Wissenschaftler in der biomedizinischen Grundlagenforschung befinden sich – verglichen mit der menschlichen Entwicklungsgeschichte – im Stadium der Jäger und Sammler: der planvolle Ackerbau liegt noch vor uns.“ Dies sagt einer, der es wissen muß: Professor Werner Franke vom Institut für Zellforschung des Deutschen Krebsforschungszentrums in Heidelberg. Er untersuchte gemeinsam mit Professor Klaus Weber vom Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie in Göttingen bestimmte Bausteine des Zellskelettes. Über die Funktion dieser aus Eiweiß bestehenden Stützgerüste in den Zellen von Tier und Mensch können Forscher bislang kaum mehr als spekulieren.

Bei der Erforschung dessen, was die Zelle im Innersten zusammenhält, identifizierten die zeitgenössischen Jäger und Sammler mit biochemischen und immunologischen Methoden bestimmte Bausteine des Skeletts verschiedener Zelltypen.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die Erkenntnis, daß Zellen aus unterschiedlichen Geweben anhand der Zusammensetzung ihres Eiweißskeletts identifiziert werden können, lieferte die Grundlage für die Entwicklung eines neuen Ansatzes in der Krebsdiagnostik. Für ihre Arbeiten erhalten Franke und Weber am Freitag dieser Woche in Hamburg den mit je 75 000 Mark dotierten Ernst-Jung-Preis für Medizin 1984. Einen weiteren Jung-Preis (Höhe: 100 000 Mark) empfängt der amerikanische Professor George Jackson von der Universität von Illinois in Chicago für seine grundlegenden Arbeiten auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten der Atemwege.

Menschliche und tierische Zellen besitzen neben ihrer komplizierten Lebensmaschinerie ein skelettähnliches Gerüst. Es gleicht einem filigranen Netzwerk und ist aus verschiedenen Eiweißmolekülen aufgebaut, die sich dank ihres verschiedenen Durchmessers unterscheiden lassen. Vermutlich spielt das Zellskelett beim Stofftransport und bei Bewegungsvorgängen von Zellen eine Rolle.

Zwei Arten von Zellskelett-Bestandteilen, Mikrotubuli („Röhrchen“) und Mikrofilamente („Fädchen“) genannt, kennen die Forscher schon seit einigen Jahren; beide sind in Wasser und Salz lösliche Eiweißmoleküle. Dagegen rätseln die Wissenschaftler noch immer über die Aufgabe der wasserunlöslichen Intermediär-Filamente (diese „Zwischen-Fädchen“ werden so genannt, weil ihr Durchmesser von etwa einem zehnmillionstel Millimeter zwischen dem der beiden anderen Gerüstbausteine liegt). „Früher wurden die unlöslichen Bestandteile des Zellskeletts – mangels Analysemöglichkeit – weggeworfen“, kommentiert Werner Franke. „Erst neue Techniken der Biochemie ermöglichten in den letzten fünf Jahren die Untersuchung der Intermediär-Filamente.“

Dabei förderten die Wissenschaftler Überraschendes zutage: Im Gegensatz zu Mikrotubuli und Mikrofilamenten, die in allen tierischen und menschlichen Zellen nachgewiesen wurden, sind die einzelnen Arten von Intermediär-Filamenten auf jeweils einen Zelltyp beschränkt. Mittlerweile konnten verschiedene Wissenschaftlergruppen – darunter auch Frankes und Webers Arbeitsgruppen – fünf verschiedene Eiweiße (Proteine) der Intermediär-Filamente nachweisen. Diese Proteine sind, einem Fingerabdruck gleich, für jeweils eine Zellart charakteristisch. Als Krebsforscher interessierte sich Werner Franke natürlich besonders dafür, ob die Intermediär-Filamente in Krebszellen möglicherweise verändert sind. Die Analyse verschiedenartiger Krebszellen war zunächst enttäuschend: Die Gerüsteiweiße von Tumorzellen ließen sich nicht von denjenigen einer normalen Zelle unterscheiden.

Obwohl die Intermediär-Filamente demnach vom Krebsgeschehen unbeeinflußt bleiben, eröffneten sie dennoch neue Perspektiven der Diagnostik: Klinische Pathologen rätseln nämlich bei der Untersuchung von Gewebsproben krebskranker Patienten nicht selten über den Ursprung eines bösartigen Tumors, da Krebszellen derart verändert sein können, daß ihre eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Zellgewebe nur schwer möglich ist. So kann es sich beispielsweise bei einem Tumor im Lymphsystem um ein Lymphom oder um die Tochtergeschwulst eines Lungenkarzinoms handeln. Die exakte Diagnose ist aber Voraussetzung für eine richtige Therapie. Auch werden Tochtergeschwülste entdeckt, ohne daß der Primärtumor zunächst bekannt ist.