Heinrich-Wieland-Preis für brillante Technologien

Mit Zhuangs Erfindung STORM – Stochastische Optische Rekonstruktionsmikroskopie –, die die Beugungsgrenze des Lichts umgeht, können einzelne Proteine bei ihrer Arbeit in lebenden Zellen gezeigt werden. Ihre Methode MERFISH (dt. Mehrfach-Fehlerrobuste Fluoreszenz-In-Situ-Hybridisierung) macht es möglich, die Aktivität von mehr als 10.000 verschiedenen Genen in einer Zelle gleichzeitig abzubilden und so herauszufinden, welche der Gene in dem Augenblick aktiv sind. Mit Hilfe dieser Methode erstellte Zhuang eine hochauflösende dreidimensionale Karte des menschlichen Gehirns, die zeigt, wie dort verschiedene Nervenzelltypen räumlich und funktionell angeordnet sind. Dabei entdeckte die Wissenschaftlerin nicht nur hunderte neue Zelltypen, sondern konnte auch markante Unterschiede zwischen Mäuse- und Menschengehirnen beschreiben.

Auch bei der Erstellung des Human Cell Atlas wird MERFISH angewandt. Die weltweite Initiative hat das Ziel, alle Zellen des menschlichen Körpers zu kartieren und auf molekularer Ebene zu beschreiben.

“Was die Errungenschaften von Xiaowei Zhuang so einzigartig macht, ist, dass sie nicht nur brillante Technologien entwickelt hat, sondern diese selbst genutzt und Entdeckungen in der Zell- und Neurobiologie gemacht hat, die die Lehrbücher verändern werden“, sagt F.-Ulrich Hartl, der Vorsitzende des Auswahlkomitees für den Heinrich-Wieland-Preis. „So hat sie zum Beispiel in Nervenzellen einen neuen Teil des Zellskeletts entdeckt, dessen Existenz niemand bis dahin auch nur vermutete. Heute wissen wir, dass er in den Gehirnen von so unterschiedlichen Wesen wie Fadenwürmern und Menschen vorkommt.“ Die Struktur ähnelt einem Gitterkäfig. Sie stabilisiert besonders die langen Fortsätze der Nervenzellen und ist wichtig für die Weiterleitung von Signalen. „Diese bemerkenswerte Struktur ist sicherlich eine der aufsehenerregendsten Entdeckungen, die bisher mit super-auflösenden Mikroskopen gemacht wurden“, fügt Hartl hinzu.

„Dank Xiaowei Zhuangs Entdeckungen können wir viel besser verstehen, wie Zellen und Organismen im gesunden Zustand arbeiten und was verkehrt läuft, wenn jemand krank wird“, sagt Christoph Boehringer, Vorsitzender des Vorstands der Boehringer Ingelheim Stiftung. „Wir sind sicher, dass die Wissenschaftsgemeinde und Zhuang selbst mit ihren fantastischen Methoden noch viele weitere bedeutende Entdeckungen machen werden.“

Mit dem Heinrich-Wieland-Preis ehrt die Boehringer Ingelheim Stiftung jährlich herausragende Spitzenforscher in den Bereichen Chemie, Biochemie und Physiologie biologisch aktiver Moleküle und Systeme sowie deren klinischer Bedeutung. Die Auszeichnung ist mit 100.000 Euro dotiert und wird seit 1964 vergeben, seit 2011 stellt das Preisgeld die Boeringer Ingelheim Stiftung. Die feierliche Übergabe des Preises an Xiaowei Zhuang findet heute im Anschluss an ein wissenschaftliches Symposium im Münchener Schloss Nymphenburg statt.

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