RNA-Medizin Das Molekül, das Forscher für den Ursprung des Lebens halten

Kooperation im Körper: rRNA treibt Reaktionen an, mRNA liefert Baupläne aus dem Erbgut.

(Foto: Lisa Bucher)

Ribonukleinsäuren, kurz RNA, könnten der Schlüssel zum Verständnis des Lebens sein - und künftig Krankheiten wie Krebs besiegen.

Von Kathrin Zinkant

Als die Welt noch jung war, soll es auf der Erde wenig einladend ausgesehen haben. Brodelnde Tümpel, heiße Säurepfützen, kaum Sauerstoff. Dennoch muss in diesen unwirtlichen Flüssigkeitsansammlungen vor mehr als drei Milliarden Jahren das Leben begonnen haben. Klein, sehr klein. Ohne Zellen, ohne Eiweiße, ohne Gene. Und doch vielfältig. Denn das Molekül, das Forscher heute für das Urmolekül des Lebens halten und das zu jener Zeit wohl in den Tümpeln zu finden war, kann vieles: Es kann Information speichern, sich kopieren, chemische Reaktionen beschleunigen, klein oder groß sein. Sein Name? Ribonukleinsäure, englisch RNA abgekürzt. Die Welt vor drei Milliarden Jahren?

Eine RNA-Welt. Ob es diese RNA-Welt wirklich gegeben hat, wird sich nicht mehr überprüfen lassen. Doch auf gewisse Weise wird sie gerade wiederentdeckt - als reales Gebilde, das in den Zellen aller Lebewesen existiert und ein atemberaubendes Netzwerk bildet. Eine Mini-RNA-Welt, die der Schlüssel sein könnte, um das Leben als solches zu verstehen und Krankheiten zu besiegen. Die RNA-Medizin ist ein Feld, das seit einigen Jahren regelrecht explodiert. Und die biochemischen Protagonisten in diesem neuen Zweig der Biomedizin sind inzwischen derart zahlreich, dass immer wieder von einem RNA-Zoo die Rede ist.

Eine Salmonelle sitzt auf einem Salatblatt in der frischen Luft, wenig später im Säurebad des Magens.

Es ist zugleich eine Revolution, mit der vor 15 Jahren wohl kaum jemand gerechnet hätte. Denn über fast ein halbes Jahrhundert hinweg drehte sich in der Biomedizin fast alles um zwei andere Akteure: die DNA, die im Code der Gene die Baupläne für alle Eiweiße des Körpers speichert. Und eben diese Eiweiße, die aus den Genen hergestellt werden. Sie dienen als Baustoff für Zellen und Muskeln, sie kontrollieren Prozesse und speichern Informationen. Eiweiße stehen im Mittelpunkt aller Funktionen und Fehlfunktionen des Körpers. Die Mehrheit moderner Medikamente zielt deshalb direkt auf Proteine ab. RNA spielte in diesem Gefüge lange Zeit die Rolle einer Hilfssubstanz, einer Brücke zwischen Erbinformation und dem Produkt dieser Information, den Proteinen.

RNA-Medizin - die Waffe gegen Krebs?

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Nachdem Proteine bekannt und die Struktur des Erbgutmoleküls DNA 1953 aufgedeckt worden war, suchten neben den DNA-Entdeckern Francis Crick und James Watson zahlreiche andere spätere Nobelpreisträger wie Sidney Brenner, Jacques Monod oder François Jacob nach einer Substanz, die eine solche Brücke bilden konnte. Man fand die Proteinfabriken der Zelle, die zu zwei Dritteln aus RNA bestehen und heute Ribosomen heißen. Man entdeckte Transfer-RNAs, die Eiweißbausteine nach dem Code liefern, der in der DNA gespeichert ist. Und schließlich fanden die Forscher auch den Boten: Messenger-RNAs kopieren Gene und schaffen die Bauanleitungen zu den Ribosomen. Das Dogma der Biologie, demzufolge Information vom Erbgut über die RNA zum Eiweiß fließt - es war erfüllt.

Dass es noch eine RNA-Welt gibt, die in dieses Dogma nicht herein passt, begann man erst mit der sogenannten RNA-Interferenz zu erahnen. Der Prozess wurde Ende der 1990er-Jahre in Fadenwürmern entdeckt: Demnach sind besondere Formen von RNA in der Lage, die Produktion von Proteinen zu unterdrücken oder zu verhindern. Sie funken einfach rein in das Zusammenspiel von Gen, Messenger und Eiweißfabrik. Und wie der damals in Göttingen forschende Thomas Tuschl vor 15 Jahren zeigen konnte, tun sie das auch in den Zellen von höher entwickelten Tieren. Nötig sind dafür nur kleine Schnipsel RNA, die small interfering RNAs, kurz siRNAs. Sie binden gemeinsam mit einem Eiweiß an die Messenger-RNAs. Und stoppen sie.