Emil von Behring: Vater der Serumtherapie und erster Nobelpreisträger für Medizin

Nobel-Informationskarte

• Prämienjahr: 1901
• Kategorie des Preises: Physiologie oder Medizin
• Preisträger: Emil Adolf von Behring
• Verleihungsbegründung: Seine Arbeit zur Serumtherapie, insbesondere deren Anwendung gegen Diphtherie.
• Geburt: 15. März 1854, Hansdorf, Preußen
• Tod: 31. März 1917, Marburg, Deutschland
• Nationalität: Deutsch
• Institution: Universität Marburg
• Bedeutung: Erster Empfänger des Nobelpreises für Physiologie oder Medizin in der Geschichte

Leben und Bildung

Emil Adolf von Behring wurde am 15. März 1854 in Hansdorf, Preußen (heute innerhalb der Grenzen Polens) geboren. Sein Vater war Grundschullehrer und musste für eine große Familie von 13 Kindern sorgen. Aufgewachsen in einer Umgebung mit äußerst begrenzten finanziellen Verhältnissen zeigte Behring bereits früh ein großes Interesse an Bildung. Der junge Mann, der durch seine Intelligenz und Ausdauer auffiel, wurde 1874 an der Kaiser Wilhelm-Akademie in Berlin (Militärausbildungsschule für Medizin) aufgenommen, da seine Familie die Universitätsgebühren nicht aufbringen konnte. Diese Institution verlangte als Bedingung für die kostenlose medizinische Ausbildung, dass die Studenten nach dem Abschluss ihren Militärdienst ableisten mussten.

Behring begann sein Medizinstudium im Jahr 1878 und trat nach dessen Abschluss seinen Dienst als Militärarzt in der Preußischen Armee an. In seinen frühen Jahren war er in Posen (heute Poznań) und Bonn tätig. Während dieser Zeit vertiefte sich sein Interesse an der Behandlung infektiöser Krankheiten. Zu Beginn der 1880er Jahre führte er Forschungen zu den desinfizierenden Eigenschaften von Jod und anderen antiseptischen Substanzen durch. Seine Beobachtung, dass Jod Diphtherie-Toxine neutralisieren kann, führte später zur Entwicklung des Konzepts der Serumtherapie.

Im Jahr 1888 kam ein entscheidender Moment in Behrings wissenschaftlicher Karriere: Er wurde als Forscher an das Hygienische Institut von Robert Koch in Berlin berufen. Kochs Labor war eines der renommiertesten Mikrobiologiezentren seiner Zeit, und hier hatte Behring die Möglichkeit, die modernsten Techniken der Bakteriologie zu erlernen. Die Zusammenarbeit mit dem japanischen Wissenschaftler Kitasato Shibasaburo, den er während seiner Zeit in Kochs Labor kennenlernte, legte den Grundstein für eine Entdeckung, die den Lauf der Medizingeschichte verändern sollte.

Wissenschaftliche Arbeit

Der Schwerpunkt von Behrings wissenschaftlicher Karriere lag im Kampf gegen die Diphtherie, eine furchterregende Todesursache bei Kindern im späten 19. Jahrhundert. Diphtherie war eine tödliche Infektion, verursacht durch das Bakterium Corynebacterium diphtheriae, das ein starkes Exotoxin produzierte und eine dicke Membran im Hals bildete, wodurch die Atemwege blockiert und Herz und Nervensystem geschädigt wurden. Im letzten Viertel des 19. Jahrhunderts verloren jedes Jahr Tausende von Kindern in Europa ihr Leben durch Diphtherie; die jährliche Sterblichkeitsrate in Deutschland überstieg 50.000.

Während seiner Arbeit im Labor von Koch versuchte Behring, die natürlichen Abwehrmechanismen des Körpers gegen Infektionskrankheiten zu verstehen. In den frühen 1890er Jahren führte er gemeinsam mit dem japanischen Forscher Shibasaburo Kitasato eine Reihe wegweisender Experimente durch. Durch die Verabreichung kleiner Mengen von Diphtherie- und Tetanustoxinen an Tiere beobachteten Behring und Kitasato, dass die Tiere gegen diese Toxine resistent wurden. Entscheidend dabei war, dass sie feststellten, dass auch Tiere, denen Serum von diesen immunisierten Tieren übertragen wurde, resistent wurden. Diese Entdeckung zeigte, dass Immunität durch eine übertragbare Substanz im Blut vermittelt wird – eine Substanz, die Behring Antikörper nannte.

