Sowohl der Chemie- als auch der Medizin-Nobelpreis 2014 würdigen bahnbrechende Forschungsarbeiten aus dem Bereich der Life Sciences.

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Der diesjährige Chemie-Nobelpreis geht zu gleichen Teilen an den deutschen Physiker Stefan Hell, der am Göttinger Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie forscht, und an die beiden US-Amerikaner Eric Betzig und William Moerner. Die drei Forscher werden für die Entwicklung der superauflösenden Fluoreszenzmikroskopie ausgezeichnet.

Seit der deutsche Physiker Ernst Abbe im Jahr 1873 entdeckt hatte, dass Lichtmikroskope zwei verschiedene Objekte nur dann voneinander unterscheiden können, wenn ihr Abstand größer ist als die halbe Lichtwellenlänge (also größer als ca. 200 Nanometer), galt dies als Auflösungslimit der Lichtmikroskopie. Doch Hell, Betzig und Moerner fanden unabhängig voneinander Wege, dieses Limit zu unterschreiten.

Hell entwickelte dazu im Jahr 2000 eine Methode namens Stimulated Emission Depletion (STED), die basierend auf der Fluoreszenz das Abbe-Limit deutlich unterschreiten kann und somit eine Auflösung auf molekularer Ebene im Lichtmikroskop ermöglicht. Auch Betzer und Moerner haben mit Hilfe der Fluoreszenz die lichtmikroskopischen Möglichkeiten drastisch verbessern können. Durch die bahnbrechenden Arbeiten dieser drei Forscher kann die Lichtmikroskopie nun in lebenden Zellen auf Nanoebene eingesetzt werden.

So kann beispielsweise die Interaktion von Proteinen im Mikroskop verfolgt werden, wodurch die molekularen Erkenntnisse über Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder Krebs weiter zunehmen dürften. Aber auch dynamische Veränderungen von Nervenzellen im Gehirn, die mit Lernprozessen einhergehen, können im Mikroskop beobachtet werden.


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Der Medizin-Nobelpreis 2014 geht an das Forscherehepaar May-Britt und Edvard Moser (Norwegen) und John O’Keefe (USA/GB), die grundlegende Erkenntnisse darüber generiert haben, wie der menschliche Orientierungssinn funktioniert.

O’Keefe hat bereits Anfang der 1970er Jahre heraus gefunden, dass spezifische Ortszellen im Hippocampus der Ratte aktiviert wurden, wenn die Ratte an einem bestimmten Ort innerhalb eines Raumes war. Befand sich das Tier an einer anderen Stelle, wurden andere Nervenzellen aktiviert. Er schloss damals daraus, dass die Ortszellen für die Bildung einer räumlichen Karte im Gehirn verantwortlich sind. Mehr als 30 Jahre später – im Jahr 2005 – entdeckte das Ehepaar Moser zusätzlich Rasterzellen, die ihrerseits für die Findung eines Weges erforderlich sind. Sie schlussfolgerten, dass Orts- und Rasterzellen bei der räumlichen Orientierung zusammen arbeiten.

Basierend auf aktuellen Untersuchungen mit bildgebenden Verfahren konnte gezeigt werden, dass die verschiedenen Zelltypen auch beim Menschen vorhanden sind und bei Alzheimer-Patienten als Erstes zerstört werden. Das dürfte der Grund sein, warum an Alzheimer leidenden Menschen die Orientierung schon relativ schnell zu Beginn ihrer Erkrankung schwer fällt. Die Entdeckung des Orientierungssinns ist zudem aber auch eine wesentliche Basis für ein verbessertes Verständnis über andere kognitive Prozesse, die mit Erinnerungs-, Denk- und Planungsvermögen einhergehen.

Die Nobelpreise für Chemie und Medizin wurden traditionsgemäß am 10. Dezember 2014, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel, vom schwedischen König Carl Gustaf in Stockholm verliehen. Die Preise sind in diesem Jahr jeweils mit ca. 860.000 Euro (8 Millionen schwedische Kronen) dotiert.