Der Dogma-Brecher

Als junger Forscher hat Tom Cech das Feld der RNA-Biologie auf den Kopf gestellt. Nun hilft er mit, neue Therapien gegen Krebs zu entwickeln.

Lieferte den Beweis, dass RNA-Moleküle Alleskönner sind: Thomas Cech, Professor für RNA-Biologie an der University of Colorado und Chemie-Nobelpreisträger, in Bern. Foto: Adrian Moser

Lieferte den Beweis, dass RNA-Moleküle Alleskönner sind: Thomas Cech, Professor für RNA-Biologie an der University of Colorado und Chemie-Nobelpreisträger, in Bern. Foto: Adrian Moser

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So, wie Thomas Cech sich vor einen hinstellt, grosse Statur, energiegeladen, mit einem kräftigen Händedruck, kommt dem Journalisten die Frage an den 69-Jährigen fast ein wenig peinlich vor: «Sie meinen also, ich sollte mich pensionieren lassen?», fragt der Nobelpreisträger lachend zurück. Nein, natürlich ist das eine abwegige Idee, dazu ist der Biochemiker von der University of Colorado (CU) in Boulder noch viel zu vital. Zudem gehört er noch immer zu den weltweit innovativsten und smartesten Forschern auf dem Gebiet der RNA-Biologie.

Dieses Forschungsfeld hat Tom Cech selber in den 80er-Jahren revolutioniert. Bis dahin glaubte man, die einzige Funktion der RNA, des Schwestermoleküls der DNA, sei es, die genetische Information der DNA in Eiweisse zu überschreiben. Das Erbmolekül RNA, so das Dogma, war ein rein passiver Informationsträger. Dann kam Cech. 1982, er war damals schon Professor an der CU Boulder, untersuchte er das sogenannte Spleissen bei RNAs des Einzellers Tetrahymena. Damit bezeichnen Biologen einen Prozess, bei dem gewisse Abschnitte aus einem RNA-Faden herausgeschnitten werden. Cech bemerkte, dass die RNA des Einzellers selber in der Lage war, diesen Spleissprozess in Gang zu setzen. Mit anderen Worten: Die RNA besass auch katalytische Eigenschaften. Diese Entdeckung war eine Sensation, für die Cech schon sieben Jahre später, 1989, zusammen mit dem Kanadier Sidney Altman den Chemie-Nobelpreis erhielt.

Cech erinnert sich gut an diese aufregende Zeit. «Die RNA-Forscher waren begeistert», erzählt er bei unserem Treffen in einem schmucklosen Büro des «Nationalen Forschungsschwerpunkts RNA & Disease» an der Universität Bern, wo er an diesem Abend noch einen Vortrag halten wird. Führende Köpfe wie Francis Crick oder Leslie Orgel hätten schon viel früher spekuliert, dass die RNA alles machen könne. «Nun hatten wir den Beweis dafür.»

Delikates Gleichgewicht in der Zelle

Seit Cechs Entdeckung ist die RNA-Welt immer vielfältiger und komplizierter geworden. Heute kennen Biologen – neben den schon länger bekannten Informationsträgern mRNA, tRNA und rRNA – einen ganzen Zoo verschiedener RNA-Typen. Dazu zählen small interfering RNA (kurz siRNA), Micro-RNA, zirkuläre RNA oder lange nicht kodierende RNA (LncRNA), zusammengefasst nennt man sie nicht kodierende RNAs (ncRNA). «In menschlichen Zellen gibt es Hunderttausende solcher ncRNAs», sagt Cech. «Wir sind aber noch weit davon entfernt zu wissen, was sie alle in den Zellen machen.»

Cech und sein Team haben den Fokus derzeit auf Ribonukleoproteine (RNP) gelegt. Das sind komple­xe Moleküle, die aus Proteinen und RNA bestehen. Ein RNP interessiert ihn dabei besonders: die Telomerase. Dieses Enzym regeneriert die schützenden Kappen der Chromosomen, die Telomere, nach Zellteilungen. Die Telomerase hat die delikate Aufgabe, die Zellteilung im Gleichgewicht zu halten: Es braucht genügend Telomerase-Aktivität, um sich teilende Zellen wie etwa Stammzellen am Leben zu erhalten; ein zu viel davon führt aber dazu, dass sich Zellen unkontrolliert teilen – Krebs entsteht.

