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Wissenschaft im Trend: Medizin-Nobelpreis für die Erforschung der inneren Uhr

Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin des Jahres 2017 ging an drei Wissenschaftler, die die molekularen Mechanismen entdeckten, die hinter der circadianen Rhythmik stehen.

Die mit dem Preis ausgezeichnete Arbeit wurde von drei amerikanischen Wissenschaftlern geleistet: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash und Michael W. Young. Ihre Forschung lieferte Antworten auf die grundlegende Frage, wie „(…) Pflanzen, Tiere und Menschen ihren biologischen Rhythmus an die Dauer einer Erdumdrehung anpassen.“ Dieses Forschungsgebiet wird immer bedeutender, da Faktoren, die Menschen aus ihrem natürlichen Rhythmus herausreißen, die von Schichtarbeit bis hin zu Jetlags reichen, immer häufiger vorkommen. In diesem Bereich sind derzeit verschiedenste Forschungsgebiete relevant, darunter Crispr-Geneditierung, mit der gegenüber dem Klimawandel unempfindliche Nutzpflanzen erreicht und auf innovative Art hinderliche Gene entfernt werden sollen, sowie die Immuno-Onkologie, die eine Strahlen- oder Chemotherapie für Krebspatienten vermeiden soll, indem ihr eigenes Immunsystem angestoßen wird. Die Mitglieder der Nobelversammlung des Karolinska-Instituts erklären ihre Entscheidung: „Die innere Uhr spielt für viele Aspekte unserer komplexen Physiologie eine Rolle. Nun wissen wir, dass bei allen mehrzelligen Organismen – einschließlich des Menschen – zur Steuerung des Schlaf-Wach-Rhythmus ein ähnlicher Mechanismus zum Tragen kommt. Ein großer Teil unserer Gene wird durch die innere Uhr reguliert – folglich passt eine exakt kalibrierte circadiane Rhythmik unsere Physiologie an die verschiedenen Phasen des Tages an. Seit den bahnbrechenden Entdeckungen der drei Preisträger hat sich die circadiane Biologie zu einem riesigen und äußerst dynamischen Forschungsbereich entwickelt, der sich auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden auswirkt.“ Ausgezeichnete Leistungen Die drei Wissenschaftler isolierten in Fruchtfliegen das Gen, das den täglichen biologischen Rhythmus steuert, und stellten fest, dass es ein Protein kodiert, welches sich über Nacht ansammelt und tagsüber abgebaut wird. Als sie diesen Mechanismus näher untersuchten, entdeckten sie weitere Proteinkomponenten und erlangten einen klareren Eindruck davon, wie das Uhrwerk der Zellen funktioniert. In Organismen von Einzellern bis hin zu Menschenaffen reguliert diese Uhr entscheidende Funktionen, etwa Hormonspiegel, Schlaf, Verhalten, Stoffwechsel und weitere, noch zu klärende Faktoren. Wie das Online-Technikmagazin Wired berichtet, ist der Einfluss der circadianen Rhythmik auf den Schlaf für die Pharma- und die IT-Industrie von Interesse. Die Bio-Hacker der Zukunft könnten dysfunktionale Schlafmuster korrigieren, und da Studien belegen, dass Nachtschwärmer häufiger zu Übergewicht neigen, und auch Depressionen mit dem Schlaf in Verbindung gebracht werden, steht viel auf dem Spiel. Dieses Jahr wird mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin die bahnbrechende Forschung dreier Wissenschaftler gewürdigt, auf der zukünftige Entdeckungen aufbauen werden.

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