Nobelpreisträger Hell: Blick in lebende Zellen ist Hoffnung für die Medizin

Komplizierte Technik schafft neue Sicht auf kleinste Moleküle: Am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen findet sich auch der Aufbau des von Prof. Dr. Stephan Hell entwickelten STED-Mikroskops. Hier ist Hell mit Mitarbeiterin Kathrin Willig zu sehen. Foto: MPI/nh

Göttingen. Wieder ein Nobelpreisträger aus Göttingen: Prof. Dr. Stefan Hell  (51) vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie wird am 10. Dezember geehrt. Wir beantworten die wichtigsten Fragen zum Thema.

Wofür wird Prof. Hell ausgezeichnet? 

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Er hat es geschafft, mit seiner Erfindung der STED-Mikroskopie die Lichtmikroskopie deutlich zu verbessern. Im Fachjargon geht es um die ultrahochauflösende Fluoreszenzmikroskopie. Hell sowie den mitausgezeichneten US-Amerikanern William Moerner und Eric Betzig ist es gelungen, eine seit 1873 zementierte Lehrmeinung zu umgehen, die Lichtbeugungsgrenze auszutricksen. Sie besagt, dass Lichtmikroskope nichts unter einer Größe von 0,2 Mikrometer (Tausendstel Millimeter) abbilden können.

Wie lange hat Forscher Hell an der Entwicklung gearbeitet? 

Idee und erste Forschungen gehen bis in die 80er-Jahre und seine Zeit als Doktorant an der Uni Heidelberg zurück. 1997 kam er an das Göttinger MPI und präsentierte bahnbrechende Ergebnisse im Jahr 2000.

Prof. Hell ist Physiker, warum bekommt er den Nobelpreis in Chemie? 

In der Tat geht es bei der STED-Mikroskopie zunächst um Physik, letztlich aber auch darum, Moleküle zu beeinflussen, deren Zustand zu verändern. „Das ist dann Chemie“, sagte Stefan Hell am Mittwoch. Die Moleküle in Zellen werden mit Zusatzfarbstoffen markiert. Sie leuchten, wenn sie von Licht – Laserstrahlen – getroffen werden. Hell beschreibt das Prinzip wie folgt: „Moleküle werden an- und ausgeschaltet.“ Dadurch werden sie unterscheidbar. Aus den einzelnen Aufnahmen setzte Hell ein gesamtes, scharfes Bild mit einer hohen Auflösung zusammen.

Was bewirkt die Nano-Mikroskopiertechnik? 

Früher zeigten Lichtmikroskope die Zellen, mit der Nanoskopie wird der Blick in die Zellen möglich. Lieferten Elektronen-Mikroskope zwar auch Bilder von Kleinststrukturen, waren diese aber nur von präparierten, wie bei eingefrorenen Zellen möglich. Jetzt können Forscher live in die lebenden Zellen schauen, ohne sie zu beschädigen.

Leistete Hell im Max-Planck-Institut „nur“ Grundlagenforschung? 

Nein, er wendet das Verfahren auch an. So ist er gleichzeitig Leiter der Abteilung Optische Nanoskopie am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg.

Chemie-Nobelpreis für Göttinger Forscher Stefan Hell

Wie schätzen Experten die Möglichkeiten der neuen Technik ein? 

Unterschiedlich. Die Einschätzung reicht von einer nüchternen Bewertung, dass eine deutlich verbesserten Analyse der lebenden Zellen möglich ist, bis hin zu euphorischen Aussagen, dass eine Revolution in der Untersuchung von Zellen und bei der Behandlung von Krankheiten – auch Krebs – bevorsteht.

Was sagt der Preisträger zum Nutzen? 

Nun, der betont, dass es für einen Forscher eine Freude sei, zu sehen, wie sich eine Entdeckung und die Entwicklung daraus in der Praxis anwenden lässt. „Es ist schön, zu sehen, dass ein Forschungsprodukt den Menschen hilft“, sagt Hell und meint die Anwendung in der Biologie und Medizin. Stefan Hell hofft, dass sich auch die Entwicklungszeit neuer therapeutischer Wirkstoffe enorm verkürzen könnte. Voraussetzung wäre, mit dem STED-Mikroskop zu sehen, wie ein Medikament in der Zelle wirkt.

Greifen die Industrie und die Wirtschaft die Entdeckung der Wissenschaftler auf? 

Ja. Heute bieten fast alle Mikroskop-Hersteller Geräte an, die auf den Verfahren der drei Nobelpreisträger basieren. Der Göttinger Stefan Hell freut sich speziell auch darüber, dass ehemalige Mitarbeiter des Max-Planck-Institutes für biophysikalische Chemie in Göttingen eine Firmenausgründung gewagt haben und gut im Geschäft sind

Von Thomas Kopietz

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