In Deutschland wächst ein Kind auf, das den Krieg nie selbst erlebt hat. Seine Mutter floh aus Syrien, kurz nach der Geburt des Kindes. Sie leidet bis heute unter Schlafstörungen, Angstzuständen und chronischer Unruhe. Doch auch das Kind reagiert stärker als andere auf laute Geräusche. Es hat Schwierigkeiten, sich zu beruhigen, und zeigt erhöhte Stresswerte im Alltag. Könnte das daran liegen, dass sich das Kriegstrauma der Mutter nicht nur emotional, sondern auch biologisch überträgt? Könnte es über die DNA auch an die nächste oder übernächste Generation weitergegeben werden?
Nach solchen Zusammenhängen forscht die Epigenetik. Sie untersucht, wie Umwelt, Lebensstil und Erfahrungen die Aktivität unserer Gene steuern – ohne die DNA selbst zu verändern. Während genetische Mutationen den Bauplan verändern, wirken epigenetische Prozesse wie ein Regelsystem: Sie entscheiden, welche Gene aktiv sind und welche still bleiben.
Veränderungen in den Genen nennt man genetische Mutationen. Diese können zwar auch durch Umweltfaktoren entstehen, sind aber relativ selten, und es gibt viele Reparaturmechanismen. Wenn eine Mutation einmal vorhanden ist, bleibt sie meist bestehen. Insbesondere, wenn sie in den Keimzellen, den Spermien oder Eizellen auftritt, kann sie an die nächste Generation weitergegeben werden. Epigenetische Veränderungen hingegen verändern nicht die DNA.
„Ich erkläre das gern an folgendem Beispiel: DNA ist wie ein Kochbuch. Epigenetische Markierungen wirken wie Notizen am Rand, die den Zellen sagen, welche Rezepte sie wann verwenden sollen – ohne die Rezepte selbst zu verändern“, erklärt Prof. Nicola Iovino. Der Biologe ist Direktor am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg und leitet dort die Abteilung Entwicklungsepigenetik.
»DNA ist wie ein Kochbuch. Epigenetische Markierungen wirken wie Notizen am Rand, die den Zellen sagen, welche Rezepte sie wann verwenden sollen – ohne die Rezepte selbst zu verändern.«
Er hat, gemeinsam mit seinem Team, den Nachweis erbracht, dass Eltern nicht nur genetische, sondern auch epigenetische Informationen an ihre Nachkommen weitergeben. Dabei werden so genannte Histone verändert, kleine Proteine, die den Zellen helfen, ihre Chromosomen im Zellkern zu organisieren. Solche Veränderungen können von der Mutter auf den Embryo übertragen werden. Epigenetische Vererbung hat das Potenzial, die biologische Vielfalt und Evolution voranzutreiben. Entgegen der weit verbreiteten Annahme, dass epigenetische Informationen während der Keimzellenbildung gelöscht werden, gibt es immer mehr Hinweise darauf, dass bestimmte epigenetische Markierungen über Generationen hinweg weitergegeben werden und die ersten Schritte des sich entwickelnden Embryos steuern können. Das Labor von Prof. Iovino hat dabei gezeigt, dass zwei verschiedene epigenetische Veränderungen von der mütterlichen Keimbahn an die nächste Generation weitergegeben werden. Diese vererbten Veränderungen sorgen dafür, dass im frühen Embryo die richtigen Gene zur richtigen Zeit eingeschaltet werden. Diese ersten Studien wurden an einer Fruchtfliege durchgeführt. Doch es scheint, als ob die epigenetische Vererbung eine vergleichbare Rolle bei einer Vielzahl von Tierarten spielt, einschließlich Würmern, Mäusen und Fischen – und womöglich auch Menschen.
Der Begriff Epigenetik geht auf den britischen Biologen Conrad Waddington zurück, der ihn Mitte des 20. Jahrhunderts prägte und die „epigenetische Landschaft“ beschrieb: eine imaginäre, hügelige Landschaft, in der sich Zellen auf verschiedenen Bahnen bewegen – gesteuert durch innere Programmierung und äußere Reize. Diese Metapher war wegweisend, weil sie erklärte, wie aus derselben Ausgangszelle sehr unterschiedliche Zelltypen entstehen können, ohne dass die DNA selbst sich ändert. Waddingtons Modell baute eine Brücke zwischen Experiment und Theorie und legte den Grundstein für jene Forschung, die heute als Epigenetik bezeichnet wird.
DIE MOLEKULARE WENDE
Die ersten bahnbrechenden Erkenntnisse wurden in den 1970er und 1980er-Jahren erzielt, als Forschende die biochemischen Mechanismen hinter der Steuerung der Gene entschlüsselten: Verantwortlich sind winzige chemische Gruppen, sogenannte Methylgruppen. Sie sind an die DNA angeheftet. Sie können nicht den genetischen Code selbst verändern, sondern dienen als eine Art biologische Schalter: Sie schalten bestimmte Gene aktiv, andere inaktiv.
