Zellforscher Ohsumi bekommt Nobelpreis für Medizin

Insagesamt waren 273 Wissenschafter im Bereich der Medizin und Physiologie für den Nobelpreis nominiert. Am Montagvormittag hat das Karolinska-Institut seine Entscheidung bekanntgegeben: Der Nobelpreis geht an den Zellbiologen Yoshinori Ohsumi für die Entdeckung des sogenannten Autophagie-Mechanismus (Selbstverdauung), der unter anderem bei der Zersetzung von Zellbestandteilen eine Rolle spielt.

Der Wissenschafter am Tokyo Institute of Technology hat in den 1990er-Jahren bahnbrechende Experimente durchgeführt. Bereits in den 1960er-Jahren hatten Forscher beobachtet, dass die Zellen eigene Bestandteile zerstören können. Aber wie das funktionierte, war lange nicht geklärt.

" Yoshinori Ohsumi benutzte die Bäckerhefe, um die Gene für diese Autophagie zu identifizieren. Er ging dann weiter, indem er die der 'Selbstverdauung' zugrunde liegenden Mechanismen in der Hefe aufklärte und zeigte, dass eine ähnliche Maschinerie dafür auch in unseren Zellen benutzt wird", hieß es in der Begründung. Autophagie-Gene können auch Krankheiten verursachen und sind beteiligt an manchen Krebsleiden und neurologischen Erkrankungen.

Der Nobelpreis für Medizin ist mit acht Millionen Schwedischen Kronen (rund 830.000 Euro) dotiert. Im vergangenen Jahr hatten die Parasitenforscher Youyou Tu, William Campbell und Satoshi Omura die begehrte Auszeichnung bekommen.

Die Bekanntgabe bildet den Auftakt zu der Woche, in der die meisten Gewinner der diesjährigen Nobelpreise verkündet werden. Am Dienstag und Mittwoch werden die Preisträger für Physik und Chemie bekanntgegeben, am Freitag dann der Friedensnobelpreisträger enthüllt (siehe Fahrplan unten).

Laureaten seit 2006

Seit 1901 werden Wissenschaftler aus dem Bereich der Medizin mit dem prestigeträchtigen Preis geehrt. Die erste Auszeichnung ging damals an den deutschen Bakteriologen Emil Adolf von Behring für die Entdeckung der Serumtherapie gegen Diphtherie.

Die Bekanntgabe des Nobelpreises für Medizin bildet den Auftakt der alljährlichen Preisverleihung. Dienstag und Mittwoch folgen die Auszeichnungen für Physik und Chemie, am Donnerstag der Nobelpreis für Literatur. Der Friedensnobelpreis-Gewinner folgt am Freitag, den 9. Oktober. Seit 1969 gibt es den von der schwedischen Nationalbank gestifteten Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften, der am 12. Oktober verkündet wird. Verliehen werden die Auszeichnungen am Todestag des Preisstifters Alfred Nobel, dem 10. Dezember, in Stockholm und Oslo. Die Verkündung des Physik-Gewinners gibt es am 4.10. ab 11.45 Uhr im Stream:

Chemie folgt am 5.10. ab 11.45 Uhr:

Der Gewinner des Friedensnobelpreis wird am 7.10. ab 11 Uhr bekannt gegeben:

An wen der Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften geht, ist am 10.10 ab 13 Uhr hier zu sehen:

Der Termin für Literatur steht noch nicht fest:

Um zu verstehen, was der Medizinnobelpreisträger 2016 tut, muss man zuerst einen Ausflug ins Griechische machen: Zellbiologe Yoshinori Ohsumi hat nämlich die molekularen Mechanismen von Autophagie am Beispiel von Hefezellen, später auch bei Säugerzellen, die sich durch Abbau körpereigener Proteine auf gewandelte Umweltbedingungen einstellen, geklärt.

Autophagie kommt vom altgriechisch αautós „selbst“, phagein „fressen“ und cýtos „Zelle“ und beschreibt den Prozess in Zellen, mit dem sie eigene Bestandteile abbauen und verwerten. Der Prozess ist für ein Gleichgewicht zwischen der Produktion neuer und dem Abbau alter Zellbestandteile notwendig. Ein Mitochondrium einer Leberzelle hat beispielsweise eine Lebenszeit von zehn Tagen, bevor es durch Autophagozytose abgebaut wird, und seine Bestandteile erneut zum Aufbau anderer Strukturen weiterverwendet werden.

