Chemie-Nobelpreis 2018: Die Beschleuniger der Evolution

Frances Arnold hat schon immer zu ihrer Meinung gestanden. In ihrer Jugend protestierte sie gegen den Vietnamkrieg und zog aus Rebellion gegen ihr katholisches Elternhaus aus ihrer Geburtsstadt Pittsburgh nach Washington. Ihre Highschool-Zeit finanzierte sie mit Taxifahren und Kellnern in einem Jazzclub. Dem Besitzer beteuerte die damals 17-Jährige, sie sei 22. Obwohl "glanzlos" als Schülerin, schaffte sie es, einen der begehrten Plätze an der Universität Princeton zu bekommen, wo sie Luftfahrttechnik und Maschinenbau studierte.

Von der Luftfahrt- zur Enzym-Ingenieurin

Am Anfang ihrer Karriere hatte die heute 62-Jährige nichts mit Genen oder Enzymen zu tun, sondern forschte an Solartechniken. Als 1981 Ronald Reagan zum US-Präsidenten gewählt wurde und die Erforschung erneuerbarer Energien keine politische Priorität mehr, wandte Arnold sich einem anderen Themenfeld zu: der DNS-Technologie. Auch hier blieb sie aber im Herzen Ingenieurin: Enzym-Ingenieurin. "Es war klar, dass es durch das Umschreiben des genetischen Codes gelingen würde, ganz neue Materialien und Chemikalien zu entwickeln, die wir für unser tägliches Leben brauchen", sagte Arnold.

© Heikki Saukkomaa/AFP

Anfangs hofften sie und andere Forscher, bald verstehen zu können, wie Enzyme verändert werden müssten, um sie besser zu machen, als es die Natur kann. Allerdings erkannte sie bald, dass Enzyme für gezielte Manipulation zu komplex sind und die Natur nicht so einfach zu übertreffen ist. Also ließ sie die Evolution die Arbeit für sich erledigen – nur schneller. "Wenn ein Experiment nicht funktioniert, mache ich eben eine Million, und es ist mir egal, ob 999.999 davon nicht funktionieren. Ich finde das eine, das funktioniert." Viele ihrer Forscherkollegen am California Institute of Technology belächelten Arnold für diesen Ansatz, doch sie ließ sich nicht aufhalten. Auch nicht von Kritikern, die sie aufdringlich und aggressiv nannten – "Begriffe, die für Männer mit ähnlichen Eigenschaften selten benutzt werden", sagt Arnold. "Aber das stört mich nicht."

Seitdem sie Mitte der Neunziger Jahre beweisen konnte, dass ihre Methode zur Herstellung maßgeschneiderter Enzyme funktioniert, wendet sie die Technik dort an, wo ihre Karriere einst begann: zum Schutz der Umwelt und für erneuerbare Energien. Arnolds Enzyme ermöglichen Reaktionen, aus denen etwa Bio-Treibstoffe oder neue Wirkstoffe hervorgehen.

Die Telefonverbindung war zu schlecht für einen Scherz

Neuartige Arzneimittel hat auch die Forschung von George Smith und Sir Gregory Winter ermöglicht, die sich die andere Hälfte des Chemie-Nobelpreises teilen. Die Frage, ob das Nobelkomitee ihn geweckt hätte, verneinte der US-Amerikaner Smith. "Ältere Leute schlafen manchmal schlecht, ich war heute schon um vier Uhr wach", sagte der 77-Jährige Emeritus-Professor an der Universität von Missouri. Erst habe er sogar gedacht, es sei wieder einer dieser Witze, "ein Anruf aus Stockholm, jaja". "Aber die Verbindung war so schlecht, da wusste ich: Das muss echt sein."

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Smith hatte 1985 die Methode des Phagendisplays entwickelt, die Gregory Winter dann aufgriff, um damit Antikörper gegen diverse Zielmoleküle, etwa krebstypische Proteine, zu selektieren. Mit großem Interesse hatte Smith das verfolgt, dass es tatsächlich zu maßgeschneiderten Medikamenten führen würde, habe er nicht erwartet.

"Wenn man eine Idee hat, was soll man tun? Sie nur veröffentlichen und aufhören? Dann würde nichts passieren", sagt Gregory Winter. Wolle man Patienten helfen, bleibe es einem eben nicht erspart, eine Idee bis zur Marktreife weiterzuentwickeln.

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Inzwischen ist der 1951 geborene Molekularbiologe eine führende Persönlichkeit in der Biotech-Branche, gründete mehrere Firmen, forscht aber nach wie vor am Medical Research Council im englischen Cambridge. Dass sich aus einem Werkzeug der Grundlagenforschung eine Technik entwickelte, die bereits Dutzende von Medikamenten für Millionen von Menschen weltweit auf den Weg gebracht hat, ist Winter zu verdanken.