Der Medizin-Nobelpreis geht dieses Jahr an drei Forscher, die wichtige Mechanismen des menschlichen Immunsystems entschlüsselt haben. Der Amerikaner Bruce Beutler und der Luxemburger Jules Hoffmann erhalten eine Hälfte der Auszeichnung für ihre Entdeckung, wie das angeborene Immunsystem durch eindringende Erreger oder andere Fremdkörper aktiviert wird. Dem Kanadier Ralph Steinman verleiht das Nobelpreiskomitee in Stockholm die andere Hälfte des Preises für seine Entdeckung der dendritischen Zellen, wichtigen Akteuren der erworbenen Immunität. Steinman starb wenige Tage vor der Bekanntgabe des Nobelpreises, erhält die Auszeichnung aber ausnahmsweise posthum, wie das Komitee bekanntgab.
Der erste Schritt in der Immunantwort des Körpers ist die angeborene, unspezifische Immunität. Dazu gehören unter anderem Entzündungsreaktionen und Fresszellen, die eingedrungene Fremdkörper als fremd erkennen, aufnehmen und zerstören. Diese Reaktion funktioniert auch gegen zuvor unbekannte Erreger, da das Immunsystem nicht vorher erst spezifische Abwehrstoffe gegen diese Eindringlinge entwickeln muss.
Sensoren des angeborenen Immunsystems entdeckt
Wie diese unspezifische Immunreaktion ausgelöst wird, haben Beutler und Hoffmann entdeckt. Hoffmann stieß 1996 bei Fruchtfliegen auf eine Mutation, die bei den Tieren zum Fehlen eines bestimmten Rezeptors, des sogenannte Toll-Rezeptors führte. Der Forscher beobachtete, dass diese mutierten Fliegen unweigerlich starben, wenn sie mit krankheitserregenden Bakterien oder Pilzen in Berührung kamen. Offenbar sprang ihr angeborenes Immunsystem einfach nicht an.
Zwei Jahre später suchten Beutler und seine Kollegen bei Mäusen einen Rezeptor, der für die Entzündungsreaktion der Tiere nach Kontakt mit bestimmten Bakteriensubstanzen verantwortlich war. Sie fanden eine Bindestelle, die dem Toll-Rezeptor der Fruchtfliegen verblüffend ähnelte. Tiere, denen wegen einer Mutation dieser „Toll-like“-Rezeptor fehlte, bildeten keine Entzündung und starben schnell an einer Blutvergiftung. „Die Sensoren des angeborenen Immunsystems waren endlich entdeckt“, schreibt das Nobelpreiskomitee in der Verkündung des Preises.
Dendritische Zellen als Schlüsselbaustein erworbener Immunität
Einen wichtigen Baustein der erworbenen Immunreaktion entdeckte dagegen Ralph Steinman. Diese sogenannte adaptive Immunität kommt immer dann ins Spiel, wenn der Kontakt mit einem Erreger zur Bildung spezifischer, nur gegen diesen Erreger wirkenden Antikörpern und Abwehrzellen führt. Im Gegensatz zur angeborenen Immunität setzt diese Reaktion daher einen ersten Kontakt mit dem Eindringling voraus, ist dann aber gezielt und meist wirkungsvoller. Diese Art der Immunreaktion wird beispielsweise für Schutzimpfungen ausgenutzt.
Steinman entdeckte 1973 bei seinen Forschungen einen neuen Zelltyp im Immunsystem, die sogenannten dendritischen Zellen. In Versuchen an Zellkulturen stellte er fest, dass die Präsenz dieser Zellen entscheidend wichtig für die Aktivierung der T-Zellen des Immunsystems ist. T-Zellen spielen eine Schlüsselrolle für die erworbene Immunität, da sie unter anderem die spezifischen Merkmale bekannter Eindringlinge speichern und damit die Produktion der entsprechenden Antikörper ermöglichen. Steinman fand heraus, dass die dendritischen Zellen auf Signale des angeborenen Immunsystems reagieren und daraufhin T-Zellen aktivieren.
„Die Entdeckungen, für die der Nobelpreis 2011 verliehen wird, haben uns neue Einblicke in die Aktivierung und Regulierung unseres Immunsystems gegeben“, erklärt das Nobelpreiskomitee. Dies habe erst neue Methoden zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten ermöglicht, beispielsweise in Form von Schutzimpfungen oder gezielter Stimulierung der Immunreaktion gegen Tumore.
(Nobel Foundation, 04.10.2011 – NPO)
