Entdeckungen des 21. Jahrhunderts – von 2010 bis 2014

Jedes Jahr zeichnet das renommierte Journal Science die wissenschaftlichen Top-Entdeckungen und -Entwicklungen des Jahres aus. Eine davon wird als jeweilige „Super-Entdeckung“ zum „breakthrough of the year“. In einer Serie zeigen wir Ihnen die 21 Breakthrough-Gewinner aus der Forschung seit 2000! In dieser Folge die aus den Jahren 2010 bis 2014.

500 Millionen Kilometer war Rosetta schon durchs All gerast, zehn Jahre lang mit einem Tempo bis zu 100.000 Stundenkilometern. Da kam das Ziel der europäischen Raumsonde in Sicht: der Komet Tschurjumow-Gerassimenko. Ein Himmelskörper mit einer maximalen Ausdehnung von vier Kilometern, dessen Gestalt manche an ein Badeentchen erinnert und der eher gemütlich durchs Weltall schwebt. Und der dann mit Rosetta einen irdischen Begleiter hatte. Das Husarenstück, gesteuert in Darmstadt und Köln, wird von seiner Bedeutung her mit der Mondmission der NASA verglichen. Zumal die Basisstation der Erde sogleich den Roboter „Philae“ der Raum-Sonde landen ließ. Drei Tage später starb er zwar den „Heldentod“, doch schickte er in seinem kurzen Dasein wissenschaftlich extrem wichtige Daten zur Erde über Struktur und Zusammensetzung des Kometen. So wie Rosetta selbst, die 2016 gezielt auf dem Planeten zum Absturz gebracht wurde. Die gewonnenen Erkenntnisse sind gewaltig. So besteht „Tschuri“, ein Zeitzeuge der Planetenentstehung im Universum, nur zu einem Viertel aus Eis und zu drei Vierteln aus Staub. Vor allem: Anders als angenommen, stammt das meiste Wasser der Erde offenbar nicht von Kometen. Und: Auf Kometen entstehen komplexe organische Stoffe, auch Aminosäuren, die Bausteine von Proteinen. Das legt nahe, dass das Leben zumindest nicht nur auf der Erde erwuchs.

Dass Tumorzellen dem Immunsystem entwischen, hat System: Der Krebs schaltet die Angriffe nicht nur aktiv aus, sondern spannt Zellen und Boten des Immunsystems noch für sich als Helfer ein, um besser zu wachsen. Welche molekularen Mechanismen dahinter stecken und wie das Immunsystem wieder „scharf“ gegen Tumorzellen gestellt werden kann, wurde jahrzehntelang erforscht. Darauf basierend, entwickelten Forscherinnen und Forscher verschiedene Ansätze der Immuntherapie. „Bisher funktionieren diese Ansätze nur bei einigen Krebsarten und für einige Patienten, insofern ist es wichtig, die unmittelbaren Vorteile nicht zu übertreiben“, hieß es in Science. „Aber viele Krebsspezialisten sind überzeugt, dass wir hier die Geburt eines wichtigen neuen Paradigmas der Krebsbehandlung sehen.“ Sie sollten Recht behalten. Mit der CAR-T-Therapie ist mittlerweile die erste zellbasierte Immuntherapie gegen bestimmte Tumoren des Blut- und Lymphsystems zugelassen. Noch fehlt aber der absolute Durchbruch im Kampf gegen die häufigsten Krebsarten wie Brust-, Prostata- oder Darmkrebs.

Das Higgs-Boson ist der Rockstar der Physik. Nach theoretischen Berechnungen von Peter Higgs in den 1960er Jahren muss dieses Elementarteilchen existieren. Doch galt es vier Jahrzehnte lang als letzter unbekannter Baustein der Materie, der allen Fahndungen der Physiker entkam. Nach dem theoretischen Modell kann allein das Higgs-Teilchen erklären, warum alle Materie überhaupt eine Masse hat. Deshalb „Gottesteilchen“, denn ohne Materienmasse keine Schöpfung. Als Forscher des Europäischen Teilchenforschungszentrums CERN in Genf am 4. Juli 2012 bei einem Seminar verkündeten, sie hätten in ihren Experimenten das Higgs-Boson endlich gesehen, folgte ein bis dato beispielloser sozialer Medien-Hype für wissenschaftliche Entdeckungen. „Happy god particle day“, twitterte beispielsweise der Sänger der Pop-Gruppe Black Eyed Peas seinen damals vier Millionen Followern. Abgesehen vom Bohei ist die Leistung der CERN-Physiker ein Triumph der theoretischen Physik. In den Teilchenphysik-Experimenten ATLAS und CMS am größten Teilchenbeschleuniger der Welt detektierten die HighTech-Geräte der Forschenden ein bisher nicht bekanntes Teilchen mit einer Masse von 125 bis 126 Giga-Elektronenvolt. Es müsse sich mit großer Sicherheit um das Higgs-Teilchen handeln. 

Die Studie HPTN 052 zeigt erstmals, dass ein Cocktail von Anti-AIDS-Medikamenten die Weitergabe des Virus zu 96 Prozent verhindert. Ein Meilenstein der AIDS-Medizin. Die Studie umfasste 1763 heterosexuelle Paare in neun Ländern, darunter den USA, Brasilien, Indien, Thailand und Südafrika. Sie begann 2007 und wurde Anfang 2011 abgebrochen, als alle Zweifel an dem überwältigenden Vorteil der Mittel beim Kampf gegen Aids ausgeräumt waren. Das Ausmaß des  Effekts überraschte selbst die Forschenden.

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Immunonkologie: NIH Image Library

HIV: Seth Pincus, Elizabeth Fischer and Austin Athman, National Institute of Allergy and Infectious Diseases/NIH