Katalin Karikó und Drew Weissman erhalten die höchste Auszeichnung auf dem Gebiet der Medizin. Ihre Technologie soll auch zur Behandlung von Krebs eingesetzt werden

Stockholm / Mainz – Sie haben die Basis für die neuartigen Impfstoffe gegen Covid-19 und gegen künftig vermutlich noch weitere Infektionskrankheiten geschaffen sowie die Entwicklung einer auf diesem Prinzip basierenden Therapie gegen Krebs vorangetrieben: Für ihre grundlegende Forschung zur mRNA-Technologie erhalten die ungarisch-amerikanische Biochemikerin und Neurowissenschaftlerin Katalin Karikó (68) und der US-amerikanische Immunologe Drew Weissman (64) in diesem Jahr den Nobelpreis für Medizin.

Das gab das Nobelkomitee des Karolinska-Instituts am Montag in Stockholm bekannt. Der Nobelpreis für Medizin wurde 2023 aufgestockt und ist nun mit elf statt bisher zehn Millionen schwedischen Kronen dotiert, was etwa 950.000 Euro entspricht. Bereits vor zwei Jahren war Forscherin Karikó Favoritin auf den Nobelpreis mit ihrer neuen mRNA-Technik.

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„Bahnbrechende Resultate“: Forschende haben Verständnis von Immunsystem „grundlegend verändert“

Die Preisträgerin und der Preisträger forschen beide an der University of Pennsylvania, Karikó auch noch an der Universität Szeged in Ungarn. 2013 stieg sie zudem beim Mainzer Unternehmen Biontech ein, wo sie bis September 2022 Senior Vice President war; heute ist sie dort noch als externe Beraterin tätig.

Durch ihre „bahnbrechenden Resultate“ hätten Karikó und Weissman „unser Verständnis davon, wie mRNA mit dem menschlichen Immunsystem interagiert, grundlegend verändert“ – und „zu dem beispiellosen Tempo der Impfstoffentwicklung während einer der größten Bedrohungen für die menschliche Gesundheit in moderner Zeit beigetragen“, heißt es in der Begründung der Nobeljury. In der Pandemie seien Covid-Impfstoffe mehr als 13 Milliarden Mal verabreicht worden, das habe es „Gesellschaften ermöglicht, wieder zu öffnen und zu normalen Bedingungen zurückzukehren“, sagte Rickard Sandberg, Molekularbiologe am Karolinska-Institut.

Neue mRNA-Technologie bringt Hoffnung für Krebsbekämpfung

Die „Flexibilität und Geschwindigkeit“, mit der mRNA-Impfstoffe entwickelt werden könnten, ebne zudem den Weg für die Nutzung dieser Technologie für Impfstoffe gegen andere Infektionskrankheiten – gleich, ob Viren oder Bakterien die Auslöser sind, erklärte Thomas Perlman, Generalsekretär des Nobelkomitees. Aktuell laufen Phase-3-Studien (die letzten vor der Zulassung) zu mRNA-Vakzinen gegen Influenza und RSV. Geforscht wird unter anderem an Impfstoffen gegen Herpes simplex, das Epstein-Barr-Virus und HIV sowie gegen Tuberkulose (Bakterien) und Malaria (Parasiten).

Eine große Hoffnung richtet sich insbesondere auch darauf, die mRNA-Technologie als therapeutische Impfung gegen bestimmte Krebsarten einzusetzen. Am weitesten fortgeschritten ist diese Entwicklung beim schwarzen Hautkrebs. mRNA steht für messenger-ribonucleic acid, deutsch: Boten-Ribonukleinsäure. Bei der mRNA-Technologie wird der genetische Bauplan für ein Protein – entweder das eines Erregers oder eines Tumors – injiziert. Dieses Protein soll der Körper nach der verabreichten Anleitung selbst herstellen und anschließend durch sein Immunsystem bekämpfen.

Nobelpreisträgerin seit 1961 auf RNA-Wissenschaft fokussiert

Katalin Karikó wurde 1955 in einer Kleinstadt im Osten Ungarns geboren. Nach dem Abitur studierte sie Biologie und fokussierte sich als Wissenschaftlerin bereits früh auf die RNA, die 1961 entdeckte einsträngige „kleine Schwester“ der DNA. Weil es in Ungarn kein Geld mehr für ihre Forschung gab, wechselte Karikó 1985 in die USA, zunächst an die Temple University in Philadelphia und später an die renommierte University of Pennsylvania.

