Medi­zin-Nobel­preis 2019

25.10.2019 | Politik


Für ihre laut Nobel­preis-Komi­tee „bahn­bre­chen­den Ent­de­ckun­gen“ der Sauer­stoff­sen­sor-Mecha­nis­men in Zel­len und deren Adap­tion an das Sauer­stoff­an­ge­bot wur­den die US-Ame­ri­ka­ner Wil­liam G. Kae­lin Jr. und Gregg L. Semenza gemein­sam mit dem Bri­ten Sir Peter J. Rat­cliffe mit dem dies­jäh­ri­gen Nobel­preis für Medi­zin ausgezeichnet.


Dank der Grund­la­gen­for­schung die­ser Nobel­preis­trä­ger wis­sen wir nun viel mehr dar­über, wie unter­schied­li­che Sauer­stoff­kon­zen­tra­tio­nen fun­da­men­tale phy­sio­lo­gi­sche Pro­zesse regu­lie­ren. Das ‚Rie­chen‘ der Sauer­stoff­kon­zen­tra­tion erlaubt es Zel­len, ihren Stoff­wech­sel an nied­rige Sauer­stoff­werte anzu­pas­sen“, so das Nobel­preis­ko­mi­tee in sei­ner Begründung. 

Aus­ge­hend von bestehen­den Erkennt­nis­sen über die Funk­tion von Ery­thro­poie­tin (EPO) ent­deckte Semenza an Leber­zel­len im Labor den Pro­te­in­kom­plex HIF. Die­ser besteht aus zwei Tran­skrip­ti­ons­fak­to­ren (HIF-1al­pha und ARNT). Bei hoher Sauer­stoff­kon­zen­tra­tion ist die Kon­zen­tra­tion an HIF-1al­pha in Zel­len gering, bei Sauer­stoff­man­gel steigt sie an. Dies wie­derum führt zu einem Hin­auf­re­gu­lie­ren der für EPO kodie­ren­den Gene. Bei nor­ma­ler Sauer­stoff­kon­zen­tra­tion in Zel­len wird HIF-1al­pha abge­baut. Wie das genau funk­tio­niert, war zunächst unklar.

Muta­tio­nen im VHL-Gen

Zur Klä­rung trug Wil­liam Kae­lin bei: Er unter­suchte die ver­erb­bare Hip­pel-Landau-Erkran­kung (VHL-Krank­heit), durch die betrof­fene Fami­lien ein mas­siv höhe­res Risiko für man­che Krebs­er­kran­kun­gen haben. Die Ursa­che sind Muta­tio­nen im VHL-Gen. Rat­cliffe und sein Team ent­deck­ten schließ­lich, dass VHL mit HIF-1al­pha inter­agie­ren kann und für des­sen Abbau unter nor­ma­len Sauer­stoff­kon­zen­tra­tio­nen ver­ant­wort­lich ist. 2001 konn­ten Rat­cliffe und Kae­lin in zwei par­al­lel erschie­nen Stu­dien zei­gen, dass zwei sauer­stoff­ab­hän­gige Enzyme (Pro­lyl-Hydro­xyla­sen) den eigent­li­chen Sen­sor für die Sauer­stoff­kon­zen­tra­tion in Zel­len und damit den ent­schei­den­den Fak­tor für den Abbau von HIF-1al­pha darstellen.

Der Nobel­preis für Medi­zin ist erneut mit neun Mil­lio­nen Schwe­di­schen Kro­nen (rund 826.000 Euro) dotiert. Er wird jähr­lich am 10. Dezem­ber, dem Todes­tag des Stif­ters Alfred Nobel, verliehen.


Wil­liam G. Kae­lin Jr. wurde 1957 in New York City gebo­ren und stu­dierte an der Duke Uni­ver­sity in North Caro­lina. Nach einer Tätig­keit am Johns Hop­kins Hos­pi­tal in Baltimore/​Maryland arbei­tet Kae­lin zur­zeit am Howard Hug­hes Medi­cal Insti­tute. Außer­dem hat er eine Pro­fes­sur an der Har­vard Medi­cal School inne.

Sir Peter J. Rat­cliffe wurde 1954 in Lan­ca­shire in Groß­bri­tan­nien gebo­ren. Er stu­dierte an der Uni­ver­sity of Cam­bridge und ist heute Direk­tor für Kli­ni­sche For­schung am Fran­cis Crick Insti­tut in Lon­don sowie Lei­ter des Hypo­xie-Labors an der Uni­ver­sity of Oxford.

Gregg L. Semenza wurde 1956 in New York City gebo­ren. Er stu­dierte an der Har­vard Uni­ver­sity in Cambridge/​Massachusetts sowie an der Uni­ver­sity of Penn­syl­va­nia in Phil­adel­phia. Außer­dem war er am Duke Uni­ver­sity Medi­cal Cen­ter in North Caro­lina und an der Johns Hop­kins Uni­ver­sity in Baltimore/​Maryland tätig, wo er heute Direk­tor des Gefäß­for­schungs­pro­gramms ist.

© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 20 /​25.10.2019