Später kam die Erkenntnis um die so genannten Histone dazu. „Man kann sich DNA wie einen Faden vorstellen, der um Spulen gewickelt ist. Diese Spulen bestehen aus Proteinen, den Histonen. Je nachdem, wie fest oder locker die DNA gewickelt ist, sind Gene mehr oder weniger aktiv“, erklärt Prof. Iovino. Auch diese Modifikationen lenken Zellen in unterschiedliche Funktionen. Mit den so genannten nicht-kodierenden RNAs wurde es noch komplexer: Diese können die Produktion bestimmter Proteine auf- und abregeln und so in Entwicklung, Stoffwechsel oder Immunreaktionen eingreifen. Diese drei Ebenen – DNA-Methylierung, Histonmodifikationen und nicht-kodierende RNAs – bilden heute das Standardmodell der Epigenetik.
Ohne diese Steuermechanismen wäre ein Organismus ein Haufen von Zellen mit identischer DNA, aber mit ungeordneten Aufgaben. Während der Embryonalentwicklung werden epigenetische Programme in bestimmten Zelllinien festgelegt: Nervenzellen schalten neuronale Gene an und andere aus, Leberzellen aktivieren spezifische Stoffwechsel-Gene, um die Leber zu schützen. Immunzellen passen ihre Genaktivität an Infektionen an. Diese Programme bleiben in vielen Fällen über Jahrzehnte stabil. Gleichzeitig ist Epigenetik veränderbar. „Tier- und Humanstudien zeigen, dass Ernährung, Stress, Schlaf, körperliche Aktivität, Umweltgifte und sogar soziale Interaktionen epigenetische Muster verändern können“, so Prof. Iovino.
Die klinische Relevanz von Epigenetik zeigt sich besonders deutlich in der Krebsforschung. In Tumoren werden Gene, die Zellteilung bremsen oder DNA-Defekte reparieren, häufig epigenetisch abgeschaltet – etwa durch verstärkte DNA-Methylierung ihrer Kontrollregionen. Gleichzeitig werden Gene, die Zellwachstum anregen, über Histonmodifikationen überaktiviert. Weil diese Veränderungen potenziell umkehrbar sind, sind sie attraktive Zielstrukturen für Therapien. Es gibt bereits Medikamente, die DNA-Methyltransferasen oder Histondeacetylasen hemmen und so epigenetische „Blockaden“ aufheben. Gleichzeitig werden neue Ansätze erforscht, die nicht nur die Tumorzelle direkt angreifen, sondern auch die epigenetische Landschaft des Immunsystems modulieren, um die Immunantwort gegen Krebs zu schärfen.
WENN EIN TRAUMA SPUREN IN DER DNA HINTERLÄSST
Einen besonderen Stellenwert hat die Epigenetik im Umgang mit Trauma und psychischen Belastungen bekommen. In den letzten Jahren wurden Studien publiziert, die zeigen, dass Menschen, die extreme Gewalt, Flucht oder Krieg erlebt haben, charakteristische Muster in der DNA-Methylierung aufweisen – etwa in Genen, die mit Stressreaktionen, Entzündungen oder neurologischen Prozessen zusammenhängen. „Unter Stress steigt etwa der Cortisolspiegel, ein Stresshormon“, erläutert Prof. Iovino. „Dieses kann die DNA-Methylierung beeinflussen – eine wichtige epigenetische Veränderung. Es kann zum Beispiel die Methylierung von Genen verändern, die für Stressrezeptoren zuständig sind. Wenn mehr dieser Rezeptoren vorhanden sind, reagiert das Gehirn empfindlicher auf Stress – selbst kleine Reize können dann eine starke Reaktion auslösen.“
Ein prominentes Beispiel ist eine Studie an drei Generationen syrischer Flüchtlingsfamilien, veröffentlicht 2025 in Scientific Reports. Die Forschenden der Universität von Florida (USA) und der Hashemite University (Jordanien) untersuchten Mundschleimhautzellen von 131 Frauen und Kindern, die direkt oder indirekt Kriegsgewalt erlebt hatten. Sie fanden 21 methylierungsmäßig auffällige Stellen bei Frauen, die Kriegsgewalt selbst erlebt hatten, und 14 weitere bei ihren Enkeln. Diese Stellen lagen in Genen, die mit Stoffwechsel und Verhalten in Verbindung stehen, und die Richtung der Veränderungen war bei verschiedenen Expositionswegen ähnlich.
Diese Bilder sind populär geworden: „Traumata werden vererbt“, „Kinder tragen die Erinnerungen der Großeltern in sich“, „Generationen tragen das Kriegsleid in der DNA“. Tatsächlich ist die Forschung deutlich vorsichtiger. Die Studie an syrischen Familien spricht bewusst nur von „epigenetischen Signaturen“ von Gewalterfahrungen – nicht von gespeicherten Erinnerungen im klassischen Sinne.
