Medizin-Nobelpreis Das Backrezept für Unsterblichkeit

J. Gurdon und S. Yamanaka haben entdeckt, dass sich die Lebensuhr jeder Körperzelle auf Anfang zurückstellen lässt. Eine Erkenntnis, die die Medizin revolutionieren wird.

© Su-Chun Zhang/Baoyang Hu/UW-Madison

Dank John Gurdon wird heute weltweit mit reprogrammierten Zellen geforscht. Diese Gehirnzellen, hier unter Mikroskop, entwickelten sich aus einer iPS-Zelle im Labor des Neurowissenschaftlers Su-Chun Zhang an der Uni Wisconsin-Madison.

Das Leben beginnt als Zellhäufchen und es endet, wenn die Selbstheilungskräfte des Körpers dem Alter und der Krankheit weichen. Ein Schicksal, dem jede Zelle unseres Körpers unwiderruflich unterworfen zu sein scheint. Seit jeher träumen Menschen davon, diesem Prozess ein Schnippchen zu schlagen. John B. Gurdon und Shinya Yamanaka ist genau dies gelungen: Sie haben den Lauf des Lebens nicht nur angehalten, sondern zurück auf Anfang gestellt. Ihre Erkenntnisse liefern das Zeug dazu, den ewigen Kampf des Menschen gegen Krankheit und Leid zu revolutionieren.

Als erstes drehte vor 50 Jahren der Entwicklungsbiologe John Gurdon an der Lebensuhr. Aus einer frisch befruchteten Frosch-Eizelle entfernte er den Kern. Stattdessen pflanzte er ihr den Zellkern einer ausgewachsenen Darmzelle ein, und siehe da: Aus altem Kern und neuer Hülle entwickelte sich eine Kaulquappe. Damit bewies der Brite, dass im Erbgut jeder Zelle die Grundlagen für neues Leben schlummern – ganz gleich, wie alt die Zelle auch sein mag und was aus ihr geworden ist: Haut- oder Hirnzelle, Blut oder was auch immer.

Klonschaf Dolly gäbe es ohne die Preisträger nicht

"Diese Grunderkenntnis, einen Zellkern auf Null zurücksetzen zu können, ermöglichte schließlich auch das Schaf Dolly", sagt der Kölner Stammzellforscher Jürgen Hescheler. 1996 erblickte das Tier das Licht der Welt. Biotechnologen hatten es aus dem Kern einer Euterzelle eines erwachsenen Schafs und einer entkernten Eizelle ins Leben geholt. Genetisch war es eine Kopie des Schafs, dessen Euterzelle für den Versuch herhalten musste – ein Klon. Dafür hätte es auch einen Teil des diesjährigen Medizin-Nobelpreises geben können, sagt Hescheler.

Doch neben dem 79 Jahre alten John Gurdon wird dieses Jahr nur ein weiterer Klon-Forscher die höchste Auszeichnung erhalten. Im selben Jahr als Gurdon in seinem Labor an der englischen Oxford-Universität mit Zellkernen hantierte, kam am anderen Ende der Erde Shinya Yamanaka zur Welt. Er wuchs in der japanischen Präfektur Osaka auf und wurde Chirurg in der orthopädischen Abteilung der Osaka-Klinik. Doch schnell wechselte er in die Forschung. Besonders faszinierten ihn embryonale Stammzellen, jene Zellen kurz nach der Befruchtung einer Eizelle, die in der Lage sind, sich in jedes nur denkbare Stück Mensch zu entwickeln. Yamanaka wollte wissen, was sie so pluripotent macht.

Revolutionäre Erkenntnisse über Stammzellen

Was Yamanaka 2006 schließlich veröffentlichte, bezeichnen viele seiner Kollegen ohne Neid als "bahnbrechend". Wo einst noch ganze Kerne transferiert wurden, um die Verjüngungskur einer Zelle zu erreichen, legte Yamanaka ein Rezept vor, das die Reprogrammierung so leicht machte "wie Brezelbacken", sagt Albrecht Müller. Der Stammzellforscher ist Sprecher des Programms Pluripotency and cellular reprogramming, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird.

Sven Stockrahm

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Sven Stockrahm ist Redakteur im Ressort Wissen bei ZEIT ONLINE. Seine Profilseite finden Sie hier.

Nur vier Gene schleuste Yamanaka mithilfe eines Virus in den Kern einer Mäuse-Hautzelle ein. Diese Gene setzten den biochemischen Motor der Zelle in Gang und machten sie praktisch unsterblich: Ihr Leben begann neu, ihre Entwicklung wurde komplett von den Erbanlagen namens c-Myc, Klf4, Oct4 und Sox2 zurückgesetzt. Alles auf Anfang. Die induzierten pluripotenten Stammzellen (iPS) waren geboren. "Das hat das ganze Forschungsfeld elektrisiert", sagt Müller. "Yamanaka wurde zum Schrittmacher." Heute haben Forscher weltweit sein Rezept weiter verfeinert.

"Dass es so einfach ist, hätten wir nie gedacht", sagt Magdalena Götz vom Institut für Stammzellforschung am Helmholtzzentrum München. Ihrem Forschungsteam war es 2002 gelungen, mithilfe von zwei Erbanlagen Gliazellen – also die stützenden Nachbarn der Hirnzellen – in echte Neuronen zu verwandeln, welche die Schaltkreise im Gehirn bilden. Yamanakas Ansatz erweiterte diese direkte Reprogrammierung von Zellen um ein Vielfaches. Und sie öffnete die Tür für eine Entwicklung, die eines Tages die Medizin revolutionieren wird.