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Eine funktionierende Abwehrreaktion: T-Zellen binden an ein krankmachendes Antigen und attackieren es.

Medizin

Paul Ehrlich-Preis für japanischen Immunologen Shimon Sakaguchi

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Shimon Sakaguchi entdeckte die regulatorischen T-Zellen. Seine Erkenntnisse könnten zur Basis für Therapien bei Autoimmunerkrankungen und Krebs werden.

Ohne regulatorische T-Zellen droht Chaos im Körper. Sie sorgen dafür, dass das Immunsystem im Gleichgewicht bleibt und nicht außer Kontrolle gerät. Sie helfen ihm dabei, zwischen Gut und Böse zu unterscheiden und nicht fälschlicherweise harmlose Substanzen oder gar körpereigenes Gewebe anzugreifen. Bremsen die kleinen Kontrolleure übereifrige Immunzellen nicht richtig aus, drohen Krankheiten wie Diabetes Typ 1, Multiple Sklerose oder Rheuma, bei denen sich das Abwehrsystem gegen den eigenen Körper richtet. Auch nützliche Bakterien im Darm könnten als gefährliche Erreger eingestuft und attackiert werden, ebenso gehören Allergien zu den typischen Folgen eines überaktiven Immunsystems. Und gäbe es keine regulatorischen T-Zellen, so hätte ein Fötus im Mutterleib keine Chance, da er als Fremdkörper abgestoßen würde.

Bis vor fünfzig Jahren war sich die Wissenschaft allerdings der Existenz dieser so überaus wichtigen Akteure im menschlichen Körper nicht sicher. Ob es Zellen gibt, die eine unerwünschte Immunreaktion unterdrücken, war umstritten, die meisten Experten tendierten eher dazu, das zu verneine. Der Nachweis der regulatorischen T-Zellen gelang dann dem japanischen Immunologen Shimon Sakaguchi. Dafür erhält er nun den Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis, wie die Paul-Ehrlich-Stiftung gestern bekannt gegeben hat. Der mit 120 000 Euro dotierte Preis wird Sakaguchi am 14. März in der Frankfurter Paulskirche verliehen.

Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis: renommierte wissenschaftliche Auszeichnung

Der Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis gehört zu den international renommiertesten wissenschaftlichen Auszeichnungen, mehrere Preisträger haben später den Nobelpreis für Medizin erhalten, so zuletzt 2018 der Amerikaner James P. Allison, der die Basis für die Immuntherapie bei Krebs geschaffen hat.

Shimon Sakaguchi.  

Auch Shimon Sakaguchi gilt in Fachkreisen als heißer Anwärter für den Nobelpreis. Der heute 69-Jährige hat an der Kyoto-Universität in Japan Medizin studiert und wechselte später an die John Hopkins und die Stanford Universität in die USA. 1991 ging er zurück nach Japan. Seit 2011 forscht und lehrt er an der Universität Osaka. Shimon Sakaguchi hat für seine Forschung bereits zahlreiche Auszeichnungen erhalten, unter anderem erst im vergangenen Jahr den Deutschen Immunologie-Preis.

Der Japaner hat eine bis in die 1970er Jahre in der internationalen Forschergemeinde weit verbreitete Ansicht widerlegt. Damals ging die Mehrheit der Wissenschaftler davon aus, dass das Gleichgewicht des Immunsystems über den Thymus geregelt wird, einer hinter dem Brustbein sitzenden Drüse, die Teil des Immunsystems und nur in der Kindheit und Jugend aktiv ist. Dort erhalten unter anderem bestimmte weiße Blutkörperchen ihre immunologische Prägung, bekommen also „mitgegeben“, auf welche Strukturen sie künftig achten und mit einer Abwehrreaktion antworten sollen. Vor Sakaguchis Entdeckung lautet die vorherrschende Theorie, dass alle Immunzellen im Thymus lernen, zwischen fremd und körpereigen zu unterscheiden – und dass außerhalb dieser Drüse keine weitere Kontrolle mehr nötig war. Shimon Sakaguchi teilte diese verbreitete Theorie nicht. Er sollte Recht behalten. Mit einer Reihe von Experimenten wies er nach, dass es eine eigene Klasse von T-Zellen gibt, deren Aufgabe es ist, andere T-Zellen, die im Thymus ihre Lektion nicht richtig gelernt haben, in Schach zu halten. T-Zellen – das „T“ steht für Thymus – sind die Protagonisten des Immunsystems. Sie zählen zu den Lymphozyten, die wiederum zu den weißen Blutkörperchen gehören.