Dort hatte sie 1998 in einem Kopierraum eine geradezu schicksalhafte Begegnung: Sie traf Drew Weissman, der an einer Impfung gegen das HI-Virus arbeitete. Beide taten sich zusammen und hatten neben Fortschritten immer wieder auch Rückschläge wegzustecken. „Wären wir nicht beide involviert gewesen, hätten wir niemals dieses Ergebnis erzielt“, sagte Drew Weissman am Montag der Nachrichtenagentur Reuters.

„Sehr langer Vorlauf“: Forschende arbeiten seit Jahrzehnten an mRNA-Technik

Erste Versuche, RNA therapeutisch zu nutzen, gab es bereits in den 1960er Jahren. In einem Interview mit dem Ärzteblatt sprach Katalin Karikó kürzlich von einem „sehr langen Vorlauf“. Allein 20 Jahre lang habe man versucht, mRNA zu isolieren und ihre Struktur herauszufinden. 1984 gelang Forschenden an der Harvard University erstmals die Herstellung im Labor. Ende der 1980er Jahre dann schafften es drei US-Wissenschaftler, sie im Experiment mit Hilfe von Lipiden in Zellen zu schleusen (so wie es heute auch gemacht wird) und diese dazu zu bringen, ein Protein zu produzieren. Einer dieser Wissenschaftler war Robert Malone, der als Kritiker der mRNA-Impfstoffe für Wirbel gesorgt hat.

Neue mRNA-Technik wurde während Corona-Pandemie erstmals eingesetzt

Doch ein großes Problem beim Einsatz von synthetischer mRNA blieb für viele weitere Jahre ungelöst und stand einer medizinischen Anwendung im Wege: Sie ist instabil, wird in der Zelle schnell abgebaut und löst im Körper eine Abwehrreaktion des angeborenen Immunsystems aus. Das führt unter anderem dazu, dass die Bildung des von der mRNA codierten Proteins – im Fall von Corona das Spike-Protein – gedrosselt und die Wirkung gemindert wird. Der entscheidende Durchbruch gelang Karikó und Weissman, als sie einen Baustein der mRNA austauschten.

Normalerweise setzt sich diese aus den Nukleosiden Guanosin, Cytidin, Adenosin und Uridin zusammen (Nukleoside bestehen aus einer Base und einem Einfachzucker). Die beiden Forschenden tauschten nun also Uridin gegen Pseudouridin aus, das räumlich anders angeordnet ist. Eine 2005 veröffentlichte Studie belegte, dass eine dergestalt modifzizerte mRNA stabil ist und das Immunsystem nicht unnötig aufbringt. Eingebettet in Nanolipidpartikel wurde sie zum Herzstück der neuen Impfstoffe.

In der Coronakrise wurde die neue Technologie erstmals eingesetzt: Sie findet sich in den Impfstoffen von Biontech/Pfizer und der US-Pharmafirma Moderna. Dem Tübinger Unternehmen Curevac hingegen, das ebenfalls seit vielen Jahren an mRNA-Impfstoffen arbeitet, gelang es nicht, ein ausreichend wirksames Covid-Vakzin auf den Markt zu bringen.

Bundesgesundheitsminister teilt Freude über Nobelpreis für mRNA-Technik

Bundesgesundheitsminister Karl Lauterbach (SPD) freute sich über die Wahl des Nobelkomitees. Eine bessere könne es nicht geben, schrieb er auf Twitter (inzwischen X). „Ohne sie wären Millionen Menschen mehr an Covid gestorben.“ Bereits vor zwei Jahren, als die Impfkampagne noch auf dem Höhepunkt war, hatten viele damit gerechnet, dass es für die Entwicklung der mRNA-Technologie den Nobelpreis geben würde. Schon sehr viel länger hat das offenbar Katalin Karikós Mutter erwartet: Sie hätte, zitiert die Nachrichtenagentur Reuters die Nobelpreisträgerin, „jedes Jahr spekuliert“, dass ihre Tochter den Nobelpreis bekommen würde, und das zu einer Zeit als Katalin Karikó noch nicht einmal Zuschüsse für ihre Forschung erhielt.

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