dieselbe Antwort geben.“

Das Rauschen senken

Jan Gruber„Die Sache mit dem Transkriptionsrauschen ist eines der Dinge, die früher wirklich nicht möglich waren — jetzt können wir einzelne Tiere messen. Man bekommt die Veränderung des Gesamtsignals und, wichtiger noch, die Zunahme der Varianz. Dieses Rauschen zu senken wäre ein cooles erstes Screening; danach bestätigen wir Lebensspanne und Healthspan.“

Kombinationen im großen Maßstab

Vincenzo Sorrentino„Glaubst du, wir könnten Kombinationsinterventionen testen — genetisch und pharmakologisch?“

Jan Gruber„Wir haben jetzt modulbasierte Synergie-Scores, also können wir, wenn du etwas Schnelleres hast als reine Lebensspannen-Studien, in ziemlich großem Maßstab arbeiten. Erst das Screening an großen Zahlen, dann hinunter zu Lebensspanne und Healthspan, und vielleicht Fliegen und Mäuse.“

Und aus dem Interview — ein Physiker darüber, wofür eine Uhr da ist.

Darüber, warum ein Physiker hier landet

Jan Gruber„Eine Sache, bei der das gerade wirklich in den Vordergrund tritt, ist die Tatsache, dass mathematische Werkzeuge für ein sehr heißes Forschungsfeld wirklich wichtig sind: die Uhren. Also die Versuche, Klassifikatoren mit maschinellem Lernen, KI, Statistik und linearer Algebra zu bauen, um wirklich Prädiktoren des Alterns zu machen — biologisches Altern zu messen, künftige Verläufe vorherzusagen, Kohorten von Menschen zu stratifizieren. Und früher gab es dafür wirklich nicht viele Datenquellen. Jetzt kommt es zusammen: Wir haben sehr viele wirklich tiefe Datenquellen und die Werkzeuge, sie zu analysieren. Und als Physiker ist es leicht, in diesem Kontext etwas beizutragen.“

Darüber, was eine Uhr vorhersagen muss

Jan Gruber„Grundsätzlich glaube ich, dass die erfolgreicheren Uhren der Zukunft Uhren sein werden, die die Sterblichkeit vorhersagen, den künftigen Tod. Und es gibt epigenetische Uhren, die das tun, wie GrimAge und PhenoAge. Und dann gibt es viele klinische Uhren, die das können… Man kann klinische Uhren bauen, die die künftige Sterblichkeit recht gut vorhersagen, und dafür gibt es sehr gute Daten… Damit das etwas bedeutet, muss diese Umkehr mit der künftigen Sterblichkeit zusammenhängen. Sie muss dir etwas über Sterblichkeit, Krankheitslast, Krankheit und Tod sagen. Es reicht nicht, einfach irgendeinen Marker umzukehren, der nicht wirklich auf die künftige Gesundheit abbildet.“

Darüber, was sie dir wirklich über dich sagt

Jan Gruber„Du bekommst kein konkretes Sterbedatum… Es sind eher Daten dieser Art, bei denen man sagen würde: Deine Chance, das nächste Jahrzehnt zu überleben, liegt bei 20 %, 50 %, 80 %. Und es gibt immer Menschen, die die Wahrscheinlichkeiten schlagen, aber im Mittel wird das stimmen. Und wenn du diese Zahlen umkehren kannst, wenn du dein biologisches Alter jünger machen oder langsamer voranschreiten lassen kannst, hast du im Grunde eine größere Chance, das nächste Jahrzehnt oder die nächsten zwei Jahrzehnte bei guter Gesundheit zu überstehen. Und ich glaube, ein Marker, der dir das sagt, wäre nützlich, um deine eigenen Gesundheitsentscheidungen zu treffen.“

Über die erste Uhr, die sie je gebaut haben

Jan Gruber„Die erste Uhr, die wir je gebaut haben, war tatsächlich eine lipidbasierte Uhr in Fadenwürmern. Und das war im Grunde, um einen Teil der Mathematik auszuprobieren, die wir nutzen wollten und die ursprünglich von Peter Fedichev kommt. Wir haben damit gespielt und bewiesen, dass es in den Fadenwürmern funktioniert. Später haben wir das auf einen klinischen Datensatz angewendet… Man kann die Werkzeuge also in einem einfachen wirbellosen Modell entwickeln und sie dann auf Maus oder Fliegen anwenden, und später auf Menschen. Und es sind dieselben Werkzeuge, die über die ganze biologische Komplexität hinweg gelten.“

Über drei Monate pro Jahr, hundert Jahre lang

Jan Gruber„Wir haben die Lebensspanne beim Menschen um etwa 3 Monate pro Jahr verlängert und tun das weiter, und das seit fast 100 Jahren… Und es ist interessant, weil ich glaube, dass die Gesellschaft dem einfach folgt. Zum Beispiel haben wir heute viele Schauspieler in ihren 80ern, die immer noch in den Medien sind, als sehr taugliche Schauspieler und Stars gelten und Filme tragen. Und ich glaube, vor 100 Jahren war das wirklich nicht so. Ein 80-Jähriger wäre nicht als jemand gesehen worden, in den man ein vierjähriges Filmprojekt investiert, weil es einfach zu riskant gewesen wäre.“

Jan Gruber„Die Wahrheit ist, dass wir Werkzeuge gebaut haben, um die gesunde Lebensspanne zu verlängern. Ich glaube nicht, dass wir die grundlegende Biologie des Alterns bisher manipuliert haben, aber genau das ist die Veränderung… Krankheiten und Krankheitsprävention, Krankheitsbehandlung, Ernährung, Hygiene — das haben wir im letzten Jahrhundert herausgefunden. Aber wir haben wirklich noch nicht daran gearbeitet, die grundlegende Biologie des Alterns zu manipulieren. Und ich glaube, das ist jetzt das Programm.“