Somit ist die Autophagie eine im Laufe der Evolution entwickelte Strategie der Zellen, um Energie zu sparen. Autophagozytose ermöglicht auch den Abbau von Viren, Bakterien und Fremdeiweißen, die in die Zelle eingedrungen sind. Sie dient damit auch der Immunantwort. Sie kann auch das Absterben von Zellen verursachen. Es ist Teil des programmierten Zelltodes. Es reguliert somit das Wachstum von vielzelligen Organismen und Kolonien (Hefe). Autophagie ist also ein Prozess, bei dem die Zellen sich selbst aufräumen, ihren Zellmüll, etwa deformierte oder beschädigte Proteine, entsorgen.

Ohsumi, geboren 1945 hat fast sein ganzes Leben lang in Japan geforscht und wurde von Thomson Reuters seit 2013 als Favorit für den Medizin-Nobelpreis gehandelt – groß war die Zahl seiner Zitationen und Preise. 2015 erhielt er den Internationalen Preis für Biologie, den Keio Medical Science Prize und den Rosenstiel Award. Für 2016 wurden ihm der Wiley Prize in Biomedical Sciences, der Dr. Paul Janssen Award for Biomedical Research zugesprochen.

Univ.-Prof. Georg Wick ist Zell- und Alternsforscher in Innsbruck.

KURIER: Was genau ist das Prinzip hinter der heurigen Nobelpreisauszeichnung?Georg Wick: Zellen können auf zwei Arten zugrund gehen: Das eine ist die Nekrose: Wenn etwa bei einem Herzinfarkt die Blutversorgung unterbrochen wird, sterben Zellen hinter dem Gefäßverschluss ab. Das ist wie ein Unfall, wie wenn sie zerquetscht oder zerdrückt werden. Das andere ist die Apoptose, der programmierte Zelltod. Dazu wird etwa in alten Zellen oder in bösartigen Zellen durch das Immunsystem ein Selbstmordprogramm angeworfen.

Das heißt, die Zellen sterben ab? Ja, das ist ein Schutzmechanismus des Körpers etwa gegen Krebserkrankungen. Der nächste Schritt ist dann die Autophagie: Fresszellen etwa können die Rückstände dieser abgestorbenen Zellen aufnehmen und entsorgen, ohne dass es zu einem Entzündungsprozess - also zu einer Reaktion des Immunsystems - kommt. Sie verdauen sozusagen diesen Zellmül.. Das ist quasi eine körperinterne Mülllabfuhr.

Wodurch genau wird dieser programmierte Zelltod ausgelöst? Es sind Signale von Abwehrzellen an die Krebszellen, sinngemäß „Jetzt kille ich dich“. Daraufhin wird eine Signalkaskade in der Krebszelle in Gang gesetzt, von der Oberfläche bis ins Innere, die dann im Zellkern die Selbstmordgene aktiviert.

Das funktioniert aber nicht immer. Genau, die Krebszelle kennt drei Möglichkeiten, diesem Prozess von Selbstmorprogramm und Autophagie zu entkommen: Sie teilt sich so rasch, dass das Immunsystem nicht mehr nachkommt mit dem Weitergeben der Selbstmordbefehle. Zweiter Schutzmechanismus ist, dass die Krebszellen Tarnkappen aufsetzen, die sie für die Immunzellen unsichtbar machen. Und das Dritte ist, dass sie es schaffen, die Immunzellen zu lähmen. Hier ist die neue Krebsimmuntherapie ein erfolgreicher Ansatz, dieses Tarnen und Lähmen zu überwinden. Es geht immer darum, die bremsenden Signale von der Krebszelle an die Abwehrzellen nicht ankommen zu lassen. Vielmehr muss die Abwehrzelle die Möglichkeit haben, ihren Befehl zum Selbstmord erfolgreich an die Krebszelle zu übermitteln.