Im Dezember 1890 veröffentlichten Behring und Kitasato einen der bedeutendsten Artikel in der Medizingeschichte: Ihre Entdeckung von Diphtherie- und Tetanustoxin-Antitoxinen wurde im Deutschen Medizinischen Wochenblatt berichtet. In ihrer Studie zeigten sie experimentell, dass das Serum von Tieren, die gegen Diphtherietoxin immunisiert wurden, andere infizierte Tiere heilen oder schützen konnte, wenn es ihnen injiziert wurde. Dies markierte die erste systematische Demonstration der passiven Immunität in der Medizingeschichte.

Paul Ehrlichs Beiträge zu Behrings Arbeit spielten auch bei der praktischen Anwendung eine bedeutende Rolle. Er war entscheidend an der Standardisierung von Antitoxinseren und der Optimierung der Produktionsprozesse beteiligt. In Zusammenarbeit mit dem Pharmaunternehmen Hoechst begann die großtechnische Produktion von Diphtherie-Antiserum.

Die Entdeckung, die zum Nobelpreis führte

Die Entdeckung des Diphtherie-Antitoxins durch Behring wurde am Heiligabend 1891 in der klinischen Praxis angewendet. In einem Berliner Krankenhaus wurde ein Kind, das an schwerer Diphtherie kurz vor dem Tod stand, erstmals mit Diphtherie-Antiserum behandelt und überlebte. Dieser dramatische klinische Erfolg machte die Antiserum-Therapie in ganz Europa zu einer Sensation. Bis Ende 1893 wurde Antitoxin-Serum in Massen produziert und an Krankenhäuser in ganz Europa verteilt; es führte zu einer auffälligen Reduktion der Sterblichkeitsrate bei Diphtherie, die bis dahin eine Hauptursache für Kindersterblichkeit war.

Großangelegte klinische Studien, die zwischen 1893 und 1894 durchgeführt wurden, bestätigten eindeutig die Wirksamkeit von Diphtherie-Antitoxin. Die Sterblichkeitsrate unter den mit Antitoxin behandelten Patienten sank dramatisch im Vergleich zu denen, die keine Behandlung erhielten. Während die Todesrate durch Diphtherie vor der Serumtherapie fast 50 % betrug, fiel sie mit der Behandlung auf unter 25 %. Dieser Erfolg löste in Europa große Begeisterung aus und führte zu einer raschen Ausweitung der Antitoxinproduktion.

Emils von Behrings Arbeit ging über die Behandlung der Diphtherie hinaus und führte zu einem Paradigmenwechsel bei allen immunologischen Therapien gegen Infektionskrankheiten. Das Konzept der Serumtherapie basierte auf der Idee der Wechselwirkung zwischen Toxin und Antitoxin, die eines der grundlegenden Prinzipien der modernen Immunologie bildete. Daher wurde Emil von Behring im Jahr 1901 der erste Nobelpreis für Physiologie oder Medizin zuerkannt, als die neuen Nobelpreise ins Leben gerufen wurden.

Der Nobelkomitee hob Behrings Arbeit auf dem Gebiet der Serumtherapie hervor, insbesondere ihre Anwendung gegen Diphtherie, da sie einen neuen Weg in der Medizin eröffnet und den Ärzten eine siegreiche Waffe gegen Krankheit und Tod gegeben habe. Mit dieser Leistung wurde Behring der erste Empfänger des Nobelpreises für Medizin. Interessanterweise glaubten viele Wissenschaftler, dass auch Kitasato Shibasaburo diesen Preis teilen sollte; das Nobelkomitee verlieh ihn jedoch ausschließlich an Behring.

Der Preis und seine Folgen

Nach Erhalt des Nobelpreises setzte Behring seine Arbeit an der Universität Marburg fort. In den Jahren nach 1901 verlagerte er seinen Fokus auf die Entwicklung eines verbesserten Diphtherie-Impfstoffs. Während die Serumtherapie lebensrettend war, waren ihre schützenden Effekte nur vorübergehend; Behring strebte die Entwicklung eines aktiven Impfstoffs an, der einen dauerhaften Schutz bieten würde. Im Jahr 1913 führte er eine Methode der aktiven Immunisierung mit Toxin-Antitoxin-Mischungen gegen Diphtherie ein, die später zum Vorläufer des von Gaston Ramon entwickelten Toxoid-Impfstoffs wurde.

Während des Ersten Weltkriegs unternahm Behring große Anstrengungen, um die Produktion von Tetanus-Antitoxin zu steigern. Das Antitoxin spielte eine entscheidende Rolle beim Schutz der Soldaten vor Tetanus-Infektionen an der Front. Außerdem führte er Forschungen zur Behandlung der Tuberkulose durch, war in diesem Bereich jedoch weniger erfolgreich als bei der Diphtherie.