«Als Zweitklässer schrieb ich darüber, Wissenschaftler zu sein.»Tom Cech

Langfristiges Ziel von Cech und anderen RNA-Biologen ist es, das Wissen um die Telomerase für neue Therapien zu nutzen, vor allem gegen Krebs. Viele Firmen und Labors würden schon an Telomerase-Hemmern arbeiten, sagt er. «Das könnte eine brauchbare Strategie gegen Krebs sein.» Er warnt aber auch, dass solche Therapien schwere Nebenwirkungen haben könnten, etwa frühzeitiges ­Altern bei zu stark eingeschränkter Telomerase-Aktivität.

Dass er einmal Wissenschaftler werden wollte, wusste Klein Tom schon als Zweitklässler in Iowa City. «Meine Eltern haben alles gesammelt, was ich geschrieben hatte, und in dem Alter schrieb ich darüber, Wissenschaftler zu sein.» Das sei wohl genetisch bedingt. Sein Vater, ein Arzt, wäre eigentlich lieber Physiker geworden. «Sein Held war Albert Einstein, und er wäre daher sehr gerne hier nach Bern gekommen, um das Einsteinhaus zu sehen.»

Bei seiner Frau stimmt die Chemie

In den ersten Studienjahren deutete noch wenig auf Cechs akademische Karriere hin. Am Grinnell College in Iowa widmete er sich vorerst geisteswissenschaftlichen Themen, etwa Homers «Odyssee» oder Dantes «Inferno». Nebenbei besuchte er Chemievorlesungen – und lernte dabei seine Frau Carol Lynn Martinson kennen, mit der er heute noch verheiratet ist. Nach dem College-Studium gingen die beiden für ihre Doktorarbeiten zusammen nach Berkeley, danach für Postdoc-Jobs nach Boston – sie an die Harvard University, er ans Massachusetts Institute of Technology (MIT). Schon drei Jahre später, 1978, erhielt er einen Ruf an die CU Boulder.

In den Rockies hat er Wurzeln geschlagen und eine Familie gegründet (die Cechs haben zwei Töchter, beides Wissenschaftlerinnen). Von 2000 bis 2009 machte er allerdings einen Abstecher nach Washington D.C. In dieser Zeit präsidierte Cech das renommierte Howard Hughes Medical Institute (HHMI), eine philanthropische Organisation zur Förderung der biomedizinischen Wissenschaften mit einem Stiftungsvermögen von über 18 Milliarden Dollar.

Ein Schweizer Forscher entdeckte in Cechs ­Labor ein neues Enzym.

Cech ist nicht nur selber ein ausgezeichneter Forscher – im doppelten Sinn, wohlgemerkt –, er hat es auch immer wieder verstanden, talentierte Nachwuchsforscher in sein Labor zu holen. Einer davon ist Joachim Lingner. Von 1993 bis 1997 forschte der Schweizer in Cechs Labor und entdeckte dabei, dass die Telomerase eine sogenannte Reverse Transkriptase ist. Bis dahin glaubte man, diese Enzyme würden nur in Viren vorkommen (etwa im Aidsvirus HIV). Lingner ist heute Professor an der EPFL in Lausanne.

Zur gleichen Zeit wie Lingner forschte auch Jennifer Doudna im Labor von Tom Cech. Ihr gelang es dort als Erste, die dreidimensionale Struktur einer nicht kodierenden RNA darzustellen. «Das war ein riesiger Erfolg», sagt Cech. Heute ist Doudna richtig berühmt, weil sie 2012 die Genschere Crispr/Cas (mit)entdeckt hat. Dank diesem simpel zu handhabenden gentechnischen Werkzeug ist heute in der biomedizinischen Forschung vieles möglich, was vor wenigen Jahren noch undenkbar war. «Crispr/Cas ist ein Geschenk des Himmels», sagt Cech.

Sorgen wegen präsidialer Impfskepsis

Tom Cech sagt von sich selber, er sei ein optimistischer Mensch. Trotzdem macht er sich derzeit Sorgen. Zum einen wegen der latenten Fremdenfeindlichkeit. «Viele unserer Studierenden aus Asien und dem Nahen Osten fühlen sich nicht mehr willkommen in den USA», sagt der Amerikaner mit tschechischen Wurzeln. Noch mehr Kummer bereiten ihm aber die antiwissenschaftlichen Attitüden von Präsident Donald Trump. «Seine Haltung zum Klimawandel und insbesondere seine Impfskepsis sind äusserst beunruhigend.» Von allen medizinischen Fortschritten des 20. Jahrhunderts sei es nämlich die Impfung gewesen, die am meisten Leben gerettet hätte, mehr noch als Antibiotika, sagt Cech. «Leider haben das die Leute total vergessen.»

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 05.05.2017, 14:19 Uhr

Telomere schützen die Chromosomen. Foto: iStockphoto

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