Die Schrift auf den Genen und das Stromnetz des Tumors
Paul Ehrlich-und-Ludwig Darmstaedter-Preise verliehen
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Für die Entdeckung der genomischen Prägung wurden die Entwicklungsbiologen Davor Solter und Azim Surani in der Frankfurter Paulskirche mit dem mit 120.000 Euro dotierten Paul Ehrlich- und Ludwig Darmstaedter-Preis 2026 ausgezeichnet. Sie haben entdeckt, dass wir manche Gene nur in einer aktiven Kopie erben. Ob das die mütterliche oder die väterliche Kopie ist, legt eine molekulare Aufschrift fest. Mit dieser Entdeckung begründeten die Preisträger die Epigenetik. Den Nachwuchspreis erhält der Neurologe Varun Venkataramani. Er hat entdeckt, dass bösartige Gehirntumore ihr Wachstum beschleunigen, indem sie Nervenstrom abzapfen. So wurde er zum Mitbegründer der Krebs-Neurowissenschaft.
Eine alte Grundregel der Genetik lautete: Jede unserer Körperzellen enthält zwei aktive Kopien desselben Gens. Davor Solter und Azim Surani setzten diese Grundregel 1984 außer Kraft. Sie wiesen nach, dass manche Gene nur in einer aktiven Kopie vererbt werden – entweder die mütterliche oder die väterliche Kopie ist dauerhaft stillgelegt. Dieser Nachweis gelang ihnen, indem sie zeitgleich und unabhängig voneinander eine Technik der Transplantation von Zellkernen anwandten, die Solter entwickelt hatte. Damit zeigten beide, dass Mäuseembryonen mit ausschließlich mütterlichem oder väterlichem Erbgut nicht überlebensfähig waren. Das aber hätte gemäß der geltenden Grundregel der Fall sein müssen. Säugetiere, zu denen wir Menschen gehören, sind also auf die vollständige Erbinformation beider Eltern angewiesen. Das unterscheidet sie von Tierarten, die ihren Nachwuchs auch durch Jungfernzeugung aus unbefruchteten Eizellen heranreifen lassen können. Der Grund: Von den beiden Kopien jedes Gens, die von Mutter und Vater beigesteuert werden, sind manche einseitig durch eine epigenetische Aufschrift in Form kleiner Moleküle auf ihrer Oberfläche abgeschaltet. Surani nannte dieses Phänomen genomische Prägung. „Diese Entdeckung war ein Wendepunkt der modernen Genetik“, erklärt der Vorsitzende des Stiftungsrates, Prof. Thomas Boehm. „Sie zeigte, dass unser Phänotyp nicht allein von unserem Genotyp bestimmt wird, sondern auch von epigenetischen Zeichen geprägt ist.“
Die genomische Prägung ist für eine gesunde Embryonalentwicklung erforderlich, weil sie das Ringen um begrenzte Ressourcen zwischen der Mutter und dem in ihr heranwachsenden Kind ausbalanciert. Die medizinische Bedeutung der genomischen Prägung geht weit über die Embryologie hinaus. Wir wissen heute, dass rund ein Prozent unserer Gene genomisch geprägt ist. Diese Gene sind in Signalkaskaden eingebunden, die auch im erwachsenen Organismus über Gesundheit oder Krankheit entscheiden. Die Entdeckung der genomischen Prägung eröffnete das Forschungsfeld der modernen Epigenetik, auf dem molekulare Vorgänge erkundet werden, die die Expression von Genen unabhängig von Veränderungen in deren Sequenz beeinflussen. Epigenetische Veränderungen spielen zum Beispiel bei Krebs eine Rolle – eine Erkenntnis, die bereits zur Entwicklung entsprechender Medikamente geführt hat.
Gehirntumore entstehen nicht aus Nervenzellen. Denn diese können sich – mit wenigen Ausnahmen – nicht mehr teilen. Die meisten Gehirntumore sind Gliome: Sie entspringen aus Gliazellen, die die Nervenzellen normalerweise stützen und ernähren. Varun Venkataramani hat entdeckt, dass Gliome Synapsen mit Nervenzellen des Gehirns bilden. Dadurch greifen sie elektrische Impulse ab, die ihre Teilung fördern und ihre Ausbreitung beschleunigen. Zusammen mit seinen Mentoren validierte und vertiefte er diese gänzlich unerwartete Beobachtung im Lauf der vergangenen zehn Jahre. So wurde er zum Mitbegründer des Forschungsgebietes „Cancer Neuroscience“ – und zum Türöffner einer neuen Therapieoption: Gehirntumore vom Stromnetz zu nehmen, um ihr Wachstum zu stoppen. Diese Option wird bereits in einer klinischen Prüfung der Phase II an Patienten erprobt.
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