Chemie-Nobelpreis 2020 für Entwicklerinnen der Gen-Schere

Der Nobelpreis für Chemie 2020 geht an Emmanuelle Charpentier (Frankreich) und Jennifer Doudna (USA). Das Nobelpreiskomitee bezeichnete die von den beiden Biochemikerinnen entwickelte Gen-Schere als „Werkzeug, um den Code des Lebens neu zu schreiben“. Die Französin Charpentier forschte von 2002 bis 2009 in Wien.

Chemie-Nobelpreisträgerinnen 2020: Emmanuelle Charpentier und Jennifer Doudna.
© MIGUEL RIOPA

Stockholm – Die beiden Biochemikerinnen Emmanuelle Charpentier (Frankreich) und Jennifer Doudna (USA) erhalten heuer den Chemie-Nobelpreis „für die Entwicklung einer Methode zur Bearbeitung des Genoms“ - konkret die Gen-Schere CRISPR/Cas9. Das gab die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm bekannt. Die wegweisende neue Methode der beiden Wissenschafterinnen galt bereits seit einigen Jahren als nobelpreisverdächtig.

📽️ Video | Chemie-Nobelpreis geht an zwei Forscherinnen

Als „Werkzeug, um den Code des Lebens neu zu schreiben“ beschrieb das Nobelkomitee die von Charpentier und Doudna entwickelte Gen-Schere. Mit ihr könnten Forscher die DNA von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen mit höchster Präzision verändern. „Diese Technologie hat einen revolutionären Einfluss auf die Biowissenschaften gehabt, sie trägt zu neuen Krebstherapien bei und könnte den Traum von der Heilung von Erbkrankheiten wahr werden lassen“, heißt es in der Begründung.

Zum Verständnis des Lebens brauche die Genetik auch „Werkzeuge, um Veränderungen daran vorzunehmen“. Genau diese hätten die beiden Forscherinnen geliefert, betonte der Vorsitzende des Nobelkomitees für Chemie, Claes Gustafsson. Für ihn bergen die Erkenntnisse „enorme Kraft, die wir aber auch mit großer Sorgfalt verwenden müssen“, so der Wissenschafter bei der Bekanntgabe des ersten Chemie-Nobelpreises, den sich ausschließlich Frauen teilen.

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📽️ Video | Günther Mayr (ORF) über den Nobelpreis:

Charpentier „überrascht“ von „unrealem“ Anruf

Obwohl Charpentier und Doudna als Favoritinnen für den Nobelpreis galten, zeigte sich Charpentier in einer ersten Reaktion „überrascht“ von dem „unrealen“ Anruf des Nobel-Komitees. Sie erinnerte sich in dem Gespräch, auf dem Weg von ihrer langjährigen Arbeitstätte in Wien nach Umea (Schweden) „wirklich entschieden“ zu haben, sich auf die Gen-Schere zu fokussieren. Sie sei dann nach Schweden gegangen, weil sie davon ausging, dass dort ein Verständnis dafür bestehe, „was ich tun möchte“. Die Arbeit habe aber schon 2007 in Wien begonnen, sagte sie.

Emmanuelle Charpentier arbeitete jahrelang in Wien.
© KIMBERLY WHITE

Charpentier, Gründungsdirektorin der Max-Planck-Forschungsstelle für die Wissenschaft der Pathogene, arbeitete von 2002 bis 2009 an den Max F. Perutz Laboratories (MFPL) der Uni Wien und der Medizinischen Universität Wien, wo sie einen relevanten Teil der Entwicklungsarbeit für die Gen-Schere durchführte. Die Forscherin meinte einmal, sie habe einen „Heureka-Moment“ in Wien gehabt, wie die Gen-Schere funktioniert. Unter anderem mangels Karriereperspektiven wechselte sie aber 2009 an die Universität Umea. 2012 veröffentlichte sie mit Doudna, die an der University of California in Berkeley (USA) arbeitet, die Anleitung für den Schneidemechanismus im Fachjournal „Science“.

Auf die Zuerkennung des Preises hat Doudna „wirklich fassungslos und komplett geschockt“ reagiert. „Ich bin in einem kleinen Ort in Hawaii aufgewachsen und hätte mir nie in einer Million Jahren vorstellen können, dass das passiert“, sagte sie dem Magazin „Nature“.

Den Weg zu der einflussreichen, gemeinsamen Publikation beschrieb Charpentier als extrem arbeitsreich. Der Prozess sei „wirklich eine sehr einzigartige Zeit“ gewesen. Die Autoren hätten sich quasi rund um die Uhr ausgetauscht. Dazu gehörte auch Krzysztof Chylinski, der einst als Doktorand im Labor von Charpentier in Wien entscheidend an den Experimenten zum CRISPR/Cas9-System beteiligt war, und heute noch am Vienna Biocenter tätig ist. „Wir waren den ganzen Tag und die ganze Nacht wach“, sagte Charpentier.

Sie habe sich immer darum bemüht, Voraussetzungen zu schaffen, „um sinnvolle Genetik zu machen“ und „Werkzeuge zu liefern, um menschliche Erkrankungen besser zu verstehen“, beschrieb die Wissenschafterin ihren Ansporn. Sie hoffe nun, dass die Gen-Schere auch zur Krankheitsbekämpfung eingesetzt wird.

„Sehr starkes Signal“ für junge Frauen

Dass der Preis heuer an zwei Frauen geht, wertete Charpentier als hoffentlich „sehr starkes Signal“ für junge Frauen. Es zeige, dass „Frauen in der Wissenschaft auch große Preise“ bekommen können.

