Immunsystemforscher Frederick Alt und David Schatz (Foto: picture-alliance / Reportdienste, dpa/Paul-Ehrlich-Stiftung)

Medizinische Forschung

Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis 2023 für Immunforscher

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AUTOR/IN
Veronika Simon
ONLINEFASSUNG
Nienke Scholz

Die beiden US-amerikanischen Wissenschaftler Frederick Alt und David Schatz erhalten den renommierten Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstädter-Preis 2023 für Immunsystemforschung.

In diesem Jahr ging er an die Forscher und Forscherinnen von Biontech, kommendes Jahr erhalten zwei Immunsystemforscher aus den USA den renommierten Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstädter-Preis. Das hat der Stiftungsrat am 20. September 2022 bekanntgegeben.

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Dieser Preis ist sehr renommiert, er wird an herausragende Forscherinnen und Forscher im medizinischen Bereich verliehen und gilt als Vorbote für mögliche spätere Medizin-Nobelpreisträger. Der Preis wird traditionell am 14. März in Frankfurt verliehen und ist mit 120.000 Euro dotiert.

Wer erhält den Preis?

Frederick Alt und David Schatz haben ein paar Dinge gemeinsam: Beide haben das Rentenalter eigentlich fast oder bereits erreicht, beide forschen noch an renommierten Universitäten in den USA und beide haben dazu beigetragen, dass wir unser Immunsystem heute deutlich besser verstehen als noch vor ein paar Jahrzehnten.

Menschliches Immunsystem (Foto: IMAGO, Science Photo Library)
Die Forscher Frederick und David Schatz haben sich in ihren Forschungen mit dem menschlichen Immunsystem auseinandergesetzt und maßgeblich zum besseren Verständnis dessen beigetragen. Science Photo Library

Immunsystem - Wie funktioniert das mit den Antikörpern überhaupt?

Denn wenn man sich überlegt, wie viele unterschiedliche krankmachende Viren, Bakterien und Pilze es gibt, wie schnell die sich zum Teil verändern, dann kann man sich vorstellen, dass der Körper zu seinem Schutz auch viele unterschiedliche Antikörper braucht, die diese Eindringlinge erkennen sollen.

Die Bauanleitungen für Proteine – und aus denen bestehen Antikörper – liegen auf unserer DNA, in den Genen. Von denen haben wir zwar auch nicht gerade wenige, aber die Anzahl ist doch begrenzt.

Bei einer Inventur der patrouillierenden Antikörper unseres Immunsystems fällt auf: Das passt nicht zusammen – wir produzieren viel mehr Varianten von Antikörpern, als man Bauanleitungen dafür auf der DNA regulär speichern könnte. Wie geht das?

Immunglobulin Molekül (Foto: IMAGO, Science Photo Library)
Antikörper, auch Immunglobuline, nutzt das Immunsystem zum Schutz unseres Körpers vor krankmachenden Viren, Bakterien und Pilzen. Science Photo Library

Um eine möglichst große Vielfalt zu ermöglichen, spielt unser Körper im Endeffekt mit dem Zufall.

Denn ein Antikörper besteht aus mehreren Bauteilen, einige davon sind bei allen gleich, einige sind hingegen variabel. Diese variablen Bereiche sehen bei allen Antikörpern unterschiedlich aus, damit sollen sie später die Eindringlinge erkennen.

Normalerweise würde unser Körper die Bauanleitung für diesen variablen Bereich in einem Stück von der DNA ablesen. Von vorne nach hinten.

Bei Antikörpern holt er aber quasi die Basteltasche raus. Aus mehreren Bereichen der DNA werden kleine Schnipsel ausgeschnitten, zusammengeführt und mit Klebeband aneinandergeheftet. So entstehen viel mehr Kombinationsmöglichkeiten als mit der herkömmlichen Ablese-Methode.

Bauanleitungen der Antikörper gespeichert in der DNA (Foto: IMAGO, Panthermedia)
Durch die besondere Methode der Kombination von verschiedenen Bauteilen von Antikörpern entsteht eine große Vielfalt an Antikörpern - durch Zufall. Panthermedia

Was haben die Immunsystemforscher herausgefunden?

Dass die große Vielfalt an Antikörpern durch ein solches Zusammenwürfeln von verschiedenen Gensequenzen entsteht, wurde schon Anfang der 80er Jahre erkannt. 1987 gab es dafür den Medizinnobelpreis. Doch durch die Arbeit von Alt und Schatz wurde klar, wie das funktioniert: Schatz fand quasi die Schere, also den Enzymkomplex, der die verschiedenen Gensequenzen aussucht und -schneidet und Alt identifizierte das körpereigene Klebeband, dass aus den Schnipseln eine ablesbare Bauanleitung macht.

Und das ist noch nicht alles: Alt zeigte außerdem, dass der Körper mit verschiedenen Tricks für noch mehr Variantenreichtum sorgt. Und Schatz konnte zeigen, wie dieser Mechanismus im Laufe der Evolution entstanden ist.

Antikörper reagieren auf Virus (Foto: IMAGO, Science Photo Library)
Die Forscher fanden heraus, wie genau die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten an Antikörper-Bauteilen zustande kommen. Science Photo Library

Heute weiß man: Menschen, bei denen dieses Prinzip nicht so gut funktioniert, bei denen zum Beispiel der Scheren-Komplex gestört ist, entwickeln einen schweren Immundefekt. Die Forschung von Alt und Schatz hat laut Stiftungsrat des Paul Ehrlich und Ludwig Darmstädter Preis also maßgeblich dazu beigetragen, dass wir unser Immunsystem heute besser verstehen. Und das ermöglicht erst weitere Forschung und die Entwicklung von Therapien, bei denen das Immunsystem eine entscheidende Rolle spielt.

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