Shimon Sakaguchi wird auch für „konsequente Beharrlichkeit“ geehrt

„Shimon Sakaguchi wird nicht nur für diese bahnbrechende Entdeckung geehrt, sondern auch für seine Weitsicht und konsequente Beharrlichkeit“, sagt Thomas Boehm, Direktor am Max-Planck-Institut für Immunbiologie und Epigenetik in Freiburg und Vorsitzender des Paul Ehrlich-Stiftungsrates. „Weil Sakaguchi seinen eignen Experimenten mehr getraut hat als der gängigen Meinung, bewies er zuerst bei Mäusen und dann beim Menschen die Existenz der regulatorischen T-Zellen“, erklärt Boehm. Außerdem habe der Japaner gezeigt, dass Patienten mit dem seltenen Ipex-Syndrom keine regulatorischen T-Zellen besitzen und deshalb schon früh schwere Autoimmunerkrankungen entwickeln. Dem Ipex-Syndrom liegt eine angeborene Mutation eines Gens zugrunde, das ein Protein kodiert, das für die Entwicklung dieser Zellen zuständig ist.

Das Ipex-Syndrom ist ein Extremfall, weil diese Patienten überhaupt keine regulatorischen T-Zellen besitzen. Doch auch wenn diese Zellen zwar vorhanden sind, ihre Funktion jedoch gestört ist, drohen Autoimmunerkrankungen – nämlich dann, wenn die Aufpasser hyperaktive Immunzellen nicht ausreichend bremsen.

Es liegt nahe, diese wichtigen Zellen auch als Zielobjekte für Therapien zu nutzen – und das sowohl bei Erkrankungen, bei denen das Immunsystem über die Stränge schlägt, als auch bei solchen, bei denen die Abwehr nicht wachsam genug ist und nicht scharf genug reagiert, wenn sich zum Beispiel irgendwo im Körper ein Krebsherd bildet.

So müsste für eine wirksame Therapie von Autoimmunerkrankungen oder Allergien die Aktivität von regulatorischen T-Zellen gestärkt werden, um die überschießende Immunreaktion zu beenden. Den gleichen Effekt könnte man sich zunutze machen, um nach einer Organtransplantation eine Abstoßung des fremden Gewebes zu verhindern.

Krebsmedizin könnte von den Erkenntnissen profitieren

Auch die Krebsmedizin könnte von Sakaguchis Erkenntnissen profitieren: Um Tumore zu bekämpfen, müssten die regulatorischen T-Zellen in diesem Fall geschwächt werden, damit das Immunsystem ungebremster und somit massiver gegen die bösartigen Zellen vorgehen kann. Therapiekonzepte, die auf der Beeinflussung der regulatorischen T-Zellen beruhen, werden bereits in klinischen Studien geprüft.

Wie jedes Jahr wird auch 2020 ein Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Nachwuchspreis verliehen. Er geht dieses Mal an Judith Reichmann (35) vom Europäischen Laboratorium für Molekularbiologie in Heidelberg. Die junge Wissenschaftlerin hat gezeigt, warum Embryonen von Mäusen manchmal mit einer falschen Zahl an Chromosomen ausgestattet sind oder über mehr als einen Zellkern pro Zelle verfügen.

Reichmanns Erkenntnisse zu den Fehlerquellen bei der Bildung von Ei- und Samenzellen bei Mäusen und während der ersten Zellteilung nach der Befruchtung seien auch für das Gelingen menschlicher Fortpflanzung interessant, heißt es in der Begründung des Stiftungsrates. Außerdem hat Reichmann bei den Mäusen festgestellt, dass der mütterliche und der väterlichen Chromosomensatz während der ersten Zellteilung nach der Befruchtung über zwei getrennte Spindeln auf die beiden Tochterzellen verteilt werden – und nicht über eine gemeinsame Spindel wie bisher angenommen. Die Bildung zweier getrennter Spindeln könnte auch zum Teil erklären, warum es im frühen Embryo zu einer relativen hohen Fehlerrate beim Embryo kommt. Ob sich auch beim Menschen die Chromosomensätze erst im Zweizell-Embryo mischen oder bereits in der befruchteten Eizelle – wie es das deutsche Embryonenschutzgesetz annimmt – ist allerdings noch nicht klar.

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