Das glaube ich nicht
Jedes Jahr kurz vor Weihnachten kürt das Fachmagazin „Science“ die Highlights des Jahres – und lässt so das wissenschaftliche Jahr noch einmal Revue passieren. Für 2020 haben sie eine Forschungsleistung zum Durchbruch des Jahres erklärt, die uns alle direkt betrifft: die erfolgreiche Entwicklung von Impfstoffen gegen Covid-19. Sie eröffnen nun die Chance, die Ausbreitung der Corona-Pandemie zu stoppen. Während die Impfstoffentwicklung normalerweise mehrere Jahre benötigt, schaffte es die konzertierte Anstrengung von Forschung, Unternehmen und Politik in weniger als einem Jahr. Noch sei der Kampf gegen Sars-CoV-2 zwar nicht gewonnen, aber die Vakzine seien ein erster wichtiger Erfolg, so die Science-Herausgeber.
Die Corona-Pandemie hat das Jahr 2020 geprägt. Sie hat unseren Alltag und unser Sozialverhalten verändert, ganze Wirtschaftszweige an den Rand des Abgrunds gebracht und die Medizin vor ganz neue Herausforderungen gestellt. Gleichzeitig aber hat sie eine einzigartige wissenschaftliche Zusammenarbeit hervorgebracht. Denn mit Beginn der Pandemie und der Identifizierung des neuen Coronavirus Sars-CoV-2 haben Forschende weltweit gemeinsam daran gearbeitet, mehr über dieses Virus und die Krankheit zu erfahren. Parallel dazu begannen in gleich mehreren Ländern Forscherteams damit, an einem Impfstoff gegen das Coronavirus zu arbeiten. Ob dies überhaupt gelingen kann und wie lange dies dauern würde, war damals ebenso offen wie vieles andere. Noch im Februar 2020 sagte Anthony Fauci, Leiter des US National Institute of Allergy and Infectious Diseases: „Wir werden keine Vakzine einfach so aus der Tasche holen können.“ Denn typischerweise dauere ein solcher Prozess sechs, sieben oder acht Jahre.
Pandemie brachte das Beste und Schlechteste
Umso herausragender ist die Tatsache, dass wir nun, ein gutes Dreivierteljahr später schon die ersten Impfstoffzulassungen und vielversprechende Ergebnisse weiterer Kandidaten haben. „Was für eine freudige Art, das Jahr 2020 zu beenden“, kommentiert „Science“-Redakteur Jon Cohen. „Nie zuvor haben so viele Konkurrenten so offen und häufig kollaboriert. Nie zuvor haben es so viele Vakzin-Kandidaten nahezu gleichzeitig bis zu großen klinischen Studien geschafft. Und nie zuvor haben Regierungen, Industrie, Wissenschaft und gemeinnützige Organisationen mehr Geld, Anstrengung und Gehirnschmalz in so kurzer Zeit in eine Infektionskrankheit investiert.“ Dank dieser gemeinsamen Anstrengungen werden nun bereits die ersten Menschen gegen Covid-19 geimpft und auch bei uns könnte es noch Ende dieses Jahres losgehen. Um diesen Erfolg zu ehren, hat das Magazin Science die Entwicklung der Covid-19-Impfstoffe zum Durchbruch des Jahres 2020 gekürt.
Allerdings hat die Pandemie auch eine Schattenseite der modernen Gesellschaften enthüllt: das Erstarken von Verschwörungstheorien und absichtlichen Falschinformationen. Für das Science-Magazin ist dies der „Breakdown“ des Jahres 2020. „So wie Videokonferenzen und Online-Shopping gewaltige neue Märkte erschlossen haben, während Schulen, Läden und Büros geschlossen blieben, so konnten Polarisierung, Politisierung und ein Medien-Ökosystem, das einfache Lügen über komplexe Wahrheiten stellt, von der großen Verunsicherung der Menschen profitieren“, sagt „Science News“- Autor Kai Kupferschmidt. „Für manche waren statt des Virus nun die Wissenschaftler der neue Feind.“ Seiner Ansicht nach muss nun versucht werden, die Bande zwischen Wissenschaft und dem Rest der Gesellschaft wieder zu stärken.