Im Jahr 1901 verlieh die preußische Regierung ihm den Adelstitel und fügte „von“ zu seinem Namen hinzu. 1903 gründete er das Pharmaunternehmen Behringwerke, das die Produktion von Seren und Impfstoffen industrialisierte. Heute führt dieses Unternehmen seine Tätigkeit unter dem Namen CSL Behring fort und ist eines der führenden Unternehmen weltweit im Bereich Blutprodukte und immunologische Medikamente.

Emil von Behring starb am 31. März 1917 in Marburg an einer Lungenentzündung. Er verstarb im Alter von 63 Jahren und hinterließ ein wissenschaftliches Vermächtnis, das Millionen von Menschen das Leben gerettet hat.

Vermächtnis und Einfluss heute

Die Entdeckung der Serumtherapie durch Behring hat direkt viele Bereiche der modernen Medizin beeinflusst. Das Prinzip der passiven Immunisierung wird bis heute in der klinischen Praxis weit verbreitet angewendet. Monoklonale Antikörpertherapien, die bei Tollwutprophylaxe, Hepatitis B, neugeborenen Rh-Inkompatibilität und zuletzt in der COVID-19-Pandemie eingesetzt werden, sind alle Erweiterungen des vor über 130 Jahren von Behring etablierten grundlegenden Prinzips.

Diphtherie wurde durch die Impf- und Antikörperprogramme, die nach der Entdeckung von Behring entwickelt wurden, weitgehend eingedämmt. Im Rahmen des erweiterten Impfprogramms der Weltgesundheitsorganisation erhalten Milliarden von Kindern weltweit den Diphtherie-Tetanus-Pertussis-Impfstoff (DTP). In Behrings Fußstapfen haben Wissenschaftler den Kampf gegen Infektionskrankheiten durch die Entwicklung von Toxoidimpfstoffen, Konjugatimpfstoffen und monoklonalen Antikörperftechnologien auf neue Dimensionen gehoben.

Die Arbeit von Behring trug auch zur Entstehung der Immunologie als eigenständiges Wissenschaftsfeld bei. Die Entdeckung der Antitoxine ebnete den Weg für Paul Ehrlichs Seitenkettentheorie, Jules Bordets Entdeckung des Komplementsystems und Karl Landsteiners Identifizierung der Blutgruppen. Diese Kettenentdeckungen brachten revolutionäre Fortschritte im Verständnis des Immunsystems.

In Deutschland wird das Andenken an Behring wachgehalten. Die Emil-von-Behring-Bibliothek existiert an der Universität Marburg, und die Stadt Marburg richtet regelmäßig wissenschaftliche Veranstaltungen zu Ehren Behrings aus. Die Deutsche Post hat eine Briefmarke mit Behrings Porträt herausgegeben. Das Unternehmen CSL Behring, das seinen Namen trägt, setzt sein Vermächtnis auf industrieller Ebene fort.

Weniger bekannte Fakten

• Behring war das älteste von 13 Kindern; seine Familie war so arm, dass er sich die Studiengebühren für ein Studium nicht leisten konnte und daher die Militärakademie für Medizin besuchen musste.
• Die erste klinische Anwendung von Diphtherie-Antiserum fand am Heiligabend 1891 statt; deshalb wurde Behring in Deutschland volkstümlich als „Retter der Kinder“ bezeichnet.
• Ein Streit über die Priorität der Antitoxindiscoveredrung zwischen Behring und Kitasato dauerte viele Jahre an. Kitasatos Beitrag wurde lange Zeit nicht angemessen gewürdigt.
• Trotz seiner bedeutenden Beiträge zur Standardisierung und Produktion von Diphtherie-Antiserum war Paul Ehrlich zutiefst enttäuscht, dass sein Name nicht in der Liste der Nobelpreisträger von 1901 erwähnt wurde.
• Behring war erst 47, als er den Nobelpreis erhielt, und obwohl er sich in seinen späteren Jahren auf die Behandlung der Tuberkulose konzentrierte, konnte er seinen Erfolg bei der Diphtherie-Impfung nie wiederholen.
• Während des Ersten Weltkriegs produzierte das von ihm gegründete Behringwerke-Unternehmen Tetanus-Antiserum für die Soldaten an der Front und rettete so das Leben tausender Militärangehöriger.
• In einer im Jahr 1940 in Deutschland durchgeführten Umfrage wurde Behring auf den dritten Platz der am meisten bewunderten deutschen Wissenschaftler gewählt.