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Das Nobelpreis-Komitee bei der Bekanntgabe der Preisträger.

Nobelpreis verliehen

Medizin-Nobelpreis geht an drei Zellforscher

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Die Wissenschaftler decken Mechanismen auf, mit denen der Körper auf unterschiedliche Sauerstoffmengen reagiert.

Der Nobelpreis für Medizin geht in diesem Jahr an drei Zellforscher: an William Kaelin (61) vom Dana-Farber-Cancer Institute der Harvard Medical School, an Gregg Semenza (63) von der John Hopkins University School of Medicine in Baltimore (beide USA) und an ihren britischen Kollegen Peter Ratcliffe (65) vom Francis Crick Institute der University of Oxford. Die Wissenschaftler erhalten die mit insgesamt 830 000 Euro dotierte Auszeichnung für Erkenntnisse zu der Frage, wie Zellen sich an unterschiedliche Sauerstoffmengen anpassen, teilte das Nobel-Komitee gestern in Stockholm mit.

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Die Entdeckungen von Kaelin, Semenza und Ratcliffe klären einen essentiellen Prozess im Körper und bieten gleichzeitig einen Ansatz, neue Therapien für die Haupttodesursachen in den Industrieländern – Krebs, Herzinfarkt und Schlaganfall – zu entwickeln. Auch für die Behandlung von Anämien liefert die Forschung wichtige Fakten. Alle drei Wissenschaftler haben für ihre Arbeit 2016 bereits den „Albert Lasker Basic Medical Research Award“ der US-amerikanischen Lasker-Foundation erhalten. 

Medizin-Nobelpreis: Molekulare Prozesse entschlüsselt

Das Nobelpreis-Komitee erklärte zur Begründung seiner Wahl, es sei zwar bekannt, wie lebenswichtig Sauerstoff sei – doch lange Zeit sei es ein Rätsel gewesen, wie sich Zellen an Veränderungen des Sauerstoffgehalts anpassen. Den drei Forschern gelang es, die molekularen Mechanismen zu entschlüsseln, mit denen die Zellen von Menschen und den meisten Tieren den Gehalt an Sauerstoff messen und den Umgang mit unterschiedlichen Mengen handhaben – eine Fähigkeit, die unabdingbar für das Überleben aller Spezies ist, die abhängig von diesem Element sind.

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Denn tatsächlich steht nicht immer gleich viel Sauerstoff zur Verfügung – und damit der Körper nicht darunter leidet, müssen die Zellen reagieren. Zu viel Sauerstoff ist allerdings genauso schädlich wie zu wenig und kann Chaos anrichten. Die große Herausforderung ist es deshalb, das optimale Level herzustellen. Mögliche Therapien, die aus den preisgekrönten Erkenntnissen hervorgehen könnten, müssten je nachdem daran ansetzen, die Aufnahme von Sauerstoff zu aktivieren oder einzudämmen. An solchen Behandlungsmethoden wird bereits intensiv geforscht.

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Wie gelangt Sauerstoff überhaupt in die einzelnen Zellen? Viele Lebewesen nutzen rote Blutkörperchen für den Transport. Ist die Konzentration zu niedrig, produziert der Körper das Hormon Erythropoetin, das die Bildung von roten Blutkörperchen im Knochenmark steuert. Damit das für Erythropoetin zuständige Gen aktiviert wird, braucht es ein Protein, das anzeigt, dass es den Zellen an Sauerstoff fehlt. Dieses Protein heißt HIF-I, Hypoxia-Inducible Factor. Erythropoetin wird bei Erwachsenen vor allem in speziellen Nierenzellen produziert – und lange ging man davon aus, dass die Mechanismen, die diesen Prozess regeln, ebenfalls auf diese Zellen beschränkt sind. Die Wissenschaftler widerlegten diese These und fanden heraus, dass viele Arten von Zellen das Protein HIF-I nutzen, um einen Sauerstoffmangel anzuzeigen – die Liste der involvierten Gene wuchs rapide.

Die entdeckten Mechanismen können allerdings auch aus dem Ruder laufen und dann beispielsweise dazu beitragen, dass sich Tumore bilden, deren Wachstum ja wesentlich von Sauerstoff abhängt. Ein Gen, das in dieser Hinsicht eine fatale Rolle spielen kann, ist das von William Kaelin entdeckte VHL Tumor Suppressor Gen. Defekte in diesem Gen führen dazu, dass bei einem geringen Sauerstoffgehalt Erythropoetin exzessiv produziert wird, sich neue Blutgefäße bilden und Tumore entstehen können.

Den drei Zellforschern wird der Nobelpreis am 10. Dezember, dem Todestag von Alfred Nobel, in Stockholm verliehen. 

(mit afp)

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