Nobelpreismedaille für Medizin
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Drei Wissenschaftler erhalten im Dezember 2017 die Nobelpreis-Medaille für Medizin.
Die innere Uhr
Nobelpreis Medizin für 2017 geht an drei Wissenschaftler
Der Nobelpreis für Medizin und Physiologie 2017 geht an Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young für ihre Forschungen zur inneren Uhr der Organismen.
Rosbashs Eltern flohen vor den Nationalsozialisten aus Deutschland in die USA. "Nach einigen Jahren der Mühe und der harten Arbeit haben sie ein zufriedenstellendes, wenn auch nicht bequemes Leben für sich und ihre zwei Kinder etablieren können", schrieb Rosbash einmal. Der Genetiker und Biologe wurde 1944 im US-Bundesstaat Missouri geboren, zehn Jahre später starb sein Vater an einem Herzinfarkt. Die Tragödie habe das Leben zu Hause so schwierig gemacht, dass er so bald er konnte an eine Universität nach Kalifornien geflüchtet sei, erinnert sich Rosbash. Nach dem Abschluss forscht er einige Jahre im schottischen Edinburgh und trifft dann an der Brandeis-Universität im US-Bundesstaat Massachusetts auf seinen - jetzigen Nobelpreis-Kollegen - Jeffrey C. Hall. "Wir wurden schnell Freunde." Bis heute lehrt und forscht Rosbash an der Universität, inzwischen in einem großen, nach ihm benannten Labor. Der Wissenschaftler ist mit einer Kollegin verheiratet. Seine Frau brachte eine Tochter mit in die Ehe, gemeinsam bekam das Paar eine weitere Tochter. "Ich habe so viel Glück, dass ich zu Hause und bei der Arbeit Freude gefunden habe."  © epa Michael Rosbash
Gemusterte Krawatten oder Fliegen, buschiger Backenbart, verwuschelte Haare und fast immer ein runder brauner Hut auf dem Kopf: Jeffrey Hall präsentiert sich gerne unkonventionell. "Den Nobelpreis zu gewinnen, ist eine große Freude", sagte er dem schwedischen Radio. "Aber ich habe meine Forschung immer betrieben, ohne darüber nachzudenken, wo das alles hinführen wird." Geboren wurde der Genetiker und Biologe 1945 in New York, später zog er mit seinen Eltern in die Nähe von Washington, wo der Vater als Politikjournalist arbeitete. Hall studierte Biologie am "Amherst College" im US-Bundesstaat Massachusetts. Danach zog es ihn an die Westküste, wo er in den Bundesstaaten Washington und Kalifornien lehrte und forschte, und in den 70er Jahren schließlich an die Brandeis-Universität zurück nach Massachusetts, wo er vor allem mit seinem Nobelpreis-Kollegen Michael Rosbash an Fruchtfliegen forschte. Hall hat dutzende wissenschaftliche Aufsätze veröffentlicht und viele Preise bekommen. Nach einer kurzen Tätigkeit an der Universität Maine ging er vor einigen Jahren in den Ruhestand.  © epa Jeffrey Hall
Der diesjährige Medizin-Nobelpreisträger Michael Young (68) hat sich schon sehr früh für Pflanzen und Tiere interessiert. Sein Vater war im Aluminium-Handel tätig, seine Mutter war Sekretärin. "Dennoch förderten beide mein Interesse an der Wissenschaft", sagte Young einmal, nachdem er den renommierten Shaw-Preis gewonnen hatte. "Sie kauften mir die Mikroskope und Teleskope, um die ich bat, und tolerierten die Zerstörung eines Terrakotta-Bodens mit meinem Chemie-Set." Young wurde 1949 als erstes von zwei Kindern in Miami geboren. Ein Buch, das ihm seine Eltern gaben, als er ein Schüler war, habe die Beschreibung biologischer Uhren enthalten. "Das Buch machte klar, dass der Sitz und die Zusammensetzung dieser Uhren total unbekannt war." Young wurde 1975 an der Universität von Texas in Austin promoviert und arbeitet seit 1978 an der Rockefeller-Universität in New York. Dort setzten seine Mitarbeiter und er winzige Taufliegen der Art Drosophila melanogaster einer Art Jetlag aus. Bis heute ist Young als Forscher aktiv.  © epa Michael Young

Wenn Taufliegen aus dem zeitlichen Takt geraten, liegt das an dem Gen "period", kurz per, auf dem X-Chromosom der Insekten. Dieses Gen haben 1984 die drei Wissenschaftler in zwei unabhängigen Forschungsgruppen entdeckt. Die Gruppe um Young fand ein weiteres Gen: Fehlt es oder funktioniert es nicht, fehlt ein Tagesrhythmus vollständig. Dementsprechend nannten sie es "timeless", kurz tim. Ihre beiden Genprodukte - nach internationaler Konvention in Großbuchstaben - PER und TIM lagern sich aneinander an. Sie reichern sich immer mehr an, bis die Konzentration so hoch ist, dass sie in den Zellkern gehen und dort ihre eigenen Gene wieder deaktivieren. Nach ein paar Stunden sind dann die Proteine abgebaut - der Zyklus beginnt mit schöner Regelmäßigkeit von vorne. Für die Zellen ist das der innere Taktgeber.

