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Medizin-Nobelpreis 2009

Dem ewigen Leben auf der Spur

  • VonKarl-Heinz Karisch
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Der Medizin-Nobelpreis geht an drei US-Wissenschaftler, die die Alterung der Zellen aufgeklärt haben. Die Hoffnung: Bessere Therapien gegen Krebs. Von Karl-Heinz Karisch

Es ist die zentrale Frage unseres Daseins. Warum werden Menschen im Schnitt nur rund 80 Jahre alt? Und warum gelingt es Krebszellen, quasi unendlich lange zu leben - zumindest im Labor? Die Antwort auf diese Fragen entdeckten in den 80er Jahren die US-Forscher Elizabeth Blackburn, Carol Greider und Jack Szostak. Am Montag teilte ihnen das Karolinska-Institut in Stockholm den diesjährigen Medizin-Nobelpreis zu. Er ist mit knapp einer Million Euro ausgestattet.

Die beiden Wissenschaftlerinnen hatten bereits im März in der Frankfurter Paulskirche den Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis erhalten. Zusammen mit Szostak entschlüsselten sie, warum sich die die Erbinformation tragenden Chromosomen mit den Zellen teilen können, ohne Schaden dabei zu nehmen. "Die Preisträger konnten zeigen, dass die Lösung am Ende der Chromosomen zu finden ist - in den Telomeren, und in einem Enzym, das sie repariert, der Telomerase", heißt es in der Begründung des Nobel-Komitees.

Elizabeth H. Blackburn vergleicht die Funktion der Telomere gerne mit einem Schnürsenkel. "Wenn Sie die Spitze verlieren, dann franzt der Schnürsenkel aus und wird unbrauchbar", sagt sie. Und ähnlich wie mit ein wenig Klebstoff die Schnürsenkel-Spitze wieder repariert werden könne, so funktioniere auch das Enzym Telomerase. "Es ersetzt die verloren gegangenen Stücke am Ende der Chromosomen."

Der Mensch trägt in jeder Zelle 46 Chromosomen, in denen das Erbgut DNA verpackt ist. Bei jeder Zellteilung müssen auch die Chromosomen verdoppelt werden. Bei diesem komplizierten Vorgang gehen am Ende der DNA-Stränge jedes Mal einige Basenpaare verloren. Da das rasch zum Verlust wichtiger Erbinformationen führen würde, hat die Natur einen Trick ersonnen. Auf den jeweiligen Enden der Chromosomen sitzen Schutzkappen, die aus hundert bis 1500 scheinbar nutzlosen Basenpaaren bestehen, die keine Bauanweisungen für unseren Organismus enthalten. Diese Telomere genannten Schutzkappen verlieren im Laufe des Lebens immer mehr Basenpaare - sie opfern sich zugunsten der wirklich wichtigen Erbinformation. Erst wenn die Telomere aufgebraucht sind, stirbt die Zelle - und damit schließlich auch der Mensch.

Frühe Zellen wie etwa Stammzellen - aber auch viele Krebszellen - können jedoch fast unendlich lange leben. Dies ermöglicht ein Enzym namens Telomerase, das die Schutzkappe immer wieder erneuert. In ausgewachsenen Körperzellen ist dieses Enzym allerdings nicht mehr aktiv.

Spekulationen, mit künstlich zugeführter Telomerase könne der Zelltod weit hinausgeschoben werden, der Traum gar vom ewigen Leben sei möglich, haben sich bislang als unrealistisch erwiesen. Wichtig ist Telomerase allerdings bei den meisten Formen von Krebs. In den Wucherungen befinden sich erhöhte Konzentrationen des Enzyms. Hier setzen Krebsforscher an, um möglicherweise eine Heilung zu ermöglichen.

Die Existenz der Telomere war bereits in den 30er Jahren vermutet worden. Anfang der 80er begann der mit Hefezellen arbeitende Genetiker Szostak eine Zusammenarbeit mit Elizabeth Blackburn.

