Medizinnobelpreis 1954: John Franklin Enders — Frederick Chapman Robbins — Thomas Huckle Weller

Medizinnobelpreis 1954: John Franklin Enders — Frederick Chapman Robbins — Thomas Huckle Weller

 

Die amerikanischen Bakteriologen wur-den dafür ausgezeichnet, dass sie die Fähigkeit des spinalen Poliomyelitis-Virus entdeckt hatten, in Kulturen verschiedener Gewebetypen zu wachsen.

 

 Biografien

 

John Franklin Enders, * West Hartford (Connecticut) 10. 2. 1897, ✝ Waterford (Connecticut) 8. 9. 1985; ab 1930 Lehrbeauftragter, später Professor an der Harvard University in Cambridge (Massachusetts), 1946 Aufbau eines Forschungslabors am Children's Memorial Hospital in Boston.

 

Frederick Chapman Robbins, * Auburn (Alabama) 25. 8. 1916; ab 1942 im 15th Medical General Laboratory, ab 1948 am Children's Memorial Hospital in Boston, ab 1952 Leiter im Krankenhaus in Cleveland (Ohio) und Professor an der dortigen Universität, ab 1980 Arbeit am medizinischen Instituts im Nationalen Gesundheitszentrum in Bethesda (Maryland).

 

Thomas Huckle Weller, * Ann Arbour (Michigan) 15. 6. 1915; ab 1942 Leiter am Antilles Medical Laboratory in Puerto Rico, ab 1947 Arbeit mit Enders im Forschungslabor für Infektionskrankheiten am Children's Memorial Hospital in Boston, ab 1949 dort stellvertretender Direktor, ab 1954 Professor an der Harvard University.

 

 Würdigung der preisgekrönten Leistung

 

Eine völlig neue Disziplin hat die Arbeit begründet, für die John Enders, Frederick Chapman und Thomas Weller im Jahr 1954 den Nobelpreis für Medizin erhalten haben: Erst mithilfe der ausgezeichneten Verfahren ließ sich die experimentelle Virologie verwirklichen, deren Methoden der Menschheit eine Reihe von Impfstoffen gegen Infektionskrankheiten wie Polio, Masern oder Mumps, die mittlerweile viele Millionen Menschenleben gerettet haben, bescherten. Kein Wunder, dass eine solche Arbeit mit einer der schnellsten Würdigungen in der Geschichte des Nobelpreises ausgezeichnet wurde.

 

 Wirtsgebundenheit der Viren

 

Seit dem letzten Viertel des 19. Jahrhunderts hatten Bakterienforscher längst bewiesen, wie wichtig es ist, sein Untersuchungsobjekt auch im Labor unter die Lupe nehmen zu können. Zwar wurden Krankheiten wie Cholera, Pest, Typhus, Diphtherie und Sepsis nicht besiegt, aber sie konnten entscheidend eingedämmt werden, als man die jeweiligen Erreger isoliert und im Labor untersucht hatte. Ganz anders dagegen die Situation bei Viren, die ähnlich gefährliche Krankheiten wie Bakterien auslösen. Nur wenn die Natur wie bei Pocken zufällig selbst eine Impfung »anbietet« oder wenn eine ordentliche Portion Glück wie bei Gelbfieber (Nobelpreis 1951) im Spiel war, ließen sich gute Impfungen entwickeln.

 

Der Grund für diese schlechte Situation war einfach: Viren ließen sich kaum untersuchen, da niemand wusste, wie man diese Erreger im Labor züchten kann. Denn Viren vermehren sich nur in den Zellen eines »Wirts« — so heißt in der Sprache der Wissenschaftler der Patient, den die Viren befallen haben. Ein wenig spaßhaft nennen Virologen ihr Untersuchungsobjekt dann auch »die Geschichte vom geborgten Leben«, weil Viren eben nur mit fremder Hilfe leben. Während man Bakterien im Reagenzglas vermehren kann, verhalten sich Viren dort leblos wie ein Salzkristall. Erst in einer lebenden Zelle entfalten sie ihre verborgenen Kräfte. Dort aber explodieren sie regelrecht vor Aktivität, vermehren sich rapide und zerstören oft innerhalb weniger Minuten die Zelle, während gleichzeitig hunderte neuer Viren freigesetzt werden. Genau diese heftige Vermehrung auf Kosten des Organismus ist der Grund, weshalb manche Viren schwere und häufig auch tödliche Erkrankungen wie Polio, Masern oder Ebola verursachen.

