Medizinnobelpreis 2009 An allen Enden jung

Der Medizinnobelpreis würdigt Leistungen in der Alterns- und der Krebsforschung – einem Feld in Frauenhand.

© Susan Merrell/dpa

Elisabeth Blackburn – hier an der Universität Kalifornien in San Francisco – erforscht die Schutzkappen am Ende von Chromosomen – die Telomere. Sie schützen das Erbgut bei der Zellteilung vor Beschädigung

Als Elizabeth Blackburn an der Universität Yale zum ersten Mal durch das Okular eines Mikroskops auf ihr Forschungsobjekt blickte, war es um sie geschehen: »Es war Liebe auf den ersten Blick.« Dort, auf dem Objektträger, kreiselten kugelige Wimpertierchen. Später, in Kalifornien, teilten ihre Kollegen die Zuneigung. »Es kam vor, dass in meinem Labor in Berkeley Ravels Bolero gespielt wurde, um die Tierchen zur Paarung zu animieren.«

Diese innige Begegnung führte schließlich zu einer epochalen Entdeckung, die das ungebremste Wachstum von Krebs und den Vorgang des Alterns verständlicher machte. Eine Entdeckung, die Elizabeth Blackburn von der University of California in San Francisco am Montag den Nobelpreis für Physiologie und Medizin bescherte. Blackburn teilt sich den Preis mit Carol Greider, Direktorin der Abteilung für Molekularbiologie und Genetik an der Johns-Hopkins-Universität in Baltimore, und Jack Szostak von der Harvard Medical School in Boston. 

1985 hatten Blackburn und ihre damalige Doktorandin Carol Greider im Zellkern der Wimpertierchen das Enzym Telomerase gefunden. Dessen Bedeutung wird bei einer Betrachtung der Chromosomen, der beim Menschen x-förmigen Erbgutstränge klar. An deren vier Enden sitzen wie Kappen die Telomere. Sie stabilisieren die Chromosomen und schützen sie davor, mit den Enden anderer Chromosomen im Zellkern zu verschmelzen.

Am Anfang sind die Telomere in menschlichen Körperzellen noch lang. Im Laufe ihres Lebens aber büßen die Endstücke bei jeder Zellteilung mehr als die Hälfte ihrer Länge ein. Nach 50 bis 100 Teilungen reicht die Länge nicht mehr für weitere Kopiervorgänge aus – die Zelle stirbt. Die Folge: Im Alter heilen Wunden langsamer, und Organe arbeiten nur noch mit halber Kraft.

Hier kommt die Telomerase ins Spiel. Sie kann die Endkappen wie ein natürlicher Jungbrunnen regenerieren. Allerdings stellen im menschlichen Körper nur die Urzellen der Organe, die Stammzellen, und die Geschlechtszellen das Enzym her. Ist die Telomerase hingegen in einer normalen Körperzelle aktiv, bedeutet das Krebs.

Denn Tumorzellen können den Verjüngungsmechanismus zweckentfremden, sie schöpfen aus dieser Quelle Kraft zum Wachstum und für ihre zerstörerische Unsterblichkeit. Wer die Telomerase kontrolliert, hofften die Wissenschaftler in den neunziger Jahren, kann sowohl den Krebs besiegen als auch das Altern verlangsamen. Die Szene der Molekularbiologen war elektrisiert. Doch wie sich herausstellen sollte, war es eine Hybris.

Die Hoffnung, man könnte die Telomerase für Kuren gegen das Altern oder als Krebstherapie einspannen, erfüllte sich nicht. Zwar zeigt die Telomerase-Aktivität in Krebszellen an, wie aggressiv ein Tumor wuchert. Aber bisher gibt es nur wenige Versuche, das Enzym bei Krebserkrankungen zu bremsen.

Der Pharmahersteller Böhringer Ingelheim war mit einer solchen Substanz gescheitert, jetzt versucht es die amerikanische Biotech-Firma Geron – mit Unterstützung vieler ehemaliger Mitarbeiter von Elizabeth Blackburn. Außerdem taugt die Bestimmung der individuellen Telomerlänge nicht als Orakel, das man zur eigenen Restlebenszeit befragen könnte. Nach wie vor ist dieser Wissenschaftszweig vor allem: Grundlagenforschung.

Elizabeth Blackburn scheint darüber nicht unglücklich zu sein. Seit einigen Jahren verfolgt sie Hinweise, wonach die Telomere mehr sind als nur passive Kappen auf den Chromosomenenden. In den dichten Knäueln der Kappen verbergen sich anscheinend ganze Werkstätten. Ihr Zweck: die Instandhaltung der Chromosomen. Wenn Strahlung das Erbgut schädigt oder aggressive Moleküle (»Radikale«) den Erbsträngen zusetzen, rücken Enzyme aus und beheben das Problem. Paradoxerweise sind die Werkstätten aber kaum in der Lage, sich selbst zu reparieren.

