Professor Augusto Cogoli von der Eidgenössisch Technischen Hochschule Zürich gilt als Pionier der Weltraumbiologie. Seit über 30 Jahren erforscht er, warum die Schwerelosigkeit der menschlichen Immunabwehr so zu schaffen macht.
"Wir waren die ersten, die das während des Flugs untersuchen durften. Man hatte festgestellt, dass bei einem Großteil der Astronauten, mehr als 50 Prozent, die Anregung der Lymphozyten in diesem Test, den wir dann auch im Weltraum gemacht haben, abgeschwächt war. Und die Überraschung war, dass in Experimenten im Reagenzglas die Lymphozyten praktisch nicht reagiert haben. Wenn das wirklich so wäre, dann würden die Astronauten den Raumflug nicht einmal überleben."
Seiner überraschenden Erkenntnis ließ Augusto Cogoli unzählige Versuche mit Lymphozyten folgen, den weißen Blutkörperchen, zuständig für die körpereigene Abwehr. Er untersuchte Zellen auf der Mir und dem Spaceshuttle. Jeder Versuch beantwortete Fragen und warf zugleich neue auf. Augusto Cogoli vermutet heute, dass Veränderungen der Zellstruktur eine Rolle spielen. Das Zytoskelett verformt sich nämlich bereits wenige Sekunden nach Eintritt in die Schwerelosigkeit - das belegen Messungen. Cogolis Kooperationspartner Professor Oliver Ullrich an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg untersucht, wie die Zellen miteinander kommunizieren.
"Wir hatten angenommen, ja, was soll das schon, wenn man die Schwerkraft wegnimmt, dann wird sich nicht viel ändern. Wir waren überrascht davon, wie viele Signalwege und wie viele normale zelluläre Prozesse, wenn man die Schwerkraft wegnimmt, sich gestört verhalten. "
Zum Erstaunen der Wissenschaftler normalisieren sich die gestörten Signalwege der Zellen wieder, wenn sie länger schwerelos sind. Doch es gibt auch Effekte, die sich nicht automatisch regulieren, so Ullrich:
"Wir haben in unseren Versuchen herausfinden können, dass Zellen anscheinend reagieren auf diese Schwerelosigkeit, als sei ein Schaden da. Letzten Endes bedeutet das, dass die Zelle Systeme und Mechanismen anschmeißt, die eigentlich dazu dienen sollen, sie zu reparieren. Letztendlich bedeutet das für die Zelle, dass sie sich praktisch in der Schwerelosigkeit zu Tode repariert. Und das könnte eine Erklärung sein dafür, dass Zellen des Immunsystems in der Schwerelosigkeit nicht nur nicht aktivierbar sind, sondern auch sterben."
Bei Parabelflügen untersuchte Oliver Ullrich molekulare Vorgänge in Schwerelosigkeit. Wie genau die Zellen kommunizieren, interessiert Ullrichs Kooperationspartnerin Frauke Zipp von der Charité Berlin.
"Es ist eben bereits gezeigt worden, dass diese weißen Blutkörperchen, die Lymphozyten, unter Schwerelosigkeit in ihrer Vermehrung eingedämmt sind, und genau dasselbe versuchen wir, therapeutisch in der Multiplen Sklerose einzusetzen. Und was ja Ziel der dieser Kampagne ist: genau zu klären, woran das liegt. Und wie die Lymphozyten in ihrer Vermehrung eingedämmt werden. Wenn man das geklärt hat und auf diesem Wege neue Moleküle zum Vorschein kommen, die daran beteiligt sind, dann können wir genau dieses Wissen einsetzen für unsere antiinflammatorische, antientzündliche Therapie."
Langfristige Effekte auf das Immunsystem will Oliver Ullrich an Bord der Höhenforschungsrakete Maxus untersuchen. Dort kann bis zu 15 Minuten in Schwerelosigkeit experimentiert werden. Schließlich haben die Forscher auch die Raumstation ISS im Visier. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sieht in der Immunologie das wichtigste Forschungsgebiet der nächsten Jahre. Für Augusto Cogoli eine visionäre Strategie:
"Ich sehe auch einen Beitrag zur Exploration des Weltraums. Wir müssen verstehen, wie im Weltraum langfristig Schwerkraft, kosmische Strahlung und so weiter, wie unsere irdischen Systeme funktionieren. Sei es eine Pflanze, sei es eine Fruchtfliege, sei es ein Lymphozyt, sei es ein Mensch oder ein Hund. Wir werden in den nächsten, und das ist eine Vision, wir werden in den nächsten Dutzenden, Hunderten Jahren, nicht nur auf den Mond, nicht nur auf den Mars. Wir werden weitergehen, wir als Menschen. Und das ist ein Beitrag zu dieser Entwicklung."