Sie konnten zeigen, dass die Telomere, die sie aus dem Wimperntierchen Tetrahymena isoliert hatten, auch beschädigte DNA-Teile aus Hefezellen vor dem Absterben bewahren konnte.

Gemeinsam mit ihrer damaligen Doktorandin Carol Greider entdeckte Blackburn dann 1984 in den Wimperntierchen auch das Enzym Telomerase. In den folgenden Jahren konnten sie zeigen, dass das Enzym eine wichtige Rolle bei den Alterungsprozessen verschiedener Tierarten spielt, vor allem aber auch beim Mensch.

Telomerase findet sich im menschlichen Körper ausschließlich in Zellen, die sich dauerhaft erneuern müssen wie Haut- und Schleimhautzellen, aber auch Krebszellen. Das Enzym verhindert das natürliche Absterben der entarteten Zellen.

Blackburn gehört zu den durchaus unkonventionellen Forschern in den USA. Sie wurde aus dem Beratergremium des früheren US-Präsidenten George W. Bush entfernt, weil sie sich klar für die Forschung mit embryonalen Stammzellen ausgesprochen hatte. Und sie untersucht auch Fragestellungen, wie sich etwa Meditation auf die Zellalterung auswirkt.

Furore machten ihre Ergebnisse zur Stressforschung. Sie hatte die Zellalterung von Müttern untersucht, die entweder gesunde oder chronisch kranke Kinder hatten. Elizabeth H. Blackburn konnte nachweisen, dass die unter hohem Stress stehenden Mütter nicht nur einen stärkeren Abbau der schützenden Telomere-Kappe hatten, auch das Reparatur-Enzym Telomerase war in geringerer Konzentration vorhanden.

Die Arbeiten von Elizabeth Blackburn, Carol Greider und Jack Szostak hätten, so das Nobel-Komitee, zu einem gewaltigen Schub in der Forschung geführt. Viele Wissenschaftler hätten sogar spekuliert, dass hier das generelle Geheimnis für das Altern liege. Inzwischen wisse man aber, dass dies ein sehr komplexer Prozess sei, bei dem die Telomere nur eine Teilrolle spielten.

Als die drei im Jahr 2006 mit dem renommierten Albert-Lasker-Preis geehrt wurden, hatte Szostak noch gescherzt, die Arbeit sei schon so lange her, dass er geglaubt habe, sie sei vergessen. Er danke der Jury, dass sie so tief in der Historie dieses Forschungszweiges gegraben habe. Aber er gebe zu, es sei eine seiner Lieblingsarbeiten gewesen. "Ich erinnere mich noch", so Szostak, "wie ich mit Liz auf einer Konferenz die erste Idee mit den defekten Hefezellen diskutiert habe und die Begeisterung, als es tatsächlich funktionierte." Dies zeige perfekt, wie wichtig es mitunter sei, wenn Forscher völlig unterschiedlicher Disziplinen miteinander diskutieren. Das sei oft mehr wert als hoch riskante und teuere Experimente.

Zumindest bei Elizabeth H. Blackburn war schon früh absehbar, dass sie ein kluger Kopf ist. Der Lehrer der Grundschule prophezeite der Mutter der damals Sechsjährigen: "Sie wird es weit bringen." Der Ansicht war nun auch das Nobel-Komitee.

Und es gibt diesmal ein Jubiläum zu feiern. Die drei US-Forscher erhalten den 100. Medizin-Nobelpreis. Im vergangenen Jahr ging der Preis an den Heidelberger Krebsforscher Harald zur Hausen sowie an die französischen Aidsforscher Françoise Barré-Sinoussi und Luc Montagnier. Zur Hausen hatte Papillomaviren entdeckt, die Gebärmutterhalskrebs auslösen können. Dies hat inzwischen zu einem Impfstoff gegen diesen Tumor geführt. Die beiden französischen Forscher wurden für die Entdeckung des Aidserregers HIV geehrt.

Am heutigen Dienstag und Mittwoch werden die Träger des Physik- und des Chemie-Nobelpreises benannt. Die feierliche Überreichung findet am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

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