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Ein tolles Gen mit Kampfgeist

Auf einer prominent besetzten Konferenz in Tübingen ging es um das angeborene Immunsystem

Gleich zwei Nobelpreisträger sprachen jetzt auf einer Tübinger Konferenz über angeborene Immunität: Christiane Nüsslein-Volhard und Jules Hoffmann. Eine Hauptrolle in ihren Vorträgen spielte ein in vielerlei Hinsicht „tolles“ Gen.

01.10.2015
  • Ulrich Janßen

Tübingen. Das „Toll-Gen“ heißt tatsächlich so, und es ist seit den frühen 80er-Jahren auf der ganzen Welt bekannt. Entdeckt hat es die Tübinger Nobelpreisträgerin Christiane Nüsslein-Volhard, die ihm auch seinen ungewöhnlichen Namen gab. „Toll“ sagte sie spontan, als sie mutierte Drosophila-Embryos sah, die sich ohne das Gen entwickelt hatten. Die Fliegenlarven wiesen zahlreiche Defekte in der Ausbildung von Bauch- und Rückenregion auf, ein Zeichen für die große Bedeutung dieses Gens bei der Entwicklung des Embryos. Wenn es aktiv ist, sorgt das „Toll“-Gen nämlich wesentlich dafür, dass sich bei der Fliege Bauch und Rücken genau dort entwickeln, wo sie hingehören.

Doch das Toll-Gen und andere, ähnlich aufgebaute Gene mischen nicht nur bei der Embryonal-Entwicklung der Drosophila-Fliege mit. Sie sind auch an der Ausprägung des angeborenen Immunsystems beteiligt – eine Erkenntnis, die diese Gen-Familie auch für die aktuelle Forschung ziemlich interessant macht.

Einer der Wissenschaftler, die sich heute intensiv mit der Gen-Familie beschäftigen ist der Tübinger Immunologe Alexander Weber. Der Juniorprofessor organisierte mit den Immunologen des Interfakultären Instituts für Zellbiologie der Universität Tübingen und des Univeristätsklinikums die Konferenz „Novel Concepts in Innate Immunity“. 200 Wissenschaftler tauschten dort in der vergangenen Woche neue Erkenntnisse zur Bedeutung des angeborenen Immunsystems aus.

Nüsslein-Volhard, die auf der Tübinger Konferenz zur Freude des Publikums die Geschichte ihrer Entdeckung sogar mit eigenen Zeichnungen vorstellte, wusste Anfang der 80er Jahre noch nicht um diese Funktion „ihres“ Gens. Die Drosophila-Mutanten, mit denen sie arbeitete, wuchsen offenbar in einer sauberen, keimfreien Umgebung auf. Sie konnten auch ohne ein beeinträchtigtes angeborenes Immunsystem überleben.

Es war der Straßburger Zoologe Jules Hoffmann, der gut zehn Jahres später herausfand, dass Fliegen ohne das Gen viel anfälliger für Pilzerkrankungen waren als ihre Artgenossen. Hoffmann schloss daraus, dass „Toll“ etwas mit der Immunabwehr zu tun haben musste. Sein Vortrag, in dem er diese Entdeckung vorstellte, stieß beim Publikum der Konferenz auf ähnlich große Begeisterung wie der von Nüsslein-Volhard. „Das waren absolute Höhepunkte der Konferenz“, meinte Alexander Weber.

Mittlerweile ist den Wissenschaftlern klar, dass „Toll“ in 95 Prozent aller Spezies eine wichtige Komponente des angeborenen Immunsystems darstellt. Das entwicklungsgeschichtlich sehr frühe System erkennt die weitaus meisten der feindlichen Eindringlinge und sorgt dafür, dass sie von körpereigenen Killer- oder Freßzellen beseitigt werden können. Beim Menschen und einer Reihe anderer Spezies steht dem angeborenen noch ein erworbenes Immunsystem zur Seite. Dessen Abwehrspezialisten können sich Erreger „merken“ und treten in Aktion, wenn alte Bekannte (etwa Masern-Viren) ein zweites Mal auftauchen. Doch auch dieses Immunsystem kann sich nur entwickeln, wenn der Körper über eine angeborene Immunität verfügt.

Besonders wichtig im Abwehrkampf des angeborenen Immunsystems sind die „Toll-ähnlichen“ Rezeptoren, die von den Genen aus Nüsslein-Volhards Toll-Familie gebaut werden. Wie Super-Detektive erkennen sie sehr schnell, wenn jemand dem Körper Böses will. „Sie sind“, sagt Weber, „quasi das Auge des Immunsystems.“ Ein Auge allerdings, dass nicht auf Licht reagiert, sondern biochemisch auf Strukturen, die im eigenen Körper so nicht auftreten, und daher als „fremd“ und potenziell gefährlich erkannt werden.

Laut Weber erkennen die Toll-ähnlichen Rezeptoren gemeinsam mit anderen Gefahrensensoren aber nicht nur klassische Erreger wie Bakterien oder Viren, sie registrieren auch, ob der Anteil von bestimmten Stoffwechselprodukten im Körper ungewöhnlich ansteigt. Auch das kann auf eine Erkrankung oder zumindest auf Stress im Körper hinweisen.

Das Problem dabei ist allerdings, dass die Toll-Rezeptoren und andere Teile der angeborenen Immunabwehr manchmal zu Übereifer neigen. „Das angeborene Immunsystem“, so formuliert es Weber, „kann über das Ziel hinausschießen“. Und dann wird es gefährlich, weil sich die Feuerkraft der Immunabwehr gegen den eigenen Körper richtet.

Laut Weber mehren sich die Hinweise, dass die angeborene Immunabwehr sogar bei der Ausbreitung von Arteriosklerose oder Alzheimer eine verhängnisvolle Rolle spielen könnte. Beides sind Krankheiten, bei denen körpereigene Stoffwechselprodukte im Spiel sind.

Für Weber war die Konferenz mit den beiden Nobelpreisträgern deshalb auch ein forschungspolitisch wichtiges Zeichen. „Das angeborene Immunsystem war lange Zeit ein bisschen ein Stiefkind in der Forschung, das ändert sich gerade.“

Programm der Konferenz

Auf einer prominent besetzten Konferenz in Tübingen ging es um das angeborene Immunsystem

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01.10.2015, 12:00 Uhr
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