Gleich zwei Nobelpreise gehen in diesem Jahr an Forscher aus dem Bereich Life Sciences. Der Nobelpreis für Chemie wird zu gleichen Teilen an Tomas Lindahl, Paul Modrich und Aziz Sancar verliehen. Deren Arbeiten haben zur Entwicklung verschiedener Krebstherapien beigetragen. Den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin teilen sich zur einen Hälfte William C. Campbell und Satoshi Omura für ihre Forschungsarbeiten, aus denen Mittel gegen Wurmerkrankungen resultierten, während die andere Hälfte an Tu Youyou geht, der wir das Malariamittel Artemisinin zu verdanken haben.

Der Träger des Erbgutmaterials – die DNA – ist ein filigranes Molekül. Linear wäre die gesamte DNA knapp 2 Meter lang – bei einem Durchmesser von nur wenigen Nanometern. Im Laufe des Lebenszyklus einer Zelle wird die normalerweise als kompakte Doppelhelix vorliegende DNA häufig zumindest stellenweise entwunden, um Gene ablesen zu können, und anschließend wird das Molekül wieder verknäuelt. Teilt sich die Zelle, wird der komplette Erbgutstrang kopiert und zu gleichen Teilen auf die Tochterzellen verteilt. Welche Reparaturmechanismen dafür sorgen, dass dabei möglichst keine Schäden entstehen, haben Tomas Lindahl, Paul Modrich und Aziz Sancar herausgefunden. Diese Erkenntnisse hatten und haben bedeutenden Einfluss auf die Entwicklung neuer Krebstherapien(1) .

Jeder der drei Forscher entdeckte unabhängig voneinander zelluläre Mechanismen, die verschiedene Schäden der DNA beheben können. Der in der Türkei geborene Aziz Sancar, der mittlerweile in den USA lebt und forscht, konnte in den 80er-Jahren aufklären, wie Zellen Fehler in der DNA beheben, die auf die schädliche Wirkung von UV-Strahlen zurückzuführen sind. Licht dieser Wellenlänge kann auf molekularer Ebene bewirken, dass einige DNA-Bausteine, meist Thymin-Basen, Querverbindungen herstellen, die ein korrektes Ablesen der Erbinformation verhindern. Dies kann einerseits zum Zelltod führen, andererseits aber auch bewirken, dass Zellen sich unkontrolliert vermehren und Krebs auslösen. Da beim Menschen hauptsächlich Hautzellen der UV-Strahlung ausgesetzt sind, kann Hautkrebs eine Folge sein.

Durch den US-Amerikaner Thomas Modrich ist heute bekannt, welche Enzyme Fehler, die bei der Vervielfältigung der DNA im Rahmen der Zellteilung entstehen, ausbessern. Er konnte zeigen, wie die Reparaturenzyme einen neu generierten, fehlerhaften DNA-Strang vom originalen Strang unterscheiden können und so dafür sorgen, dass die Fehler korrigiert werden.

Der Schwede Tomas Lindahl schließlich entdeckte Enzyme, die an Prozessen zur Reparatur beschädigter DNA-Bausteine beteiligt sind. Dass diese Fehler schnell behoben werden und so schwere bis mitunter tödliche Folgen für den Organismus verhindert werden, ist den Enzymen zu verdanken, die Lindahl erforscht hat.


Die Preisträger Satoshi Omura, William Campbell und Tu Youyou (v.l.n.r.) bei einer Pressekonfernez am 6. Dezember 2015 in Stockholm (© picture alliance / dpa)
Der Medizinnobelpreis geht in diesem Jahr zum zwölften Mal an eine Frau – die Chinesin Tu Youyou. Die 84-jährige Wissenschaftlerin wurde in den 60er-Jahren damit beauftragt, einen Wirkstoff gegen Malaria zu finden. Nach dem Sammeln und Untersuchen von mehr als 2.000 Pflanzen gelang es ihr 1971, den Wirkstoff Artemisinin aus Beifuß zu isolieren und erfolgreich zu erproben. Artemisinin bildet bei hohen Eisenkonzentrationen, wie sie beispielsweise in vom Malariaerreger Plasmodium falciparum befallenen roten Blutkörperchen vorkommen, freie Radikale. Diese zerstören den Malariaerreger und verhindern so den Ausbruch der Infektion.


Einen anderen Wirkstoff entdeckten der Japaner Satoshi Ōmura und der Ire William C. Campbell. Auf der Suche nach neuen antibiotischen Substanzen untersuchte Ōmura die Bakteriengattung Streptomyces, die schon länger dafür bekannt war, Antibiotika zu produzieren. Ōmura teilte einige seiner dabei kultivierten Stämme mit Campbell. Ende der 70er-Jahre veröffentlichten beide in derselben Ausgabe des Magazins Antimicrobial Agents and Chemotherapy die Entdeckung der Wirkstoffgruppe der Avermectine, mit der sich Erkrankungen durch Infektionen mit Fadenwürmern behandeln lassen. Dazu zählen auch die Elephantiasis, bei der ein Lymphstau zu stark vergrößerten Beinen oder Armen führt oder die Flussblindheit Onchozerkose, in deren Folge die Betroffenen erblinden können.

In ihrer Begründung für die Verleihung des Medizinnobelpreises gaben die Juroren an, dass die Forschungsergebnisse der Wissenschaftler dazu beigetragen hätten, Therapien zu entwickeln, die die Behandlung parasitärer Erkrankungen revolutioniert haben(2) .

Die entsprechenden Medikamente werden seit vielen Jahren von forschenden Pharmaunternehmen kostenlos, im Falle von Malaria stark vergünstigt, für Behandlungsprogramme in Entwicklungs- und Schwellenländern zur Verfügung gestellt(3) .

Die Nobelpreise für Chemie und Medizin wurden traditionsgemäß am 10. Dezember 2015, dem 119. Todestag des Stifters Alfred Nobel, vom schwedischen König Carl Gustaf in Stockholm verliehen. Die Preise sind in diesem Jahr jeweils mit rund 850.000 Euro (8 Millionen schwedische Kronen) dotiert(4) .

Literaturtipps:
(1) (1) http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2015/press.pdf
(2) (2)http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2015/press.pdf
(3) (3)https://www.vfa.de/de/wirtschaft-politik/entwicklungslaender/bekaempfung-ntd.html
(4) (4) http://www.nobelprize.org