Ärzte Zeitung, 04.10.2006

Preis für das Abschalten von Genen

Zwei US-Forscher teilen sich den Medizin-Nobelpreis 2006 / Hoffnung auf Nutzen für die Therapie

Von Peter Leiner

"Die Technik der RNA-Interferenz hat das Potential, die Biologie zu revolutionieren." So schätzen viele Wissenschaftler wie die Aids-Forscherin Dr. Ruth Ruprecht aus Boston jene Entdeckung ein, für die jetzt zwei US-Forscher mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2006 ausgezeichnet worden sind: die Professoren Craig C. Mello aus Worcester und Andrew Z. Fire aus Stanford. Große Hoffnungen werden in die daraus entwickelte Technik gesetzt, mit der Gene stummgeschaltet werden können, auch für die therapeutische Anwendung, etwa gegen Krebs oder Infektionen.

So wird Boten-RNA gezielt zerstört
Ein Enzym baut den Nukleinsäure-Strang ab
Vereinfachtes Schema des Boten-RNA-Abbaus durch RNA-Interferenz: (1) Ein kurzer Strang siRNA (short interfering RNA) heftet sich an die passende Boten-RNA (2). Diese wird - dadurch markiert - mit Hilfe eines Enzymkomplexes (eiförmige Struktur in der Grafik) in kleine Stücke abgebaut (3). Die siRNA-Moleküle sind nur etwa 22 bis 25 Bausteine lang.

Seit der Entdeckung der beiden Nobelpreisträger im Jahr 1998 hat sich die RNA-Interferenz längst zum Standardwerkzeug der Molekularbiologen und Gentechniker entwickelt.

Aufbauend auf der Entdeckung in Pflanzen, daß möglicherweise RNA-Moleküle beim Abschalten von Genen beteiligt sind, prüfte Mello mit seinem Forscher-Kollege Fire im Fadenwurm Caenorhabditis elegans, wie solche Moleküle in Tieren Gene beeinflußen können. Dabei nutzten sie Boten-RNA, mit der sie die Synthese eines Muskeleiweißes beeinflußen wollten. Boten-RNA enthält die Bauanleitung für Eiweißmoleküle, die im Erbgut des Zellkerns in den Genen gespeichert ist und mit der Boten-RNA ins Zytoplasma transportiert wird.

Als Mello und Fire die Boten-RNA mit der Information für dieses Eiweiß als doppel- statt einzelsträngiges Molekül in den Fadenwurm injizierten, wurde das entsprechende Wurmgen zur ihrer Überraschung abgeschaltet (Nature 391, 1998, 806).

Weil sie nur wenige Moleküle für ihren Versuch verwendeten, vermuteten die beiden Forscher, daß es molekulare Vorgänge in der Zelle gibt, die den Effekt verstärkten. Sie entdeckten die RNA-Interferenz, die in allen eukaryontischen Zellen - also Zellen mit einem Zellkern - vorkommt und mit der sich Zellen zum Beispiel gegen Viren wehren und die Aktivität der Gene regulieren.

Schon bald nach der Entdeckung durch Mello und Fire begannen Forscher weltweit mit Versuchen, die RNA-Interferenz zu einer Methode zu entwickeln, um sie eines Tages auch therapeutische nutzen zu können. Seit mehr als einem Jahr gibt es ein europäisches Forschungsprojekt, in dem die RNA-Interferenz-Technik für die Therapie etwa gegen Krebs, degenerative Erkrankungen oder Infektionskrankheiten wie Aids entwickelt wird.

Gefördert wird dieses Projekt, das RIGHT-Konsortium (RNA Interference Technology as Human Therapeutic Tool), von der Europäischen Union und koordiniert vom Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin unter der Leitung von dessen Direktor, Professor Thomas F. Meyer.

Die RNA-Interferenz-Forscher hoffen, die Technik eines Tages zum Beispiel auch in der Gentherapie nutzen zu können. Tierversuche, etwa zur Infektion mit Hepatitis-B- oder Herpes-simplex-Viren, liefen vielversprechend. Eine Phase-1-Studie zur Behandlung von Patienten mit Makula-Degeneration ist bereits in den USA angelaufen.

Für die Entdeckung zur RNA-Interferenz sind Fire und Mello bereits mit vielen Auszeichnungen geehrt worden, darunter auch mit dem Paul-Ehrlich-und-Ludwig-Darmstaedter-Preis Anfang dieses Jahres. Den Nobelpreis, der mit etwa 1,1 Millionen Euro dotiert ist, nehmen Fire und Mello am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel, in Stockholm entgegen.

Nobelpreis für Medizin 2006

Studierte zunächst Mathematik: Biologe und Nobelpreisträger Professor Andrew Z. Fire. Fotos: dpa
Andrew Z. Fire wurde im April 1959 in Santa Clara County in Kalifornien geboren. Er studierte zunächst Mathematik in Berkeley und anschließend Biologie. Ab Ende der 70er Jahre beschäftigte er sich mit Gentransfermethoden sowie mit der Steuerung der Expression von Genen in der Embryonalentwicklung des Fadenwurms. Seit 2004 forscht Fire am Department für Pathologie und Genetik der Stanford University School of Medicine. (eb)
Forschte an der Harvard-Universität: Biochemiker und Nobelpreisträger Professor Craig C. Mello.
Craig Cameron Mello wurde im Oktober 1960 geboren. Er studierte zunächst Biochemie und wechselte dann zur Biologie, worin er im Jahr 1990 an der Harvard University in Cambridge in Massachusetts promovierte. Mello hat sich mit Gentransfermethoden beschäftigt sowie mit der Embryonalentwicklung des Fadenwurms. Seit 2003 ist er Professor für Molekulare Medizin an der University of Massachusetts Medical School in Worcester. (eb)

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