 

 Versuchstiere sind unbrauchbar

 

Aufgrund dieser Radikalität kann der Virologe sein Untersuchungsobjekt nicht im Menschen züchten. Wenn sich Viren nicht ohne andere Zellen vermehren, bleibt nur die Möglichkeit, Versuchstiere zu infizieren und zu hoffen, dass die gleiche Krankheit wie beim Menschen ausbricht. Das stellte die Virologen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts gleich vor weitere Probleme: Viele Viren haben sich so stark auf den Menschen ausgerichtet, dass sie sich in keinem anderen Lebewesen mehr vermehren. Gelingt doch die Infektion, lösen die Erreger im Versuchstier häufig gar keine Krankheit aus oder es zeigen sich andere Symptome. Dann weiß kein Virologe, ob er die Ergebnisse aus solchen Versuchen auf den Menschen übertragen kann. Und selbst wenn alle diese Hindernisse aus dem Weg geräumt sind und ein Versuchstier die gleichen Symptome wie der Mensch nach einer Infektion zeigt, kann der Wissenschaftler die Viren nicht direkt untersuchen. Er muss aus den Reaktionen und Symptomen des Versuchstiers indirekt auf die Eigenschaften und das Verhalten der Viren schließen. Denn das Virus selbst sieht man auch unter dem Mikroskop nicht. Eine solche indirekte Methode liefert daher nicht nur magere Ergebnisse, sie erfordert auch viel Zeit, Arbeit und ist obendrein recht teuer. Erfolgreiche Experimente waren daher kaum möglich, um Virusepidemien einzudämmen oder zu verhindern. Bis eben Enders, Weller und Robbins 1949 vom Forschungsinstitut der Bostoner Kinderklinik einen kurzen, fast unscheinbaren Artikel veröffentlichten. Die Amerikaner hatten in Laborkulturen aus menschlichem Gewebe das Poliomyelitis-Virus vermehrt, das Kinderlähmung auslöst. Der Artikel schlug in Fachkreisen wie eine Bombe ein und begründete eine völlig neue Epoche bei der Erforschung von Viruskrankheiten.

 

 Menschliche Zellen gegen Polio

 

Gewebekulturen gab es zwar schon länger. Allerdings galt ihre Handhabung immer noch als schwierig, weil sie völlig frei von Mikroorganismen gehalten werden müssen, die sonst leicht die tierischen oder menschlichen Zellen überwuchern.

 

Das Hauptproblem beim Poliovirus aber war seine Spezifität: Es vermehrt sich nur in Nervenzellen. Das aber sind die am höchsten spezialisierten Zellen eines Organismus. Daher lassen sie sich noch schwieriger als andere Zelltypen vermehren. Die Bostoner Forscher setzten sich über die Erkenntnisse aller Mediziner hinweg und versuchten, das Poliovirus einfach in Kulturen menschlicher Zellen aus der Haut, den Muskeln oder den inneren Organen zu vermehren. Mit Erfolg, die Zellen veränderten sich ähnlich wie Zellen im Menschen. Bald waren die ersten Zellen, unter dem Mikroskop sichtbar, zerstört.

 

Erstmals hatten Virologen damit eine Methode in der Hand, mit deren Hilfe sie die Erreger von Masern, Mumps, Röteln, Windpocken, Ebola und Gelbfieber im Labor untersuchen und vermehren konnten. Mit dieser Hilfe entwickelten sie rasch eine Reihe von Impfstoffen, die heute zu den Standards moderner Medizin zählen und die viele Krankheiten und etliche Todesfälle verhindert haben. Als bestes Beispiel mag Polio gelten, dessen Erreger die Preisträger erstmals im Labor züchteten. Rasch wurde ein Impfstoff entwickelt, mit dessen Hilfe Polio in Nord- und Südamerika heute ausgerottet ist. In Europa ist die Krankheit praktisch verschwunden und auch in Afrika und Asien ist sie stark zurückgedrängt. Die Weltgesundheitsorganisation hofft, in wenigen Jahren Polio auf dem gesamten Globus ausgerottet zu haben. Zur Zeit der Preisverleihung war dagegen noch jeder fünfte Todesfall infolge einer Infektionskrankheit auf Polio zurückzuführen.

 

R. Knauer, K. Viering