Ärzte Zeitung, 03.10.2011

Hintergrund

Medizin-Nobelpreis für neue Optionen gegen Krebs und Immunkrankheiten

Die Medizin-Nobelpreisträger haben die Schüsselprinzipien für die Aktivierung des Immunsystems aufgeklärt und damit das Verständnis von Immunprozessen revolutioniert.

Medizin-Nobelpreis für neue Wege in Prävention und Therapie bei Infekten, Krebs und Immunkrankheiten

Von Angela Speth

"immunis" bedeutet unberührt, frei, rein, und immun zu sein, frei von Krankheitserregern - das ist bei Mensch und Tier eine biologische Grundbedingung fürs Überleben. Die Nobelpreise 2011 gehen an drei Forscher, die entdeckt haben, mit welchen Immun-Mechanismen sich große Lebewesen gegen eindringende Winzlinge zur Wehr setzen.

Die Forschungsarbeiten drehen sich um die zwei Arten der Immunabwehr: Die erste Verteidigungslinie gegen Bakterien, Viren, Pilze oder Parasiten baut das angeborene Immunsystem auf, das sich schon sehr früh in der Stammesgeschichte der Lebewesen entwickelte. Mit Bestandteilen wie Komplement oder Makrophagen zerstört es die Erreger und fördert Entzündungen, die helfen, den Angriff abzuschmettern.

Ralph Steinman tot

Der Wissenschaftler Ralph M. Steinman, der am 3. Oktober als einer der Medizin-Nobelpreisträger bekannt gegeben wurde, ist tot.

Steinman aus Kanada war wenige Stunden zuvor gemeinsam mit dem Franzosen Jules A. Hoffmann sowie Bruce A. Beutler (USA) als Preisträger benannt worden.

Obwohl der Nobelpreis nicht posthum verliehen werden kann, blieb die Jury bei ihrer Entscheidung. Denn sie hatte die Entscheidung ohne Wissen von Steinmans Tod getroffen.

Laut Rockefeller-Universität in New York starb Steinman bereits am 30. September im Alter von 68 Jahren.

Haben die Pathogene diesen ersten Zaun trotzdem durchbrochen, tritt das erworbene Immunsystem in Aktion. Mit seinen T- und B-Zellen produziert es Antikörper und Killerzellen, die infektiöse Agenzien vernichten.

Ist das gelungen, hält die erworbene Immunabwehr ein immunologisches Gedächtnis bereit, das sie bei der nächsten Attacke rasch und effektiv mobilisiert. Es muss ausgeklügelt funktionieren, denn ist die Aktivierungsschwelle zu gering oder setzen körpereigene Moleküle das System in Gang, können inflammatorische Krankheiten folgen.

Wissenschaftler suchten schon lange nach dem Schlüsselprinzip

Schon lange haben Forscher nach dem Schlüsselprinzip gesucht, das diese Kaskaden ins Rollen bringt. Erst Bruce Beutler und Jules Hoffmann klärten den ersten Immunschritt auf: In ihren Pionierarbeiten 1996 untersuchten Hoffmann und sein Team Fruchtfliegen mit Mutationen etwa im Toll-Gen.

Es ist jenes Gen, das die Nobelpreisträgerin von 1995, Professor Christiane Nüsslein-Vollhard, als Schlüsselfaktor bei der Embryonalentwicklung identifizierte. Die Wissenschaftler fanden den Rezeptor so toll, dass sie ihn auch so bezeichneten.

Hoffmann nun infizierte Toll-mutierte Fruchtfliegen mit Bakterien oder Pilzen - und siehe da, sie starben. Folgerung: Das Produkt des Toll-Gens muss mitwirken, um Pathogene aufzuspüren und sie unschädlich zu machen.

Beutler suchte einen speziellen Rezeptor - und fand ihn

Beutler wiederum suchte einen Rezeptor, der ein Bakterienprodukt, das Lipopolysaccharid (LPS), bindet. LPS kann einen septischen Schock auslösen, der in eine lebensbedrohliche Überstimulation des Immunsystems mündet.

1998 entdeckte er, dass Mäuse, die gegen LPS resistent waren, eine Mutation in einem Gen trugen, das dem Toll-Gen der Fruchtfliege ähnelte. Dieses Gen trug den Bauplan für den Toll-Like Rezeptor TLR, der sich als der gesuchte LPS-Rezeptor herausstellte.

Bindet LPS, werden Signale ausgesandt, die Entzündungen oder gar Sepsis induzieren. Säugetiere und Fruchtfliegen nutzen also ähnliche Moleküle, um die Immunabwehr zu aktivieren.

Ralph Steinmans Verdienste bestanden darin, im Jahre 1973 die dendritischen Zellen zu entdecken und daraufhin zu postulieren, dass sie für die Immunabwehr wichtig sein könnten. Um das zu untermauern, untersuchte er, ob sie T-Zellen aktivieren.

Dieser Zelltyp hat eine Schlüsselposition in der erworbenen Immunabwehr inne und bildet das immunologische Gedächtnis. In Zellkultur wies Steinman nach, dass die Anwesenheit dendritischer Zellen in einer raschen T-Zell-Antwort resultiert.

Seine Ergebnisse stießen erst auf Skepsis, bis er weitere Belege lieferte. Außerdem widmete er sich der Frage, wie die erworbene Immunabwehr sich für oder gegen eine Aktivierung entscheidet.

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