Zwei weitere Gene spielen eine Rolle: clock und cycle. Die CLOCK- und CYCLE-Proteine aktivieren die Produktion von TIM und PER - aber nur, wenn deren Gene nicht von dem Komplex aus beiden Proteinen blockiert sind.

Doch die innere Uhr muss noch gestellt werden - das besorgen die Lichtverhältnisse. Für ihre Versuche schickten die Forscher um Young Fliegen virtuell auf Reisen und damit in einen künstlichen Jetlag: Zwei Brutschränke simulierten die unterschiedlichen Zeitzonen mit ihren unterschiedlichen Tageszeiten. TIM wird im Körper abgebaut, wenn es taghell ist.

Interview: Innere Uhr beeinflusst Schlaf und Jetlag

© dpa Juleen Zierath (l.) über die Bedeutung unserer inneren Uhr.
Juleen Zierath (l.) über die Bedeutung unserer inneren Uhr.
Wer mit dem Flugzeug weit gereist ist, kennt das Problem: Jetlag. Die Erforschung der Inneren Uhr, für die die US-Amerikaner Jeffrey Hall, Michael Rosbash und Michael Young den Medizin-Nobelpreis bekommen, kann helfen, dieses und andere Phänomene zu verstehen. Und dabei, unseren Körper besser vorzubereiten, sagt Nobeljurorin Juleen Zierath. Sie ist Professorin und Physiologie-Spezialistin am Karolinska-Institut, der medizinischen Universität in Stockholm. Sie ist Mitglied des Nobel-Komitees.

Wie trägt es zur Gesundheit bei, die innere Uhr zu verstehen?
Zu verstehen, dass wir eine innere Uhr haben, hilft uns, viele der 24-Stunden-Veränderungen in unserem Körper zu verstehen. Es kann uns helfen, besser auf unsere Umgebung zu achten. Schweden mit seinen sehr langen Sommertagen und sehr kurzen Wintertagen ist ein Beispiel. Zu verstehen, warum es wichtig ist, auf unseren Schlaf zu achten, kann unser Wohlbefinden beeinflussen.

Erklärt die Forschung auch, warum wir Jetlag haben?
Wenn man durch unterschiedliche Zeitzonen reist, fühlt man sich nicht recht wohl. Die Forschung hilft uns, zu verstehen, dass die innere Uhr ein paar Tage braucht, um zu ihrer Umwelt aufzuholen. Es ist eigentlich kein Preis für Medizin, die Forschung hilft uns vielmehr, einige der Geheimnisse unserer Physiologie zu entschlüsseln. Die innere Uhr lässt zu, dass wir uns mit dem Tageslicht-Kreislauf und der Erdrotation synchronisieren.

Könnte das Verständnis helfen, Medikamente gegen Jetlag zu entwickeln?
Einige Unternehmen versuchen, Medikamente zu entwickeln, die den Mechanismus der Uhr beeinflussen - um sie zu verlangsamen oder schneller ticken zu lassen. Es gibt Hinweise, dass Tiere Diabetes bekommen können, wenn der Mechanismus nicht richtig funktioniert. Das lässt uns glauben, dass man Fehlfunktionen des Metabolismus und entzündliche Erkrankungen verhindern könnte, wenn man irgendwie an der Uhr herumbastelt. Doch so weit sind wir derzeit noch nicht.

Wie geht die Forschung jetzt weiter?
Antwort: Forscher versuchen zu verstehen, wie die Master-Uhr in unserem Gehirn mit den vielen kleinen Uhren in unseren Organen synchronisiert ist. Wenn man von New York nach Paris reist, passt sich die zentrale Uhr im Gehirn innerhalb eines Tages an. Einige der anderen Uhren aber können bis zu sechs Tage brauchen. Und man will verstehen, wie Mutationen an der Uhr beispielsweise Schlafmuster beeinflussen können.

Reaktionen: "Sie nehmen mich auf den Arm."

Einer der drei Preisträger des diesjährigen Medizin-Nobelpreises wusste zunächst noch nichts von seiner Auszeichnung. Er habe Jeffrey Hall und Michael Rosbash telefonisch erreicht, nicht aber ihren Kollegen Michael Young, sagte der Leiter des Nobel-Komitees, Thomas Perlmann. Alle drei Preisträger leben in den USA. Das Nobel-Komitee habe keine Skrupel, sie mitten in der Nacht anzurufen und ihnen zu gratulieren, sagte Perlmann. Rosbash sei am Telefon zuerst ganz still gewesen und habe dann gerufen: "Sie nehmen mich auf den Arm." Er sitze "hier im Schlafanzug mit meiner Frau, ich habe nicht an so etwas gedacht", schilderte er. Er wünsche sich, dass seine Mutter diese Ehrung noch miterlebt hätte.

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Chronobiologie
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