Die Transplantationsmedizin begann mit einem Desaster. Wann immer der englische Biologe Peter Medawar in den vierziger Jahren Hautstücke von einem Kaninchen auf das andere verpflanzte, geriet das Immunsystem des Empfängertiers scheinbar außer Kontrolle: Es zerstörte den angenähten Hautlappen. Auch als Medawar Piloten, die im Zweiten Weltkrieg schwere Verbrennungen erlitten hatten, Haut von anderen Menschen übertrug, beobachtete er eine Abstoßung. Medikamente, die das Abwehrsystem unterdrückten, verhalfen der Gewebeübertragung später zwar zum Durchbruch. Doch die Frage blieb: Die Verpflanzung von körperfremden Organen kommt in der Natur normalerweise nicht vor. Welchen biologischen Sinn macht also die Abstoßung fremden Gewebes?

An der Antwort waren etliche Forscher beteiligt. Doch ein maßgeblicher Fortschritt gelang 1974 zwei Postdoktoranden, die an der John Curtin School of Medical Research im australischen Canberra das Immunsystem von Mäusen erforschten. Ihre Arbeit, die sie vor 22 Jahren in zwei kurzen Artikeln im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlichten, hat den Autoren jetzt die höchste Auszeichnung für Wissenschaftler beschert: Der Schweizer Rolf M. Zinkernagel, 52, und der Australier Peter C. Doherty, 55, teilen sich in diesem Jahr den mit 1,7 Millionen Mark dotierten Nobelpreis für Medizin.

"Wir erbettelten, borgten und stahlen so viele verschiedene Mausstämme, wie wir finden konnten", erzählte Doherty, inzwischen Professor am renommierten St. Jude Children's Research Hospital in Memphis, über die Forschung mit Zinkernagel, der heute das Institut für Experimentelle Immunologie der Universität Zürich leitet.

Als die Nachwuchswissenschaftler 1974 in Canberra zusammentrafen, begann man erst zu verstehen, wie die Abstoßung fremden Gewebes verläuft. Jede Maus (und auch jeder Mensch) trägt auf ihren Zellen bestimmte Eiweiße, die wie Flaggen auf der Zelloberfläche sitzen.

Bei einer Organverpflanzung erkennen weiße Blutkörperchen - T-Lymphozyten aus dem Thymus - die fremden Flaggen und leiten die Vernichtung des Transplantats ein. Entmutigt tauften die Mediziner die schicksalhaften Eiweiße "Transplantationsantigene", ihre biologische Funktion blieb rätselhaft.

Zinkernagel und Doherty lüfteten das Geheimnis auf einem scheinbaren Umweg. Sie erforschten, wie sich Mäuse vor einem Virus schützen, das eine Hirnhautentzündung auslöst. Infizierte Tiere bildeten bei der Immunabwehr T-Lymphozyten, die auch im Reagenzglas Mauszellen töteten, die von dem Virus befallen waren. Dann machten Zinkernagel und Doherty eine überraschende Entdeckung: Die T-Lymphozyten konnten infizierten Zellen von anderen Mausstämmen, die also ein fremdes Transplantationsantigen trugen, nichts anhaben. Die T-Lymphozyten vernichteten eine infizierte Zelle also nur dann, wenn sie die richtige, sprich: eigene Flagge trägt. "Fremd" kann nur in Verbindung mit "selbst" ausgemacht werden, kombinierten die Jungforscher.

Das Prinzip der Doppelerkennung enthüllte später die biologische Funktion der Transplantationsantigene. Doch als Zinkernagel und Doherty 1974 ein einfaches Modell für die Doppelerkennung fanden, hielten sie die Flaggen auf den Zelloberflächen freilich noch für Andockstellen (siehe Zeichnung).