Der Gebrauch „eines der schärfsten Werkzeuge der Gentechnologie“, so das Nobel-Komitee, sei in den vergangenen Jahren regelrecht explodiert. Die Gen-Schere habe zu vielen wichtigen Entdeckungen in der Grundlagenforschung beigetragen, man sei in der Lage, Nutzpflanzen zu entwickeln, die Schimmel, Schädlingen und Dürre widerstehen. In der Medizin würden klinische Versuche mit neuen Krebstherapien laufen, und der Traum, Erbkrankheiten heilen zu können, stehe kurz vor seiner Erfüllung. „Diese genetische Schere hat die Biowissenschaften in eine neue Epoche geführt und bringt in vielerlei Hinsicht den größten Nutzen für die Menschheit“, betonte man in Stockholm.

© APA

Ob der einst in Wien geleisteten Grundlagenarbeit sehen sich auch österreichische Einrichtungen ein Stück weit als Mit-Ermöglicher der Innovation: So freute man sich an der nunmehr Max Perutz Laboratories (MPL) betitelten alten Wirkungsstätte Charpentiers, dass dort „die Basis für die revolutionäre Anwendung des CRISPR-Cas9-Systems“ gelegt wurde. Für den wissenschaftlichen Direktor der MPL, Alwin Köhler, ist die Gen-Schere „eines der revolutionärsten Ereignisse in der Molekularbiologie“.

Dass Charpentier nicht mehr in Wien ist, bezeichnete er als Wermutstropfen: „Mobilität gehört aber heute zur Forschung.“ Die Erfolgsgeschichte von Charpentier und Doudna sei auch ein „wunderschönes Beispiel“ dafür, dass Ergebnisse viel weniger planbar sind, als viele in der Forschungsgemeinschaft glauben, und ein gutes Argument für Investitionen in die Grundlagenforschung, wie Köhler zur APA sagte. Auch der Präsident des darauf spezialisierten Wissenschaftsfonds FWF, Klement Tockner, gratulierte Charpentier. Der Preis kröne eine herausragende wissenschaftliche Karriere, „die sie auch mehrere Jahre lang nach Österreich geführt hat und in der sie der Wissenschaftsfonds FWF maßgeblich unterstützen konnte“.

Die Auszeichnung ist heuer mit zehn Millionen Schwedischen Kronen (rund 950.000 Euro) dotiert. Übergeben wird der Preis alljährlich am 10. Dezember, dem Todestag des Stifters Alfred Nobel. (APA)

Die Chemie-Nobelpreisträger seit 2010

Die seit 1901 verliehenen Chemie-Nobelpreise gingen vor allem an US-Forscher. Die erste Auszeichnung erhielt der Niederländer Jacobus van't Hoff für die Entdeckung von Gesetzen der Osmose. 2013 erhielt der von den Nazis aus Österreich vertriebene US-Forscher Martin Karplus gemeinsam mit Michael Levitt und Arieh Warshel den renommierten Preis. Die Preisträger der vergangenen zehn Jahre sind:

2019: Der US-Forscher John Goodenough, der Brite Stanley Whittingham und der Japaner Akira Yoshino für die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien.

2018: Die US-Amerikanerin Frances Arnold, ihr Landsmann George Smith und der Brite Gregory Winter haben Methoden entwickelt, mit denen es möglich ist, etwa Biokraftstoffe, Arzneimittel und therapeutisch wirkende Antikörper umweltfreundlich herzustellen.

2017: Der Schweizer Jacques Dubochet, der Deutsch-Amerikaner Joachim Frank und der Brite Richard Henderson für die Kryo-Elektronenmikroskopie. Damit lassen sich Biomoleküle im Detail untersuchen - sie zeigt etwa dreidimensionale Bilder von Proteinen.

2016: Der Franzose Jean-Pierre Sauvage, der gebürtige Brite James Fraser Stoddart und der Niederländer Bernard Feringa. Sie bauten aus nur wenigen Molekülen etwa künstliche Muskeln und ein Mini-Auto.

2015: Tomas Lindahl (Schweden), Paul Modrich (USA) und Aziz Sancar (USA/Türkei), die Erbgut-Reparatursets beschrieben hatten. Diese Erkenntnisse dienen unter anderem zur Suche nach Krebsmedikamenten.

2014: Der Deutsche Stefan Hell sowie die US-Amerikaner Eric Betzig und William Moerner für die Erfindung superauflösender Mikroskope. Damit kann man in lebende Zellen blicken und Abläufe bei Krankheiten wie Alzheimer oder Parkinson beobachten.

2013: Martin Karplus (USA), Michael Levitt (USA/Grossbritannien) und Arieh Warshel (USA/Israel) für Methoden, mit denen sich auch komplexe chemische Reaktionen virtuell nachvollziehen lassen.

2012: Robert Lefkowitz und Brian Kobilka aus den USA für die Entdeckung von Rezeptoren, die zahlreiche Signale von außen in die Körperzellen übermitteln.

2011: Dan Shechtman (Israel), der Quasikristalle entdeckt hatte, die zuvor von vielen Chemikern für unmöglich gehalten wurden.

2010: Richard Heck (USA) sowie die Japaner Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki, die komplexe Substanzen aus Kohlenstoff herstellten. Sie bauten so unter anderem natürliche Wirkstoffe gegen Krebs nach.


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