Intelligente Nutzung von Altersinformationen aus posttranslationalen Proteinmodifikationen und DNA-Methylierung: Ein molekularer „Werkzeugkasten“ für die verschiedensten Anforderungen im Rahmen der postmortalen Lebensaltersschätzung

• Antragstellerinnen: Dr. Jana Naue; Professorin Dr. Stefanie Ritz
• Fachliche Zuordnung: Toxikologie, Laboratoriumsmedizin
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 465712281

Die Lebensaltersschätzung ist in den forensischen Wissenschaften ein hochrelevantes Thema, dessen Bedeutung in Zeiten von Migration und Flucht noch gewachsen ist; dies gilt auch für die postmortale Altersschätzung zur Identifikation primär unbekannter Leichen. Jedes Verfahren zur Lebensaltersschätzung stützt sich letztlich auf die Untersuchung von Parametern, die sich mit zunehmendem Lebensalter verändern. Konventionelle Methoden nutzen i.d.R. morphologisch erfassbare Altersveränderungen. Aufgrund der Komplexität des Alterns kann das so geschätzte „morphologische Alter“ im Erwachsenenalter allerdings ganz erheblich vom chronologischen Alter abweichen. Zudem können fortgeschrittene postmortale Veränderungen oder spezielle postmortale Situationen (z. B. Leichenteile) die Anwendbarkeit von Methoden einschränken. Mit der Identifikation und Beschreibung „molekularer Uhren“ (posttranslationale Proteinmodifikationen, DNA-Methylierung) eröffneten sich neue Möglichkeiten zur Entwicklung von Verfahren zur Lebensaltersschätzung. Bislang werden diese Ansätze aber überwiegend unabhängig voneinander eingesetzt. Ihre Verknüpfung verspricht eine bessere Erfassung hochkomplexer Alterungsprozesse und damit die Möglichkeit der Entwicklung optimierter Verfahren zur Altersschätzung für verschiedenste Szenarien der forensischen Praxis. Ziel des geplanten Projektes ist die intelligente Nutzung und Verknüpfung beider Ansätze zur Entwicklung eines Methodenrepertoires („Werkzeugkasten“), aus dem – je nach verfügbarem Gewebe – der jeweils optimalste Ansatz gewählt werden kann.Zur Entwicklung eines Systems aus Modellen zur Altersschätzung für verschiedene Szenarien der forensischen Praxis wird ein umfangreicher Datensatz zu 3 molekularen Uhren (Akkumulation von D-Asparaginsäure, Akkumulation von Pentosidin und DNA-Methylierung) in 4 fäulnisresistenten Geweben (Knochen, Sehne, Bandscheibe, Epiglottis) erhoben. Für die denkbaren Konstellationen aus verfügbarem Gewebe und messbaren Markern werden Modelle trainiert und evaluiert, welche bei neuen Fällen eine Vorhersage des Lebensalters basierend auf der gegebenen Gewebe-Marker Kombination erlauben. Von diesem Ansatz versprechen wir uns nicht nur neue, breit einsetzbare Verfahren zur Altersschätzung unter diversen postmortalen Bedingungen, sondern auch eine optimierte Genauigkeit der Schätzungen. Erstmalig werden an einer großen Anzahl von Individuen jeweils mehrere Proteinbiomarker sowie epigenetische Marker des Alterns an verschiedenen Geweben erhoben. Der resultierende Datensatz wird deshalb nicht nur unter der forensischen Fragestellung „Lebensaltersschätzung“ interessant sein, sondern auch wichtige Erkenntnisse zu molekularen Alterungsprozessen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Simon Eickhoff