Bei Menschen sind Beweisführungen schwierig, weil sehr viele Faktoren zusammenspielen: Soziale Erziehung, Nachkriegsarmut, familiäre Dynamik, psychische Belastungen und Umweltgifte können alle die epigenetischen Muster verändern. Zudem wird in der Keimbahn – also in den Keimzellen – ein Großteil der epigenetischen Marks während der Entwicklung weitgehend zurückgesetzt, was die echte transgenerationale Vererbung für Säugetiere recht komplex macht. Die neue Forschung birgt eine Faszination: Sie verbindet Biologie, Psychologie und Soziologie. Wer die Epigenetik versteht, begreift, dass „die Umwelt“ nicht nur „Luft, Essen und Stress“ meint, sondern ein Signalgeber ist, der direkt in die Schalter des Erbguts eingreift. Gleichzeitig warnt die Wissenschaft vor Übertreibungen. Eine kritische Übersicht aus 2024 betont, dass viele Behauptungen über transgenerationale Vererbung bei Menschen noch nicht ausreichend belegt seien. „Hier muss man vorsichtig sein“, warnt auch Prof Iovino. „Denn viele bekannte Beispiele, etwa die Studie über den holländischen Hungerwinter, betreffen Kinder, die bereits im Mutterleib waren, als die Mütter dem Stress ausgesetzt waren.“ Im Hungerwinter 1944/45 bekamen viele Niederländerinnen in der frühen Phase der Schwangerschaft extrem wenig Nahrung; Der Mangel „programmierte“ den Stoffwechsel des Fötus auf Sparsamkeit um. Das konnte kurzfristig überlebenswichtig sein, führte später aber bei ausreichender Ernährung häufiger zu Übergewicht, Diabetes und anderen Stoffwechselproblemen.
„Streng genommen ist das keine echte Vererbung, sondern direkte Exposition“, so Prof. Iovino. „Zudem sind die Keimzellen der nächsten Generation bereits im Embryo angelegt – das heißt, eine schwangere Frau beeinflusst potenziell zwei Generationen gleichzeitig.“ Iovino mahnt daher, mit dem Begriff „transgenerational“ vorsichtig umgehen. „Echte Vererbung über mehrere Generationen ohne direkte Exposition ist beim Menschen schwer nachzuweisen. In Tiermodellen hingegen gibt es dafür klare Belege.“ Derzeit arbeitet der Forscher daran, den Einfluss von Umweltfaktoren wie steigenden Temperaturen im Kontext des Klimawandels zu verstehen – etwa auf die embryonale Entwicklung und epigenetische Eigenschaften.
Für die Alltagssicht folgt aus der Forschung vor allem eines: Unser Leben formt nicht nur unsere Erinnerungen – es hinterlässt auch biologische Spuren. Wer gesund isst, sich regelmäßig bewegt, ausreichend schläft und Stress reguliert, beeinflusst dadurch die epigenetische Landschaft seiner Zellen. Auch wenn diese Effekte in der Regel nicht von Generation zu Generation direkt weitergegeben werden, kann eine Generation mit weniger Belastung und mehr Ressourcen für die nächste Generation eine bessere Ausgangsbasis schaffen – sowohl auf seelischer als auch auf biologischer Ebene. Ein wichtiger Punkt, betont Prof. Iovino: „Viele Studien konzentrieren sich zwar auf Traumata. Dadurch entsteht leicht der Eindruck, es gebe einen Mechanismus, der speziell negative Erfahrungen weitergibt. Das ist aber nicht korrekt. Wenn es einen solchen Mechanismus gibt, dann wurde er durch Evolution erhalten, weil er Vorteile bringt – etwa bessere Anpassung an die Umwelt. Die Weitergabe von Stress ist eher ein Nebeneffekt, nicht der eigentliche Zweck.“ So wurde bei einem Fadenwurm belegt, dass Eltern, die in einer pathogenen Umgebung leben, Informationen an ihre Nachkommen weitergeben, sodass diese den Krankheitserreger vermeiden. Das erhöht die Überlebenschancen.
Viele Fragen bleiben noch offen. Niemand kann heute genau sagen, wie viel von der Angst des syrischen Mädchens in den epigenetischen Abdrücken der Vergangenheit vorhanden ist – und wie viel durch die Gegenwart, die Gespräche, die Therapie und die soziale Umgebung geheilt werden kann. Aber die Epigenetik zeigt mit wachsender Klarheit: Sie reicht weit über biologische Fragen hinaus. Sie stellt nicht nur neue Fragen an die Wissenschaft, sondern wirft auch ein neues Licht auf die Auswirkungen politischer Entscheidungen.
