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Für Sie ist EPO kein Dopingmittel

Zwei Amerikaner und ein Engländer erhalten den Nobelpreis für Medizin. Sie wissen, wie im Körper der Sauerstoff reguliert wird. Angeregt wird die Produktion von einem aus dem Radsport bekannten Hormon: EPO.
Rolf App
Frisch gekürte Nobelpreisträger, von links: William G. Kaelin, Peter J. Ratcliffe und Gregg L. Semenza. (Illustration: Nobel Media)

Frisch gekürte Nobelpreisträger, von links: William G. Kaelin, Peter J. Ratcliffe und Gregg L. Semenza. (Illustration: Nobel Media)

Leben ist Energie, das ist eine Binsenweisheit. Energie entsteht aus Nahrung. Und was es für diese Umwandlung vor allem braucht, das ist Sauerstoff. Man übertreibt deshalb nicht, wenn man Sauerstoff als Grundlage des Lebens bezeichnet. All unsere Organe und Zellen brauchen ihn, und zwar in genau dosierter Menge. Zu wenig Sauerstoff ist ebenso gefährlich wie zu viel davon.

Wie diese Regulierung funktioniert, haben drei Forscher herausgefunden, die sich den diesjährigen, mit umgerechnet 905 000 Franken dotierten Nobelpreis für Medizin teilen: William Kaelin von der Universität Harvard, Gregg Semenza von der Johns Hopkins University und Peter Ratcliffe von der Universität Oxford.

So könnte Blutarmut behandelt werden

Einer, der alle drei kennt, ist Roland Wenger, Professor für Physiologie an der Universität Zürich. Und er hält diesen Nobelpreis für hoch verdient. «Viele Wissenschaftler rund um den Erdball haben in ihre Richtung geforscht, wir auch. Ihnen aber sind in zäher Arbeit die entscheidenden Durchbrüche gelungen», erklärt er.

Es sind Durchbrüche mit Folgen: Denn aus der Grundlagenforschung der drei Mediziner ist kürzlich eine erste Substanz hervorgegangen, mit deren Hilfe Fehlregulierungen der Sauerstoffversorgung korrigiert werden können. Ein grosses Anwendungsgebiet tut sich da auf, und ein Milliardenmarkt etwa für die Behandlung von Blutarmut bei Dialysepatienten.

Die befreundeten Professoren fahren zusammen Ski

Eine besonders enge Beziehung hat Roland Wenger zu Peter Ratcliffe, der 2017 den Ehrendoktor der Universität Zürich erhalten hat. «Wir haben einen sehr freundschaftlichen Kontakt, wir gehen auch mal zusammen in die Berge oder fahren Ski.»

Dort, in der Höhe, spielt sich auch der Prozess ab, mit dem sich die drei Forscher befasst haben. Die Luft enthält weniger Sauerstoff, und als Reaktion darauf produzieren die dafür verantwortlichen Zellen das Hormon Erythropoietin (bekannt als EPO), das wiederum die Produktion roter Blutkörperchen intensiviert. Über sie gelangt dann mehr Sauerstoff in den Körper.

Wie aber funktioniert das? Oder grundsätzlicher gefragt: Wie wissen Zellen, dass wir zu wenig Sauerstoff haben und sie mehr EPO produzieren müssen? «Ein bestimmtes Gen muss aktiviert werden», erklärt Roland Wenger.

Unsere Zellen haben Sauerstoff-Sensoren

Gregg Semenza untersuchte dieses Gen, das den Bauplan für den Bau von EPO an die Zellen liefert, und fand den entscheidenden Genregulator. Ratcliffe untersuchte, wie der Regulator auf unterschiedliche Sauerstoffmengen im Blut reagiert. Und: Beide Forscher stiessen in allen Zellen des Körpers auf Sauerstoff-Sensoren.

William Kaelin schliesslich, der Dritte im Bund der diesjährigen Medizin-Nobelpreisträger, klärte die Rolle, die ein für die Krebsentstehung wichtiges Protein bei diesem Mechanismus spielt. Denn einige Krebsarten sind dafür bekannt, dass sie das Wachstum von Blutgefässen ankurbeln. Nur so, mit einer zusätzlichen Sauerstoffversorgung, kann der Tumor überhaupt wachsen.

«Ein gesunder Mechanismus wird da für etwas missbraucht, was uns krank macht», erklärt Roland Wenger. «Bekäme der Tumor keinen Sauerstoff mehr, dann könnte er nicht mehr weiter wachsen.» Umgekehrt fehlt es Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen an Sauerstoff. Wenger kommentiert: «So wird, was als Grundlagenforschung begonnen hat, zu einem wichtigen Anwendungsgebiet der Medizin.»

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