"Wir waren die ersten, die das während des Flugs untersuchen durften. Man hatte festgestellt, dass bei einem Großteil der Astronauten, mehr als 50 Prozent, die Anregung der Lymphozyten in diesem Test, den wir dann auch im Weltraum gemacht haben, abgeschwächt war. Und die Überraschung war, dass in Experimenten im Reagenzglas die Lymphozyten praktisch nicht reagiert haben. Wenn das wirklich so wäre, dann würden die Astronauten den Raumflug nicht einmal überleben."
Seiner überraschenden Erkenntnis ließ Augusto Cogoli unzählige Versuche mit Lymphozyten folgen, den weißen Blutkörperchen, zuständig für die körpereigene Abwehr. Er untersuchte Zellen auf der Mir und dem Spaceshuttle. Jeder Versuch beantwortete Fragen und warf zugleich neue auf. Augusto Cogoli vermutet heute, dass Veränderungen der Zellstruktur eine Rolle spielen. Das Zytoskelett verformt sich nämlich bereits wenige Sekunden nach Eintritt in die Schwerelosigkeit - das belegen Messungen. Cogolis Kooperationspartner Professor Oliver Ullrich an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg untersucht, wie die Zellen miteinander kommunizieren.
"Wir hatten angenommen, ja, was soll das schon, wenn man die Schwerkraft wegnimmt, dann wird sich nicht viel ändern. Wir waren überrascht davon, wie viele Signalwege und wie viele normale zelluläre Prozesse, wenn man die Schwerkraft wegnimmt, sich gestört verhalten. "
Zum Erstaunen der Wissenschaftler normalisieren sich die gestörten Signalwege der Zellen wieder, wenn sie länger schwerelos sind. Doch es gibt auch Effekte, die sich nicht automatisch regulieren, so Ullrich:
"Wir haben in unseren Versuchen herausfinden können, dass Zellen anscheinend reagieren auf diese Schwerelosigkeit, als sei ein Schaden da. Letzten Endes bedeutet das, dass die Zelle Systeme und Mechanismen anschmeißt, die eigentlich dazu dienen sollen, sie zu reparieren. Letztendlich bedeutet das für die Zelle, dass sie sich praktisch in der Schwerelosigkeit zu Tode repariert. Und das könnte eine Erklärung sein dafür, dass Zellen des Immunsystems in der Schwerelosigkeit nicht nur nicht aktivierbar sind, sondern auch sterben."
Bei Parabelflügen untersuchte Oliver Ullrich molekulare Vorgänge in Schwerelosigkeit. Wie genau die Zellen kommunizieren, interessiert Ullrichs Kooperationspartnerin Frauke Zipp von der Charité Berlin.
"Es ist eben bereits gezeigt worden, dass diese weißen Blutkörperchen, die Lymphozyten, unter Schwerelosigkeit in ihrer Vermehrung eingedämmt sind, und genau dasselbe versuchen wir, therapeutisch in der Multiplen Sklerose einzusetzen. Und was ja Ziel der dieser Kampagne ist: genau zu klären, woran das liegt. Und wie die Lymphozyten in ihrer Vermehrung eingedämmt werden. Wenn man das geklärt hat und auf diesem Wege neue Moleküle zum Vorschein kommen, die daran beteiligt sind, dann können wir genau dieses Wissen einsetzen für unsere antiinflammatorische, antientzündliche Therapie."
Langfristige Effekte auf das Immunsystem will Oliver Ullrich an Bord der Höhenforschungsrakete Maxus untersuchen. Dort kann bis zu 15 Minuten in Schwerelosigkeit experimentiert werden. Schließlich haben die Forscher auch die Raumstation ISS im Visier. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sieht in der Immunologie das wichtigste Forschungsgebiet der nächsten Jahre. Für Augusto Cogoli eine visionäre Strategie:
"Ich sehe auch einen Beitrag zur Exploration des Weltraums. Wir müssen verstehen, wie im Weltraum langfristig Schwerkraft, kosmische Strahlung und so weiter, wie unsere irdischen Systeme funktionieren. Sei es eine Pflanze, sei es eine Fruchtfliege, sei es ein Lymphozyt, sei es ein Mensch oder ein Hund. Wir werden in den nächsten, und das ist eine Vision, wir werden in den nächsten Dutzenden, Hunderten Jahren, nicht nur auf den Mond, nicht nur auf den Mars. Wir werden weitergehen, wir als Menschen. Und das ist ein Beitrag zu dieser Entwicklung."