Randall Johnson (r), Mitglied des Nobelkomitees, verkündet die Nobelpreisträger 2019 für Physiologie oder Medizin während einer Pressekonferenz neben den Komitee-Mitgliedern Anna Wedell und Patrik Ernfors.
Wie messen Zellen den Sauerstoffgehalt? Für die Forschung dazu gibt es 2019 den Nobelpreis Medizin. Bildrechte: dpa

Nobelpreis für Medizin 2019 Woher weiß der Mensch, wie oft er atmen muss?

Wie lange können Sie die Luft anhalten? Eine Minute? Zwei? Sauerstoff ist für uns Menschen überlebenswichtig. Doch erst seit Kurzem wissen wir, wie die Zellen das messen: Dafür gibt es 2019 den Medizin-Nobelpreis.

Randall Johnson (r), Mitglied des Nobelkomitees, verkündet die Nobelpreisträger 2019 für Physiologie oder Medizin während einer Pressekonferenz neben den Komitee-Mitgliedern Anna Wedell und Patrik Ernfors.
Wie messen Zellen den Sauerstoffgehalt? Für die Forschung dazu gibt es 2019 den Nobelpreis Medizin. Bildrechte: dpa

Wenn Freitaucher zehn Minuten lang unter Wasser die Luft anhalten, fragen sie sich nicht, wie ihre Zellen den Sauerstoffgehalt messen. Sie tauchen einfach. Ist es da überhaupt notwendig zu wissen, wie das funktioniert? Für William Kaelin (USA), Peter Ratcliffe (Großbritannien) und Gregg Semenza (USA) war die Antwort ganz klar: Ja. Denn Sauerstoff ist nicht nur wichtig, um abzutauchen, sondern für unseren Energiehaushalt, unseren Stoffwechsel. Bei Anämie (Mangel an roten Blutkörperchen) oder Krankheitszuständen wie Herz-Lungen-Versagen dagegen ist die Sauerstoffverfügbarkeit gestört. Aber warum?

Drei Einzelkämpfer – ein Ergebnis

Kaelin, Ratcliffe und Semenza, die 2019 den Nobelpreis für Medizin erhalten, sind kein Forscherteam, wie die Auszeichnung vermuten lassen könnte. Sie forschen unabhängig voneinander, untersuchen dabei aber die gleiche Frage: Wie messen Zellen auf molekularer Ebene den Sauerstoffgehalt.

Die ersten Schritte dazu machte Gregg Semenza, Kinderarzt und Professor an der John Hopkins University (Baltimore/USA). William Kaelin ist Onkologe und Professor an der Harvard Medical School in Boston (USA). Und Sir Peter Ratcliffe - ein Brite und Spezialist für Innere Medizin.

Die ursprüngliche Frage, der zunächst auch Peter Ratcliffe und Greg Semenza nachgegangen sind, war die Bildung von Erythropoietin. Ein körpereigenes Hormon, was von den Nieren gebildet wird und für die Anpassung an Sauerstoffmangel… verantwortlich ist.

Prof Joachim Fandrey, Institut für Physiologie der Uni Duisburg-Essen
William Kaelin, US-amerikanischer Onkologe und Professor an der Harvard Medical School und Forscher am Dana-Farber Cancer Institute in Boston, steht in seinem Wohnzimmer und telefoniert, nachdem er den Nobelpreis erhalten hat.
Glücklicher Nobelpreisträger 2019: William Kaelin. Bildrechte: dpa

Kaelin dagegen forschte am Protein Von-Hippel-Lindau (VHL). Das gibt es mit Mutationen und stört den Regelkreis der Sauerstoffanpassung. Was dazu führen kann, dass Betroffene zu viele rote Blutkörperchen haben.

Warum ist das wichtig?

Wir alle brauchen Sauerstoff zum Überleben. Sauerstoff sei die Substanz, von der man am meisten konsumiere und ohne die man am kürzesten überlebe, so erklärte es Gregg Semenza im Jahr 2016 als die drei Forscher bereits den renommierten Lasker-Preis bekommen hatten.

Die Entdeckung der drei spielt eine große Rolle bei der Anpassung an Höhenlagen, bei Herzinsuffizienz oder chronischen Lungenerkrankungen. Sauerstoffregulierung ist wichtig bei der Immunabwehr oder Gewebereparatur. Ihre Arbeiten hätten die Grundlagen gelegt für die Entwicklung neuer Strategien zur Bekämpfung von Blutarmut, Krebs und vielen anderen Erkrankungen, so die Nobelpreis-Jury.

Die Zulassung für ein Medikament, das auf diesen Forschungen beruht und die Zahl der roten Blutkörperchen wieder normalisiert, gibt es in China bereits, so Prof.  Fandrey.

Aber die klinische Prüfung ist auch in Europa und den USA weit fortgeschritten.

Prof Joachim Fandrey

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 07. Oktober 2019 | 12:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 08. Oktober 2019, 09:49 Uhr