Über Prävention und über Ersatzteile

Jan Gruber„Es gibt jetzt wirklich erstaunliche Gentherapie-Werkzeuge, die viel sicherer sind als früher und viel unwahrscheinlicher einen aggressiven Krebs auslösen. Ich finde das wirklich aufregend. Und natürlich gibt es auch eine Denkweise, in der man einfach Ersatzteile macht — wenn man mit den Folgen des Alterns effizienter umgehen kann. Ich denke einfach immer: Vorbeugen ist besser als Heilen. Mir ist es also viel lieber, die Prozesse zu kennen, die mit 70 zum Nierenversagen führen, und mit 40 einzugreifen, als eine neue Niere zu drucken. Auch wenn ich bei einem Nierenversagen natürlich gern eine neue hätte, oder?“

Darüber, was Enhancement für ihn wirklich bedeutet

Jan Gruber„Für mich ist die ultimative Verbesserung, die Leistungsfähigkeit der Jugend länger zu erhalten… Wenn man rohe Intelligenz und rohes Gedächtnis anschaut, sind sie am höchsten bei jungen Menschen in ihren 20ern — man gleicht das später durch verfestigte Lösungsstrategien aus. Aber ich kann dir mit Sicherheit sagen: Ich brauche heute länger, um Dinge zu lernen, als mit 20. Auch das kann ich im Grunde durch bessere Strategien verbergen, aber es wäre wirklich aufregend, die Lernfähigkeit und die Ausdauer zu haben, die ich mit 20 hatte, zum Beispiel als Wissenschaftler, sie aber mit der Weisheit anzuwenden, die man sich von den Jahren an Erfahrung erhofft. Das allein ist für mich schon eine radikale Verbesserung.“

Über KI und über die Plackerei

Jan Gruber„Eines der großen Themen im Feld ist natürlich, wie in jedem Feld mit tiefer Literatur, dass es da draußen eine riesige Menge an Information gibt, von der die meisten von uns nichts wissen. Alte Arbeiten von vor 30, 40 Jahren, die für das relevant sein könnten, was wir heute tun. Und manchmal findet man diese alten Arbeiten und denkt: Oh mein Gott, das haben die Leute damals schon gemacht. Es ist einfach faszinierend, sich vorzustellen, was man tun kann, wenn man die ganze Literatur liest und gleichzeitig alles kennt, was je irgendwer über irgendetwas gesagt hat.“

Jan Gruber„Du hast unser Labor gesehen und gesehen, was wir tun, und du hast angemerkt, dass es extrem manuell ist, und das ist es in vieler Hinsicht… Mit Werkzeugen wie maschinellem Sehen und den Datenverarbeitungswerkzeugen, die sich Filme und Bilder anschauen können, kann man Dinge automatisieren, die in der ganz jüngsten Vergangenheit völlig unautomatisierbar und manuell waren… Maschinelles Sehen für Lebensspannen-Studien kann die halbe Arbeit abnehmen… Wenn man diese Dinge automatisch machen kann, hofft man, dass die gesparte Zeit stattdessen dafür genutzt wird, tiefer über die Experimente nachzudenken, die man macht, weil man vielleicht weniger Zeit damit verbringt, sie tatsächlich durchzuführen.“

Darüber, wofür die akademische Welt da ist

Jan Gruber„Eine der Stärken der akademischen Welt ist, dass man Menschen viel Freiheit geben kann, Ideen zu verfolgen, die nicht sofort und kurzfristig Geld zurückbringen müssen. Und wenn man in die Geschichte der Wissenschaft schaut, kommen viele der wirklich disruptiven, großen, lebens- und weltverändernden Erfindungen nicht von Leuten, die beschlossen haben, eine bessere Zahnbürste zu machen… Die Geschichte der Wissenschaft würde, glaube ich, sagen: Menschen, die dachten, was sie tun, sei reine Grundlagenforschung und werde nie eine Anwendung haben, haben sich manchmal katastrophal oder auf wunderbare Weise geirrt — und Dinge erfunden, die enorme Wirkung auf die Welt hatten.“

Darüber, was er selbst tut

Jan Gruber„Frühe und proaktive Interventionen gegen Krankheitsmechanismen, die wir bereits verstehen, sind wirklich wichtig… Ich glaube, wir können wahrscheinlich früher eingreifen, als wir es tun, und proaktiver, als wir es tun, und im Grunde den Verfall von Funktion und Struktur viel stärker vermeiden, als wir es heute tun… Das sind Dinge, die ich sofort tun würde, und ich denke, es gibt reichlich Belege, dass das nützt und dass wir es jetzt tun sollten. Zum Beispiel nehme ich seit Langem Metformin. Ich achte darauf, dass meine Cholesterinwerte wirklich niedrig sind. Und ich interessiere mich in dieser Hinsicht sehr für Rapamycin.“

Jan Gruber„Es gibt ein paar Wirkstoffe, die in allen Modellorganismen ziemlich zuverlässig wirken. Rapamycin ist einer davon. Ich habe vieles ausprobiert, und es gibt viel Variabilität bei den Effekten auf die Lebensspanne bei Substanzen mit wirklich schönen Publikationen, und dann probiert man sie aus und sie wirken im eigenen Labor vielleicht nicht ganz so gut.“

Weitere Passagen aus dem vollständigen Interview werden hier veröffentlicht.

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