Mit diesen Prozessen beschäftigt sich auch Thomas von Zglinicki, einer der wenigen deutschen Telomerforscher. Mittlerweile arbeitet er in England – Grundlagenforschung über Alterungsprozesse sei hierzulande nicht erwünscht, sagt er. »Ich musste das halb legal machen.« Jetzt wertet der Nobelpreis sein Gebiet auf. »Ich finde das ganz toll«, sagt Zglinicki, »das ist auch das Trio, das es verdient hat.«

Der Professor für zelluläre Gerontologie entdeckte, dass die Telomere aufgrund ihrer Feinfühligkeit als Reparaturtrupp geeignet sind – weil sie besonders früh zellulären Stress registrieren können, als Fühler in der Zellumwelt.

Auch der Preisträgerin Blackburn geht es mittlerweile nicht mehr nur um einzelne Zellen, sondern um die Frage, auf welche Weise Umwelteinflüsse und psychosozialer Stress sich auf den Körper auswirken. So ist zum Beispiel bekannt, dass mit zunehmendem Stress mehr aggressive Moleküle im Körper entstehen. Auch Übergewicht oder überbordende Blutfette wirken sich negativ auf die Reparaturfähigkeit der Telomere aus – die Makroperspektive auf einen mikrobiologischen Mechanismus.

Elizabeth Blackburn ist erfolgreich und genießt die damit verbundene Freiheit, ungehemmt eigenen Ideen nachgehen zu können. Aber der Weg dorthin war für die gebürtige Australierin hart. Am Anfang ihrer Karriere, im kalifornischen Berkeley, strebte sie allein durch unermüdliche, gute Arbeit auf eine der begehrten Professorenstellen.

Das änderte sich jäh, als ihrer Mentorin Danielle Ellen von einer rein männlichen Professorenriege eine eigene Professur verweigert wurde, weil sie eine Frau war. Daraufhin reagierte die freundliche Blackburn mit nur einem Wort. »Ich war so aufgebracht und erschüttert«, wird sie in ihrer Biografie zitiert, »dass ich das F-Wort benutzt habe – eine Seltenheit für mich.« Nach dieser Erfahrung habe sie sich bemüht, wie ein Mann aufzutreten, »mich zu tarnen«, wie sie sagt.

Heute bezeichnet das Fachblatt Nature Medicine die Forscherin von der University of California als »Großmutter der Telomerase«. Die 60-Jährige gilt unter Kollegen als freundlicher, offener Mensch, allerdings als einer, der in der Sache scharf argumentiert und auch die Konfrontation nicht scheut. 2004 protestierte sie als Mitglied des Bioethikrats des US-Präsidenten gegen ein Moratorium in der Stammzellforschung.

Dass im Abschlussbericht wichtige wissenschaftliche Fakten unterdrückt worden seien, beklagte sie so lauthals, dass George W. Bush sie kurzerhand aus dem Gremium warf. Bis heute gilt sie als einflussreiche Akteurin im Forschungsbetrieb.

Inzwischen haben sich die Frauen in der Telomerforschung durchgesetzt. Schon 1938 hatte eine Frau, Barbara McClintock, bemerkt, dass die Endkappen die Integrität der Chromosomen sicherten. Sie erhielt 1983 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin. In diesem Jahr geht die Auszeichnung zum ersten Mal gleich an zwei Frauen.

Jack Szostak, der mit seiner Forschung an Hefezellen die Grundlagen für den Erfolg legte, bleibt in diesem Trio der blasse Außenseiter – auf der Webseite des Nobelpreiskomitees fehlt sogar sein Foto.

Während die ruhige Elizabeth Blackburn die Grand Dame der Szene ist, gilt die 48-jährige Greider als Wirbelwind. Sie versorgt unter anderem das Zentrum für molekulare Medizin und die Max-Planck-Arbeitsgruppe für Stammzellalterung in Ulm mit Mäusen für die Telomeraseforschung. Ihr Ulmer Kollege Cagatay Günes kann sich an den letzten Auftritt Greiders bei einem Kongress in Cold Spring Harbor im US-Staat New York im April gut erinnern. »Abends war eine Liveband auf der Bühne«, erzählt Günes, »und auch dort war sie die Aktivste.« Schließlich hält die Telomerase jung.