Karolinska-Institut in Stockholm Medizin-Nobelpreis 2019 geht an drei Zellforscher

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geht an die US-Forscher William Kaelin und Gregg Semenza und den Briten Peter Ratcliffe für ihre Untersuchung zur Sauerstoffversorgung von Zellen.
Die Nobelpreisträger 2019: William Kaelin, Sir Peter Ratcliffe und Gregg Semenza

Die Nobelpreisträger 2019: William Kaelin, Sir Peter Ratcliffe und Gregg Semenza

Foto: Niklas Elmehed/ Nobel Media

Mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin werden in diesem Jahr drei Wissenschaftler geehrt, die sich mit der Grundlage unseres Lebens auseinandersetzen: Sauerstoff. William Kaelin, Gregg Semenza und Peter Ratcliffe haben "die Basis geschaffen für unser Verständnis darüber, wie Sauerstoff unseren Zellstoffwechsel und physiologische Funktionen beeinflusst", heißt es in der Begründung des Nobelkomitees. "Ihre Entdeckungen haben den Weg geebnet für vielversprechende, neue Strategien im Kampf gegen Blutarmut, Krebs und viele andere Krankheiten."

Vor allem geht es in den Arbeiten der zwei US-Amerikaner Kaelin und Semenza und des Briten Ratcliffe um die Erforschung der Mechanismen, mit denen Zellen sich anpassen, wenn unterschiedlich viel Sauerstoff vorhanden ist. Die Wissenschaftler haben herausgefunden, wie Zellen sowohl verschiedene Sauerstoffkonzentrationen spüren als auch darauf reagieren. Sie entdeckten "die molekulare Maschinerie, die als Antwort auf schwankende Sauerstoffmengen die Aktivität von Genen reguliert", heißt es in der Pressemitteilung .

Überleben trotz Sauerstoffmangels

Sauerstoffmangel tritt physiologisch immer wieder auf: in großer Höhe etwa oder bei körperlicher Anstrengung. Auch bei Krankheiten wie Infektionen oder Tumoren fehlt den Zellen Sauerstoff. Nur wenn der Organismus - von Menschen ebenso wie von Tieren - darauf reagiert, kann er überleben. Das geschieht oft über die Aktivität von Genen, die wiederum zahlreiche Vorgänge im Körper steuern: den Zellstoffwechsel zum Beispiel, die Atmung, die Erneuerung von Zellen und Gefäßen und das Immunsystem.

Wie genau diese Vorgänge allerdings im Körper gesteuert werden, war lange unklar. Zwar ist seit Jahrzehnten bekannt, dass etwa das in der Niere gebildete Hormon Erythropoetin, kurz Epo, immer dann mehr gebildet wird, wenn zu wenig Sauerstoff im Blut vorhanden ist. Doch wie der Körper diesen Mangel feststellt, war unklar.

Gregg Semenza und Sir Peter Ratcliffe arbeiteten in verschiedenen Arbeitsgruppen an genau diesem Thema. Sie entdeckten bestimmte Abschnitte im Erbgut, die die Aktivität des Epo-Gens regulieren und zusätzlich verschiedene Proteine, die diese Abschnitte steuern. Der Krebsforscher William Kaelin wiederum fand heraus, dass auch bei bestimmten vererbbaren Tumorerkrankungen die Sauerstoffkonzentration eine wichtige Rolle dabei spielt, ob sich Krebszellen vermehren oder nicht.

Die Arbeiten der drei Wissenschaftler ergänzten sich auf zellulärer und molekularer Ebene und ermöglichen heute ein genaues Verständnis davon, wie Organismen auf schwankende Sauerstoffkonzentrationen reagieren.

Und sie ermöglichen nicht nur größeres Wissen über physiologische Prozesse: Auch pharmazeutische Unternehmen testen bereits Arzneien, die in den Regelkreislauf der erforschten Sauerstoffsensoren eingreifen und dadurch den Zellstoffwechsel und das Wachstum beeinflussen könnten. Auf dem Markt ist allerdings noch keiner der Wirkstoffe.

Der Nobelpreis für Medizin ist mit neun Millionen schwedischen Kronen dotiert, das entspricht rund 830.000 Euro. Im vergangenen Jahr hatten die Forscher James Allison und Tasuku Honjo den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhalten. Sie waren für die Erforschung von Therapien ausgezeichnet worden, bei denen das Immunsystem Krebszellen attackiert.

Für Wissenschaftler gilt der Nobelpreis als höchste Auszeichnung. Der kinderlose Chemiker Alfred Nobel hatte den Großteil seines Vermögens seiner Stiftung vermacht, die seit 1901 - fünf Jahre nach Nobels Tod - jährlich den Nobelpreis in fünf Kategorien verleiht: Medizin und Physiologie, Physik, Chemie, Literatur und Frieden.

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