Otto Heinrich Warburg war ein deutscher Wissenschaftler, der 1931 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für seine Forschung zur Zellatmung erhielt. Wohnhaft und tätig in Berlin, leistete er einen außergewöhnlich bedeutenden Beitrag zur Zellbiologie und Biochemie. Lesen Sie mehr über diesen genialen Deutschen auf berlin.eu.
Aus einflussreicher Familie
Der Wissenschaftler wurde am 8. Oktober 1883 in Freiburg im Breisgau, nahe der Schweizer Grenze, geboren. Seine Mutter stammte aus einer Familie von Bankiers und Beamten, während sein Vater ein Mitglied der bekannten Familie Warburg war – ein Professor der Physik, Präsident der Physikalischen Reichsanstalt und Geheimer Regierungsrat. Otto Warburg studierte Chemie unter Emil Fischer und promovierte 1906 an der Berliner Universität in Chemie. Fünf Jahre später erlangte er einen Doktortitel in Medizin an der Universität Heidelberg, wo er bei Ludolf von Krehl studierte.
Wissenschaftliche Forschung
Zwischen 1908 und 1914 arbeitete Warburg an der Meeresbiologischen Station in Neapel, Italien. Dort untersuchte er den Sauerstoffverbrauch von Seeigeleiern nach der Befruchtung. Er entdeckte, dass sich die Atemrate der Eier während der Befruchtung um das Sechsfache erhöht. Außerdem bewiesen seine Experimente, dass Eisen für die Entwicklung der Larvenstadien notwendig ist.
Ein Großteil von Warburgs frühen Forschungen widmete sich Polypeptiden – organischen Verbindungen, die aus mehreren oder vielen Aminosäureresten bestehen, die durch Peptidbindungen miteinander verbunden sind. Diese sind Zwischenprodukte beim Abbau und der Biosynthese von Proteinen. In Heidelberg arbeitete Warburg an der Oxidation. Sein besonderes Interesse an der Untersuchung von Lebensprozessen durch physikalische und chemische Methoden führte ihn dazu, diese Prozesse mit anorganischen Phänomenen zu verknüpfen.
1918 wurde Warburg Professor am Kaiser-Wilhelm-Institut für Biologie, und 1931 wurde er Direktor des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Zellphysiologie in Berlin. Er erforschte eingehend die Kohlendioxidaufnahme bei Pflanzen, den Tumormetabolismus und die chemische Zusammensetzung des Sauerstoff transportierenden Atemenzyms. Anfang der 1920er Jahre führte er die Verwendung der Manometrie (Messung von Gasdruckänderungen) ein, um die Geschwindigkeit zu untersuchen, mit der Gewebeschnitte Sauerstoff aufnehmen.
Nobelpreis
Warburgs Suche nach zellulären Komponenten, die am Sauerstoffverbrauch beteiligt sind, führte zur Entdeckung der Rolle von Cytochromen in den Atemenzymen. 1931 wurde er mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet – für die Entdeckung der Natur und Wirkungsweise des Atemenzyms. Er stellte fest, dass Tumorzellen große Mengen Milchsäure produzieren, selbst unter aeroben Bedingungen. Seine Erkenntnisse waren für die Forschung im Bereich des Zellstoffwechsels und der Zellatmung von entscheidender Bedeutung. Warburg bewies, dass Krebszellen auch ohne Sauerstoff überleben und sich vermehren können. Er postulierte, dass die primäre Ursache von Krebs der Ersatz der Sauerstoffatmung durch Glukosefermentation sei.
Vor seiner Auszeichnung wurde Warburg 46 Mal für den Nobelpreis nominiert, bevor er ihn schließlich 1931 erhielt. 1932 isolierte er das erste Flavoprotein – ein Enzym, das Redoxreaktionen in Zellen katalysiert. Er zeigte, dass Flavoproteine zusammen mit Flavinadenindinukleotid wirken, einem Coenzym, das an oxidativen Stoffwechselprozessen beteiligt ist. 1935 entdeckte er, dass Nicotinamid Teil eines anderen Coenzyms – des Nicotinamidadenindinukleotids – ist, das ebenfalls an biologischen Dehydrierungsprozessen beteiligt ist.
Nicht nur Wissenschaft
Warburgs Alltag beschränkte sich nicht auf wissenschaftliche Tätigkeiten. Er widmete sich Zeit seines Lebens dem Reitsport. Während des Ersten Weltkriegs diente er als Offizier in der preußischen Elitekavallerie und wurde mit dem Eisernen Kreuz ausgezeichnet. Nach Kriegsende überzeugte der berühmte Physiker Albert Einstein, ein Freund von Warburgs Vater, ihn, die Armee zu verlassen und zur Wissenschaft zurückzukehren. Einsteins Arbeiten in der Physik beeinflussten Warburgs biochemische Forschung erheblich.
Zeit des Nationalsozialismus
Mit der Machtergreifung der Nationalsozialisten mussten Personen jüdischer Herkunft ihre Positionen aufgeben. Da Warburgs Vater jüdische Wurzeln hatte, galt Otto Warburg als „Halbjude“. Dennoch durfte er seine Forschung fortsetzen, da seine Arbeiten zum Metabolismus und Krebs von besonderem Interesse waren. Seine militärische Auszeichnung im Ersten Weltkrieg trug zusätzlich dazu bei, dass er von den Nürnberger Gesetzen ausgenommen wurde.
1943 verlegte Warburg sein Labor nach Liebenburg, um den Luftangriffen auf Berlin zu entgehen. Trotz seiner Toleranz gegenüber den Gräueltaten des NS-Regimes blieb Warburg aufgrund seiner Arbeit in Deutschland. Nach dem Krieg wurde er von der wissenschaftlichen Gemeinschaft wieder akzeptiert.
Vermächtnis und Lebensende
Warburgs Beiträge zur Krebsforschung waren von immenser Bedeutung. Er wurde ausländisches Mitglied der Royal Society in London sowie Mitglied der Akademien in Berlin, Halle, Kopenhagen, Rom und Indien. 1965 verlieh ihm die Universität Oxford den Ehrendoktortitel. 1970 verstarb Warburg an einer Lungenembolie.