Brite und Japaner geehrt Medizin-Nobelpreis für Zellprogrammierer

"Ihre Erkenntnisse haben unser Verständnis davon revolutioniert, wie sich Zellen und Organismen entwickeln": Das Karolinska-Institut vergibt den Nobelpreis für Medizin an die Zellforscher John Gurdon und Shinya Yamanaka. Ihnen ist es gelungen, ausgereifte Körperzellen in ihren Ursprungszustand zurückzuversetzen.

Der Nobelpreis für Medizin geht in diesem Jahr den Briten John Gurdon und an den Japaner Shinya Yamanaka. Das teilte das Karolinska-Institut am Montag in Stockholm mit. Die beiden Wissenschaftler erhalten die Auszeichnung für ihre Entdeckung, wie bereits ausgereifte Zellen "reprogrammiert" werden können. Das bedeutet, dass diese Zellen wieder in der Lage sind, sich zu jeder Form von Körperzellen zu entwickeln, also pluripotent sind.

"Ihre Erkenntnisse haben unser Verständnis davon revolutioniert, wie sich Zellen und Organismen entwickeln", begründete das Komitee seine Wahl.

Gurdon hatte bereits 1962 festgestellt, dass sich die Spezialisierung des Erbguts einer Zelle rückgängig machen lässt. Dazu hatte er aus einer Frosch-Eizelle den Zellkern mit der DNA entfernt und stattdessen den Kern aus einer - bereits spezialisierten - Darmzelle einer Kaulquappe eingesetzt. Aus der Eizelle entwickelte sich eine normale Kaulquappe, ein Klon des Tieres, von dem die Darmzelle stammte.

Yamanaka fand 40 Jahre später heraus, wie man reife, also spezialisierte Zellen einer Maus in unreife, pluripotente Stammzellen verwandeln kann. Aus solchen Stammzellen können sich dann wieder alle unterschiedlichen Körperzellen entwickeln.

John Gurdon aus Großbritannien (li., undatiertes Handout der Cambridge University) und Shinya Yamanaka aus Japan (undatiertes Handout des Deutschen Krebsforschungszentrums).

(Foto: dpa)

Gurdon und Yamanaka konnten damit zeigen, dass die vollständigen Erbinformationen auch einer spezialisierten Körperzelle noch verfügbar sind - und sich aktivieren lassen. Lange Zeit hatte man das nicht für möglich gehalten.

Denn wenn aus befruchteten Eizellen Lebewesen entstehen, teilen sich die Zellen und übernehmen nach und nach verschiedene Funktionen. Die embryonalen pluripotenten Stammzellen, aus denen sich theoretisch alle Körperzellen entwickeln können, spezialisieren sich. Die dabei entstehenden Leberzellen etwa unterscheiden sich in ihrer Funktion stark von Nervenzellen, Muskelzellen unterscheiden sich von Hautzellen. Ist die Entscheidung für einen bestimmten Zelltyp gefallen, ist nur noch ein Teil des Erbgutes aktiv, der Rest wird gewissermaßen stillgelegt. Einmal Leberzelle - immer Leberzelle, lautete die Lehrmeinung. Die beiden Forscher widerlegten sie.

Gurdon hatte für sein Experiment eine Eizelle benötigt, in der die DNA gewissermaßen ihre "Unreife" zurückgewinnen konnte. Yamanaka dagegen gelang es, spezialisierte Mäuse-Zellen aus dem Bindegewebe der Tiere direkt zu "reprogrammieren". Er aktivierte dazu vier bestimmte Gene in den Zellen, so dass diese sich in Stammzellen zurückverwandelten. Diese "induzierten pluripotenten Stammzellen" (iPS) waren in der Lage, sich erneut in Fibroblasten, aber auch in andere Körperzellen zu entwickeln. Als der Japaner seine Entdeckung 2006 veröffentlichte, war sofort klar, dass es sich um einen wichtigen Durchbruch handelte, heißt es vom Nobel-Komitee.

Wofür der Nobelpreis für Medizin 2012 vergeben wurde.

(Foto: Nobelpreis-Komitee)

"Wir verstehen nun, dass reife Zellen nicht für immer auf ihren spezialisierten Zustand beschränkt sind. Lehrbücher mussten umgeschrieben werden und neue Forschungsfelder wurden etabliert", schreibt das Komitee.