Proteinfaltung, Gentherapie und HIV
Neben dem Coronavirus und seinen medizinischen, wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Auswirkungen hat es aber in diesem Jahr auch weitere Durchbrüche in der Forschung gegeben. Einer davon ist eine künstliche Intelligenz, die eine der größten Herausforderungen der Biomedizin geknackt hat: die Vorhersage der dreidimensionalen Struktur eines Proteins allein anhand seiner Aminosäurestruktur. Weil diese Faltung der Proteine von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, kann sie nur in oft Jahre dauernden Analysen entschlüsselt werden. Von den rund 200 Millionen bekannten Proteinen sind deshalb erst rund 170.000 dreidimensional kartiert. Doch das von der Google-Tochter Deep Mind entwickelte KI-System „AlphaFold“ könnte dies nun ändern. In einem Wettbewerb gelang es dem lernfähigen System, die Struktur von 70 Proteinsequenzen mit im Schnitt 92,4-prozentiger Präzision vorherzusagen – und damit ähnlich genau wie langwierige Analysen.
Ebenfalls im Bereich der Biomedizin liegt ein weiteres Highlight des Jahres: Wissenschaftler haben erstmals eine Gentherapie mit der Genschere Crispr/Cas9 dazu eingesetzt, Menschen von einer erblichen Blutkrankheit zu heilen. Dafür entnahmen sie Patienten mit Sichelzellenanämie Blutstammzellen und veränderten in deren Erbgut einen Genschalter. Nachdem dann eine Chemotherapie die defekten körpereigenen Blutstammzellen abgetötet hatte, erhielten die Patienten dieses reparierte Blut wieder zurück. Inzwischen liegt diese Gentherapie 17 Monate zurück und die Patienten sind noch immer geheilt. Ein weiterer Medizin-Durchbruch könnte die HIV-Forschung weiterbringen. Denn Wissenschaftler haben herausgefunden, warum einige wenige mit dem HI-Virus infizierte Menschen nicht krank werden. Offenbar liegt dies daran, dass ihr Immunsystem das Virus daran hindert, seine Gene in wichtige Bereiche des menschlichen Erbguts einzubauen.
Radioblitze, Supraleiter und die älteste Jagdszene der Welt
Im Bereich der Astronomie brachte ein galaktischer Glücksfall einen entscheidenden Durchbruch: Am 28. April 2020 fing das CHIME-Radioteleskop in Kanada erstmals einen Fast Radioburst aus unserer eigenen Galaxie auf – einen ultrakurzen, aber extrem starken Radiopuls. Das ermöglichte es den Astronomen erstmals, die Ursache für diese Radiopulse zu identifizieren. Demnach werden zumindest einige von ihnen von Magnetaren erzeugt, schnell rotierenden Neutronensternen mit einem intensiven Magnetfeld. In der Physik ist das Highlight des Jahres ein Material, das bei Raumtemperatur zum Supraleiter wird und Strom widerstandsfrei leitet. Das kohlenstoffhaltige Schwefelhydrid wird schon bei 14,5 Grad supraleitend, allerdings geschieht dies nur unter enormem Druck. Doch die Forscher hoffen, bald auch Materialien zu finden, die ihre supraleitenden Eigenschaften auch unter Normaldruck beibehalten.
Ein weiteres Highlight des Jahres 2020 ist laut „Science“ die Entdeckung der ältesten Jagdszene der Menschheit auf Sulawesi. Die mehr als 40.000 Jahre alte Höhlenmalerei zeigt acht Mensch-Tier-Mischwesen, die mit Speeren Jagd auf größere Wildtiere machen. Dieses Bild ist nicht nur die älteste figürliche Darstellung weltweit, sie gibt auch ganz neue Einblicke in die spirituelle Vorstellungswelt unserer Vorfahren. Weniger spirituell, aber ebenfalls tierisch ist ein Highlight der Biologie: In gleich mehreren Studien haben Wissenschaftler neue Einblicke in die Arbeitsweise des Vogelgehirns gewonnen. Das ist deshalb spannend, weil einige Vögel ähnlich fortgeschrittene kognitive Leistungen vollbringen wie Menschenaffen oder der Mensch, obwohl Vögel keine Großhirnrinde besitzen wie wir Primaten. Als weitere Highlights listet „Science“ verbesserte Informationen darüber, wie das Klima auf den Anstieg der Treibhausgas-Emissionen reagiert, aber auch die zunehmende Präsenz und Anerkennung von People of Colour in der akademischen Welt.
Quelle: Science
