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Medizin-Nobelpreis 2019

Nobelpreis 2019

Die diesjährigen Preisträger für Medizin erforschten die Zellatmung.

25.10.2019 • 0 Kommentare

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Nicht nur der Mensch muss atmen, damit er genügend Sauerstoff bekommt. Auch die körpereigenen Zellen müssen dies im Kleinen. Denn nur so können sie den Körper und seine Funktionen mit Energie versorgen. Welche Mechanismen sie dabei nutzen und wie diese womöglich mit der Entstehung von Krebs und anderen Krankheiten zusammenhängen – damit haben sich die diesjährigen Nobelpreisträger für Medizin und Physiologie beschäftigt: die beiden amerikanischen Forscher William Kaelin und Gregg Semenza sowie der britische Wissenschaftler Peter Ratcliffe.

Die sogenannte Zellatmung ist ein wichtiger biologischer Prozess bei dem die Mitochondrien aus Sauerstoff und Nahrungsmitteln Energie herstellen. Doch nicht immer steht genügend Sauerstoff zur Verfügung: Wer beispielsweise Sport treibt, sich im Gebirge aufhält oder krank ist, bekommt kurzfristig oft nicht genügend davon ab. Dann müssen die Zellen diesen Mangel erkennen und darauf reagieren. Dies tun sie mithilfe des Proteins „Hypoxia Inducible Factor“ edizinHIF). HIF fungiert hierbei als Sauerstoff-Sensor: Gibt es genügend davon, wird es kaum produziert bzw. schnell abgebaut, herrscht ein Mangel daran, steigt die HIF-Konzentration im Blut.

Das Ganze hat auch einen Sinn: Bei Krankheiten wie Erkältungen aktiviert HIF verschiedene andere Proteine darunter auch Mucein 5a, das mit der Bildung von Schleim in Verbindung steht. Der Schleim wiederum hilft dem Körper, die Erkältung zu überwinden. Auch das für die Bildung von roten Blutkörperchen wichtige körpereigene Hormon Erythropoetin (EPO) wird von HIF beeinflusst. Es spielt beim Sport oder beim Wandern im Gebirge eine wichtige Rolle.

Dass es HIF gibt, hat Gregg Semenza vom Johns Hopkins Institute for Cell Engineering in Baltimore herausgefunden. Dass es unter anderem mit dem Krebs-Protein VHL in Verbindung steht, das mit der Entstehung von Tumoren in Zusammenhang gebracht wird, erforschte sein britischer Kollege Peter Ratcliffe. Der dritte Preisträger, William Kaelin von der Harvard Medical School in Boston, wiederum hat sich durch die nähere Erforschung eben jenes VHL einen Namen gemacht.

Wissenschaftler erhoffen sich aus der weiteren Erforschung der Proteine und ihres Zusammenspiels, dass daraus langfristig Arzneimittel z.B. gegen Krebs entstehen könnten, denn die Sauerstoffmenge im Blut scheint damit in Verbindung zu stehen: Auf dem HIF-Mechanismus basierende Medikamente gegen Blutarmut werden bereits in Studien erforscht. Denn schon länger ist klar, dass HIF die Bildung von roten Blutkörperchen unterstützt. Eine Blockade von HIF, so nun die Hoffnung der Nobelpreisträger und anderer Wissenschaftler, könnte Tumoren sozusagen „den Saft abschneiden“. Denn Tumoren brauchen Blut und Blutgefäße, um zu wachsen.

Noch stehen die Wissenschaftler dabei aber ganz am Anfang: Vor jeder Medikamentenentwicklung steht immer erst die vollständige Erforschung der Grundlagen ihrer Wirkung. Erst nach langen Testreihen an Mäusen und Menschen dürfen neue Arzneimittel zugelassen werden.

Stephanie Hügler / physio.de

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