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  • Medizin-Nobelpreisträger: Neue Impulse für Schmerztherapie - Julius und Patapoutian entdeckten Zellrezeptoren

Verstehen, wie wir fühlen: So haben die Nobelpreisträger die Medizin revolutioniert

  • Wie nehmen wir Menschen Schmerzen oder Berührungen wahr?
  • Vor der Entdeckung der Rezeptoren konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler darauf keine klare Antwort geben.
  • Nun haben David Julius und Ardem Patapoutian für ihre Forschung den Medizin-Nobelpreis erhalten.
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Stockholm. 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.

Julius forschte zu Schmerzen - Patapoutian untersuchte Berührungen

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 Forschenden 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 Forschenden hatten damit einen Schmerzrezeptor identifiziert, der auf schmerzhafte Hitze reagiert. Der Rezeptor bekam später den Namen TRPV1. Nachfolgend wurden weitere, verwandte Rezeptoren entdeckt, auch vom zweiten Preisträger, Ardem Patapoutian, der die US-Staatsbürgerschaft besitzt.

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Julius wurde zu früher Stunde vom Karolinska-Institut informiert, wie seine Frau Holly Ingraham bei Twitter schrieb. Dazu stellte sie ein Bild von Julius, wie er - offenbar noch im Morgenmantel - auf ein elektronisches Gerät blickt. „Wir dachten, es wäre ein Scherzanruf“, schrieb sie zu einem anderen Foto, das die beiden glücklich lächelnd mit Tassen in der Hand zeigt.

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Thomas Perlmann, Sekretär der Nobelversammlung und des Nobelkomitees, verkündet die Gewinner des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin 2021 im Karolinska-Institut in Stockholm. Die Gewinner David Julius und Ardem Patapoutian sind auf der Leinwand zu sehen. © Quelle: Jessica Gow/Tt/TT NEWS AGENCY vi

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 Wissenschaftlerinnen und 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.

Die Nachricht von seiner Auszeichnung mit dem Medizin-Nobelpreis hat Patapoutian anscheinend zu noch nächtlicher Stunde erreicht - die offizielle Verkündung schaute er sich danach mit seinem Sohn im Bett sitzend an. Ein Foto, das das Karolinska-Institut am Montag per Kurznachrichtendienst Twitter veröffentlichte, zeigt die beiden noch etwas schlaftrunken wirkend in Kissen und Decken gekuschelt. Patapoutian hat einen Laptop auf seinen Knien - und ein sehr glückliches Lächeln im Gesicht.

Später wurde Rezeptor für Bewegung und Körperposition entdeckt

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 Forschenden 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.

Erster Medizin-Nobelpreis ging an Deutschen

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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.

Preisverkündungen der weiteren Kategorien folgen

Mit dem Medizin-Preis startete der Nobelpreis-Reigen. Am Dienstag und Mittwoch werden die Trägerinnen oder 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 Preisträgerinnen und Preisträger der diesjährigen Alternativen Nobelpreise von der Right Livelihood Stiftung bekanntgegeben worden.

RND/dpa

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