Chemie-Nobelpreis für die DNA-Reparatur
Unsere Zellen verfügen über einen ganzen Werkzeugkasten von Reparatur-Mechanismen für unser Erbmolekül DNA. Ohne diese ständige Reparatur wäre unser genetischer Code schon kurze Zeit nach unserer Geburt schwer geschädigt und stark degradiert. Denn die DNA wird von schädlicher UV-Strahlung bombardiert, von aggressiven Molekülen angegriffen und muss millionenfach kopiert werden – und das möglichst fehlerlos.
Wie unsere Zellen den genetischen Code vor Fehlern schützen und Schäden immer wieder ausbessern, haben die drei diesjährigen Nobelpreisträger für Chemie herausgefunden. Tomas Lindahl, Paul Modrich und Aziz Sancar entdeckten unabhängig voneinander, wie Enzyme in der Zelle beschädigte Basen aus dem Erbmolekül entfernen, wie sie UV-Schäden reparieren und Fehlkopien verhindern. Ihre Erkenntnisse bilden bis heute die Basis für viele medizinische und zellbiologische Anwendungen.
Physik-Nobelpreis für die Neutrino-Oszillation
Den Nobelpreis für Physik 2015 erhalten Takaaki Kajita und Arthur McDonald für die Entdeckung der Neutrino-Oszillation – die Tatsache, dass die geheimnisvollen "Geisterteilchen" ihre Identität mitten im Flug ändern können. Sie wechseln dabei spontan von einer der drei Sorten in eine andere. Der Nachweis dieses Identitätswechsels lieferte auch die Erklärung dafür, warum diese Teilchen überhaupt eine Masse besitzen.
Neutrinos gelten als Geisterteilchen: Weil sie kaum mit anderer Materie wechselwirken, sind sie nur schwer nachzuweisen. Dennoch durchströmen Milliarden dieser unsichtbaren, fast masselosen Teilchen in jeder Sekunde unseren Körper – und das mit annähernd Lichtgeschwindigkeit. Nach dem Standardmodell der Teilchenphysik existieren gleich drei Sorten dieser rätselhaften Elementarteilchen: Die Elektron-Neutrinos, die beispielsweise beim radioaktiven Zerfall vorkommen und auch von der Sonne ausgehen, sowie die Myon- und die Tau-Neutrinos.
Die diesjährigen Nobelpreisträger haben durch die Experimente am Detektor Super-Kamiokande in Japan und dem Sudbury Observatorium in Kanada den endgültigen Beweis dafür geliefert, dass Neutrinos zwischen diesen drei Sorten flexibel hin- und her oszillieren können. Sie wechseln ihre Identität buchstäblich im Fluge. Diese Tatsache liefert auch wichtige Grundlagen dafür, warum diese Elementarteilchen eine Masse haben.
Medizin-Nobelpreis für neue Mittel gegen Parasiten
Der Medizin-Nobelpreis geht an drei Entdecker von bahnbrechenden Medikamenten gegen Parasiten. Zur Hälfte geht der Preis an den Iren William C. Campbell und den Japaner Satoshi Ōmura für die Entwicklung des Mittels Avermectine gegen die von Fadenwürmern ausgelöste Flussblindheit. Die andere Hälfte des Medizin-Nobelpreises erhält die Chinesin Youyou Tu, die anhand eines 700 Jahre alten Rezeptes ein wichtiges Medikament gegen Malaria entdeckte.
Vor allem in tropischen Regionen übertragen verschiedene Mückenarten Parasiten wie den Einzeller Plasmodium, der die Malaria hervorruft, oder verschiedene Fadenwürmer. Diese Würmer verursachen Krankheiten wie Flussblindheit oder Elephantitis, bei der die Beine unförmig anschwellen. Besonders betroffen sind viele Entwicklungsländer. Lange Zeit gab es nur wenig effektive Gegenmittel. Doch Anfang der 1980er Jahre erhielt die Medizin zwei schlagkräftige Waffen gegen diese Parasiten.
Der japanische Mikrobiologe Satoshi Ōmura suchte in den 1970er Jahren nach antibiotisch wirksamen Naturstoffen. Als mögliche Produzenten hatte er schwer zu kultivierende Bodenbakterien aus der Gruppe der Streptomyceten im Blick. Die vielversprechendsten seiner Kulturen schickte Ōmura an den Iren William C. Campbell, darunter auch Bakterien der Art Streptomyces avermitilis. Der Parasitologe Campbell erkannte in seinem Labor in den USA, wie wirksam ein von diesen Bakterien produzierter Stoff sich gegen Fadenwürmer erwies: In das Futter von Labormäusen gemischt tötete es zuverlässig alle Würmer ab. Das isolierte Mittel erhielt nach den Bakterien den Namen Avermectin. Dieser Stoff bildete dieGrundlage für eine ganz neue Klasse von Medikamenten, sowohl für Menschen als auch Nutztiere.
Auf der Suche nach neuen Therapien gegen Malaria durchsuchte dagegen die chinesische Forscherin Youyou Tu die traditionelle Medizin ihres Heimatlandes. Ein rund 700 Jahre altes Rezept brachte die Wissenschaftlerin auf den richtigen Weg: Aus dem einjährigen Beifuß (Artemisia annua) isolierte Tu schließlich den Wirkstoff Artemisinin. Da dieses Mittel die Malaria-Erreger hochwirksam bereits in einem frühen Entwicklungsstadium angreift, ist es besonders effektiv. Auch dieser Wirkstoff wurde zum Vorreiter einer ganzen Klasse von neuen Medikamenten.
