Die britischen Professoren Shankar Balasubramanian und David Klenerman von der Universität Cambridge erhalten den Millennium Technology Prize 2020, der wegen der Covid-19-Pandemie ein Jahr später, im Mai 2021, verliehen wird.
Die Finnische Technologie-Akademie vergibt den mit einer Million Euro dotierten Preis alle zwei Jahre, um „den umfassenden Einfluss von Wissenschaft und Innovation auf das Wohlergehen der Gesellschaft hervorzuheben“. Die Auszeichnung 2020 erhalten Balasubramanian und Klenerman für ihre Erfindung der DNA-Sequenzierung der nächsten Generation (NGS).
NGS ermöglicht eine schnelle, präzise, kostengünstige und umfangreiche Genomsequenzierung. Unter Genomsequenzierung versteht man die Bestimmung der kompletten DNA-Sequenz eines Organismus. Die Zusammenarbeit des physikalischen Chemikers Klenerman mit dem organischen Chemiker Balasubramanian begann im Jahr 1994. „Wir waren auf der Suche nach etwas Spannendem, das wir erforschen könnten“, sagt Balasubramanian. Damals waren sie „Forscher auf der Suche nach interessanten wissenschaftlichen Abenteuern“.
1997 konzentrierten sie sich auf ein Sequenzierverfahren, aber es dauerte bis 2005, bis es „ein Verfahren wurde, das funktionierte“, sagt Balasubramanian. Selbst dann war es noch nicht rentabel.
Transformative Wirkung
„Wir mussten die Vorgehensweise bei der DNA-Sequenzierung neu entwickeln“, sagt David Klenerman in diesem Video, das die Methode und die Bedeutung der DNA-Sequenzierung der nächsten Generation erklärt.Video: Millennium Technology Prize
NGS hatte und hat eine enorme transformative Wirkung auf die Genomik, Medizin und Biologie. NGS ist eine Million Mal schneller und preiswerter als die erste Sequenzierung des menschlichen Genoms, die ein Jahrzehnt dauerte und mehr als eine Milliarde Dollar kostete. Jetzt dauert es einen Tag und kostet 1.000 Dollar, und jedes Jahr werden eine Million menschlicher Genome sequenziert.
Das von Balasubramanian und Klenerman erfundene und entwickelte Verfahren hat dabei geholfen, Krankheiten vorherzusagen, zu identifizieren und zu verstehen, wodurch individuellere Behandlungen möglich werden.
„Während der Covid-Pandemie ist es erfreulich zu sehen, dass die Technologie eingesetzt wird, um die Mutationen des Virus zu verfolgen“, sagt Klenerman. „Sie wird auch genutzt, um herauszufinden, warum manche Menschen viel stärker auf die Virusinfektion reagieren als andere.“
Balasubramanian ergänzt, dass NGS in klinischen Tests eingesetzt werden könne, um bestimmte Krebsarten frühzeitig zu finden, so dass der Schwerpunkt auf der Vorbeugung liegen könne, was besser sei als der Versuch, sie später zu heilen. „Ich denke, wir bewegen uns in Richtung routinemäßiger Blutuntersuchungen zur Erkennung von Krebs“, sagt er.
Erfolgreich scheitern
David Klenerman (links) und Shankar Balasubramanian genießen einen schönen Frühlingstag in der finnischen Hauptstadt.
Photo: Millennium Technology Prize
„Gesundheit ist ein Thema“, sagt Klenerman, „aber wir haben auch viele vom Menschen verursachte Probleme wie die globale Erwärmung, mit denen wir uns auseinandersetzen müssen. Während wir also potenziell in der Lage sind, gesünder zu leben, schaffen wir uns durch unser Verhalten auch alle möglichen Probleme.“ Er hofft, dass die Art und Weise, wie Wissenschaftler in kurzer Zeit zusammengearbeitet haben, um Covid-19 zu bekämpfen, auch zur Lösung des Klimawandels beitragen kann.
NGS zerlgt die DNA in Fragmente und gibt jedem einzelnen der vielen Millionen Fragmente einen Platz auf einem Siliziumchip. „Dann entschlüsselt man sie alle parallel zur gleichen Zeit“, sagt Balasubramanian. „Dadurch werden enorme Kapazitäten und Kostenersparnisse erzielt.“
Wie Sportler nach dem Gewinn eines großen Spiels erwähnen Balasubramanian und Klenerman, dass sie bei der Entwicklung von NGS ein großartiges Team hinter sich hatten und dass der Millennium Technology Prize allen gehöre, die daran beteiligt waren.
„Es gab auf dem Weg dorthin natürlich viele, viele Misserfolge“, sagt Balasubramanian. „Ich habe meiner Forschungsgruppe gelegentlich gesagt, dass das Geheimnis des Erfolgs darin besteht, schnell zu scheitern. Und ein Misserfolg ist eigentlich der Moment, an dem man zu lernen beginnt, wie der richtige Weg aussehen könnte.“
Von der ThisisFINLAND Redaktion, Mai 2021
