Stockholm: Sinnesforschung: Medizin-Nobelpreis für Entdeckung von Rezeptoren

Wie würden wir unsere Umwelt beurteilen, wenn wir Schmerzen, Berührungen und Temperaturen nicht wahrnehmen könnten? Für die Erforschung zentraler Grundlagen dieser überlebenswichtigen Sinneswahrnehmungen bekommen zwei Wissenschaftler den Nobelpreis

Für die Entdeckung von Zellrezeptoren, über die wir die Temperatur und Berührungen wahrnehmen, erhalten David Julius (USA) und der im Libanon geborene Forscher Ardem Patapoutian den diesjährigen Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Das teilte das Karolinska-Institut am Montag in Stockholm mit.

Die Entdeckungen der Forscher „haben es uns ermöglicht zu verstehen, wie Wärme, Kälte und mechanische Kräfte die Nervenimpulse auslösen, die es uns ermöglichen, die Welt um uns herum wahrzunehmen und uns an sie anzupassen“, hieß es vom Komitee. Das Wissen habe zu neuen Behandlungsmöglichkeiten für chronische Schmerzen und zahlreiche andere Krankheiten geführt.

Vor den Entdeckungen der Forscher sei unklar gewesen, wie Temperatur und mechanische Reize vom Nervensystem in elektrische Impulse umgewandelt werden, erläuterte das Nobelkomitee. In den späten 1990er Jahren hatte David Julius an der University of California (San Francisco) seine Arbeiten mit Capsaicin begonnen, dem feurigen Inhaltsstoff von Chili-Schoten. Zu diesem Zeitpunkt sei bereits bekannt gewesen, dass Capsaicin bei Kontakt Schmerzrezeptoren aktiviert – aber wie genau, war unklar.

Medizin-Nobelpreis an zwei Molekularbiologen

Mit seinem Team baute Julius – geboren 1955 in New York – nacheinander einzelne, in Nervenzellen aktive Gene in Zellen ein, die normalerweise nicht auf Capsaicin reagieren. Auf diese Weise identifizierten die Forscher ein einzelnes Gen, das die Zellen Capsaicin-empfindlich macht. Weitere Forschungen zeigten, dass das Gen die Vorlage für ein Eiweiß liefert, das als Ionenkanal in den Wänden von Zellen sitzt. Ionenkanäle sind eine Art Tunnel in den Zellwänden, die für die Weiterleitung von Nervensignalen wichtig sind. Die Forscher hatten damit einen Schmerzrezeptor identifiziert, der auf schmerzhafte Hitze reagiert. Der Rezeptor bekam später den Namen TRPV1. Nachfolgend wurde weitere, verwandte Rezeptoren entdeckt, auch vom zweiten Preisträger, Ardem Patapoutian, der die US-Staatsbürgerschaft besitzt.

Patapoutian beschäftigte sich vorrangig mit der Frage, wie Druck und Berührungen vom Körper wahrgenommen werden. Der 1967 in Beirut (Libanon) geborene Wissenschaftler war in seiner Jugend nach Los Angeles gezogen und hatte am California Institute of Technology in Pasadena promoviert. Seit 2000 arbeitet er bei Scripps Research, einer führenden biomedizinischen Forschungseinrichtung im kalifornischen La Jolla. Ein Team um Patapoutian hatte Zellen untersucht, die auf Berührungen mit einer Pipette mit elektrischen Signalen reagierten. Die Wissenschaftler schalteten nacheinander einzelne Gene aus, bis sie das Gen gefunden hatten, das für die Wahrnehmung der Berührung zuständig ist. Es bildet ebenfalls einen Ionenkanal, nach dem griechischen Wort für Druck Piezo1 genannt.

Etwas später folgte die Entdeckung von Piezo2, einem weiteren druckempfindlichen Ionenkanal. Er ist auch für die Wahrnehmung von Bewegung und der Körperposition im Raum zuständig. Beide Rezeptoren sind an der Regulierung von wichtigen Körperfunktionen beteiligt, etwa dem Blutdruck, der Atmung und der Kontrolle der Harnblase.

Julius und Patapoutian teilen sich die in diesem Jahr mit zehn Millionen schwedischen Kronen (rund 980 000 Euro) dotierte Auszeichnung. Leer gehen hingegen zunächst die Wissenschaftler hinter der Entwicklung von mRNA-Impfstoffen aus. Im Vorfeld war spekuliert worden, dass sie aufgrund der Bedeutung der Impfstoffe bei der Bewältigung der Corona-Pandemie mit einem Nobelpreis ausgezeichnet werden könnten.

Weitere Nobelpreise werden in dieser Woche bekanntgegeben

Seit 1901 haben 222 Menschen den Medizin-Nobelpreis erhalten, darunter 12 Frauen. Der erste ging an den deutschen Bakteriologen Emil Adolf von Behring für die Entdeckung einer Therapie gegen Diphtherie. 1995 erhielt als erste und bislang einzige deutsche Frau Christiane Nüsslein-Volhard diese Auszeichnung.

Im vergangenen Jahr bekamen Harvey J. Alter (USA), Michael Houghton (Großbritannien) und Charles M. Rice (USA) den Preis. Sie hatten maßgeblich zur Entdeckung des Hepatitis-C-Virus beigetragen.

Mit dem Medizin-Preis startete der Nobelpreis-Reigen. Am Dienstag und Mittwoch werden die Träger des Physik- und des Chemie-Preises benannt. Am Donnerstag und Freitag folgen die Bekanntgaben für den Literatur- und den Friedensnobelpreis. Die Reihe endet am folgenden Montag, 11. Oktober, mit dem von der schwedischen Reichsbank gestifteten sogenannten Wirtschafts-Nobelpreis.

Die feierliche Vergabe aller Auszeichnungen findet traditionsgemäß am 10. Dezember statt, dem Todestag des Preisstifters Alfred Nobel.

Bereits am vergangenen Mittwoch waren die Träger der diesjährigen Alternativen Nobelpreise von der Right Livelihood Stiftung bekanntgegeben worden.