Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin wurde am Montag gemeinsam an David Julius und Ardem Patapoutian „für ihre Entdeckungen von Rezeptoren für Temperatur und Berührung“ verliehen.
Ihre Arbeit gibt Aufschluss darüber, wie chronische und akute Schmerzen im Zusammenhang mit einer Reihe von Krankheiten, Traumata und deren Behandlungen reduziert werden können.
„Unsere Fähigkeit, Hitze, Kälte und Berührung zu spüren, ist überlebenswichtig und untermauert unsere Interaktion mit der Welt um uns herum“, sagte das Nobelkomitee in einer Pressemitteilung. „In unserem täglichen Leben nehmen wir diese Empfindungen als selbstverständlich hin, aber wie werden Nervenimpulse ausgelöst, damit Temperatur und Druck wahrgenommen werden können?“
Diese Frage, so der Ausschuss, sei nun gelöst.
Warum haben sie gewonnen?
Die beiden machten bahnbrechende Entdeckungen, die zu intensiven Forschungsaktivitäten führten, die wiederum zu einem schnellen Anstieg unseres Verständnisses davon führten, wie unser Nervensystem Wärme, Kälte und mechanische Reize wahrnimmt. Die Preisträger identifizierten kritische fehlende Glieder in unserem Verständnis des komplexen Zusammenspiels zwischen unseren Sinnen und der Umwelt.
Insbesondere verwendete Dr. Julius Capsaicin, eine scharfe Verbindung aus Chilischoten, die ein brennendes Gefühl hervorruft, um einen Sensor in den Nervenenden der Haut zu identifizieren, der auf Hitze reagiert.
Dr.. Patapoutian verwendete druckempfindliche Zellen, um eine neue Klasse von Sensoren zu entdecken, die auf mechanische Reize in der Haut und inneren Organen reagieren.
Warum ist die Arbeit wichtig?
Das Nobelkomitee sagte, die beiden Wissenschaftler hätten dazu beigetragen, eine der tiefgreifendsten Fragen zum menschlichen Zustand zu beantworten: Wie nehmen wir unsere Umwelt wahr?
„Die Mechanismen, die unseren Sinnen zugrunde liegen, haben unsere Neugier seit Jahrtausenden geweckt, zum Beispiel wie Licht von den Augen wahrgenommen wird, wie Schallwellen unser Innenohr beeinflussen und wie verschiedene chemische Verbindungen mit Rezeptoren in Nase und Mund interagieren und Gerüche erzeugen und Geschmack“, schrieb das Komitee.
Im 17. Jahrhundert stellte sich der Philosoph René Descartes Fäden vor, die verschiedene Teile der Haut mit dem Gehirn verbinden. Auf diese Weise wird ein Signal an das Gehirn gesendet, wenn eine Flamme den Fuß berührt. Spätere Forschungen ergaben, dass sensorische Neuronen Veränderungen in unserer Umgebung registrieren.
1944 erhielten Joseph Erlanger und Herbert Gasser den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre Entdeckung verschiedener Arten von sensorischen Nervenfasern, die auf unterschiedliche Reize reagieren, beispielsweise in der Reaktion auf schmerzhafte und nicht schmerzhafte Berührungen.
Aber eine grundlegende Frage ist geblieben. Wie werden Temperatur und mechanische Reize im Nervensystem in elektrische Impulse umgewandelt?
Die Arbeit von Dr. Julius und Dr. Patapoutian ermöglicht uns erstmals zu verstehen, wie Wärme, Kälte und mechanische Kraft die Nervenimpulse auslösen können, die es uns ermöglichen, die Welt um uns herum wahrzunehmen und sich an sie anzupassen.
Ihre Arbeit, so das Komitee, habe bereits intensive Forschung zur Entwicklung von Behandlungen für eine Vielzahl von Krankheitszuständen, einschließlich chronischer Schmerzen, vorangetrieben.
Wer sind die Gewinner?
Dr. Julius ist Professor für Physiologie an der University of California, San Francisco. In den 1990er Jahren revolutionierte seine Erforschung der chemischen Verbindung Capsaicin das Verständnis der Wissenschaftler für das brennende Gefühl von Chilischoten. Mit einem Team von Mitarbeitern erstellte er eine Bibliothek mit Millionen von DNA-Fragmenten, die in sensorischen Neuronen als Reaktion auf Schmerz, Hitze und Berührung exprimiert werden.
Dr. Patapoutian ist Molekularbiologe und Neurowissenschaftler bei Scripps Research in La Jolla, Kalifornien, der sich „auf die Identifizierung und Charakterisierung von Ionenkanälen und anderen Sensoren konzentriert, die mechanische Reize in chemische Signale umwandeln“, so die Website des Zentrums.
Er erhielt seinen Ph.D. 1996 am California Institute of Technology und absolvierte ein Postdoktorandenstipendium an der University of California, San Francisco, bevor er 2000 zum Scripps Research Team stieß. 2017 wurde er in die National Academy of the Sciences berufen, 2020 wurde er gewählt an die Amerikanische Akademie der Künste und Wissenschaften.
Im Jahr 2020 erhielten Dr. Julius und Dr. Patapoutian den Kavli-Preis für Neurowissenschaften, der von der norwegischen Regierung geleitet wird, für ihre bahnbrechende Entdeckung von Proteinen, die dem Körper helfen, Druck zu spüren.
Wer hat 2020 den Nobelpreis für Medizin gewonnen?
Dr. Harvey J. Alter, Michael Houghton und Charles M. Rice erhielten den Preis für ihre Entdeckung des Hepatitis-C-Virus. Das Nobelkomitee sagte, die drei Wissenschaftler hätten „Bluttests und neue Medikamente ermöglicht, die Millionen von Leben gerettet haben“.
Wer hat im Jahr 2020 noch den Nobelpreis für Wissenschaft gewonnen?
Wann werden die anderen Nobelpreise bekannt gegeben?
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Es gibt zwei weitere Wissenschaftspreise. Physik wird am Dienstag angekündigt, Chemie am Mittwoch, beide in Stockholm.
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Der Literaturpreis wird am Donnerstag in Stockholm bekannt gegeben. Lesen Sie mehr über die Gewinnerin des letzten Jahres, Louise Glück.
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Der Friedensnobelpreis wird am Freitag in Oslo verliehen. Lesen Sie mehr über den Gewinner des letzten Jahres, das World Food Program.
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Der Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften wird am 11. Oktober in Stockholm verliehen. Den Preis des letzten Jahres teilten sich Paul R. Milgrom und Robert B. Wilson.