Ferid Murad: Der Chemiker hinter dem Geheimnis der Blutgefäße

Ein Medikament, das Ärzte seit dem 19. Jahrhundert gegen Brustschmerzen verschrieben, funktionierte offenbar nach einem völlig unbekannten Mechanismus. Es bedurfte der Laborarbeit von Ferid Murad, um dies zu entschlüsseln: Nitroglycerin setzt, wie sich herausstellte, still und leise ein einfaches Gas frei – Stickstoffmonoxid –, welches die Blutgefäße von innen heraus entspannt. Diese eine Entdeckung, die Jahrzehnte vor dem Verständnis ihrer vollen Bedeutung gemacht wurde, veränderte die kardiovaskuläre Medizin grundlegend, half bei der Rettung frühgeborener Säuglinge mit Atemnot und führte indirekt zum Viagra. Im Jahr 1998 erhielt Murad dafür einen Anteil am Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Der Sohn des Restaurantbesitzers

Ferid Murad wurde am 14. September 1936 in Whiting, Indiana, geboren. Er war der Sohn von Xhabir Murat Ejupi, einem albanischen Einwanderer aus Gostivar, der seinen Namen nach der Ankunft auf Ellis Island im Jahr 1913 in John Murad anglisierte, und Henrietta Josephine Bowman, die aus einer baptistischen Familie in Alton, Illinois, stammte. Das Paar betrieb ein kleines Restaurant in Indiana, wo Ferid als Junge zusammen mit seinen zwei Brüdern arbeitete. Katholisch erzogen, wurde er später während seiner Collegezeit Episkopaler. Dieser Einwandererhaushalt aus der Arbeiterklasse brachte einen Stipendiaten hervor: Murad erwarb ein Rector-Stipendium an der DePauw University in Greencastle, Indiana, und schloss 1958 ein Chemiestudium im Vorfeld des Medizinstudiums ab.

Ein ungewöhnlicher Doppelabschluss

Murad schrieb sich anschließend an der Case Western Reserve University in einem der ersten expliziten kombinierten MD-PhD-Programme des Landes ein, das einen medizinischen Abschluss mit einem Doktortitel in Pharmakologie verband – eine Struktur, die darauf ausgelegt war, Arztwissenschaftler hervorzubringen, die sich sowohl am Krankenbett als auch am Labortisch gleichermaßen sicher fühlten. Er schloss beide Studiengänge 1965 als einer der ersten Absolventen dieses Modells ab, absolvierte dann von 1965 bis 1966 sein Praktikum am Massachusetts General Hospital und verbrachte von 1967 bis 1970 mehrere Jahre am National Heart and Lung Institute. 1970 trat er in die medizinische Fakultät der University of Virginia ein, wo er gemeinsame Berufungen in Medizin und Pharmakologie innehatte, bis 1975 zum ordentlichen Professor aufstieg und bis 1981 dort blieb.

Auf der Spur des Nitroglycerin-Geheimnisses

In Virginia führte Murad die Forschung durch, die seine Karriere definieren sollte. Nitroglycerin wurde seit den 1870er Jahren zur Behandlung von Angina Pectoris eingesetzt, doch niemand verstand genau, wie es im Körper wirkte. Murads Labor zeigte, dass die Verbindung die glatte Muskulatur – das Gewebe, das die Blutgefäße auskleidet – durch die Freisetzung von Stickstoffmonoxid entspannt. Dies wiederum aktiviert ein Enzym, das den Spiegel eines Signalmoleküls namens cGMP erhöht, wodurch sich die Gefäße weiten und der Blutfluss verbessert. Die Erkenntnis war zu jener Zeit biologisch ungewöhnlich: Stickstoffmonoxid ist ein einfaches, instabiles Gas, nicht die Art von Molekül, bei der Biologen erwartet hätten, dass Zellen sie als bewusstes Signal verwenden. Zwei weitere Forscher, Robert Furchgott und Louis Ignarro, erweiterten die Entdeckung unabhängig voneinander und zeigten, dass die körpereigenen Zellen Stickstoffmonoxid herstellen, um den Gefäßtonus zu regulieren – zusammen etablierten die drei Wissenschaftler Stickstoffmonoxid als eine völlig neue Klasse biologischer Signalmoleküle.

Nobelpreis-Anerkennung und breitere Anwendungen

Die Nobelversammlung verlieh Murad, Furchgott und Ignarro den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1998 „für ihre Entdeckungen hinsichtlich des Stickstoffmonoxids als Signalmolekül im Herz-Kreislauf-System“. Die praktischen Konsequenzen der zugrunde liegenden Wissenschaft gingen weit über die ursprüngliche Angina-Forschung hinaus: Stickstoffmonoxid-Signalwege erwiesen sich als zentral für Behandlungen bei frühgeborenen Säuglingen mit Atemnot und für die Entwicklung von Medikamenten gegen erektile Dysfunktion, einschließlich Viagra, das durch die Verstärkung derselben cGMP-Signalgebung wirkt, die Murad ursprünglich auf Nitroglycerin zurückgeführt hatte. Die medizinische Fakultät der University of Virginia nannte ihn nach seinem Tod „einen außergewöhnlichen Arzt, Wissenschaftler, Pharmakologen und Pädagogen, dessen Beiträge zum Bereich der kardiovaskulären Medizin einen unauslöschlichen Eindruck bei Patienten in Virginia und darüber hinaus hinterlassen haben“.

Eine Karriere zwischen Wissenschaft und Industrie

Nach Virginia setzte Murad seine Forschung von 1981 bis 1988 an der Stanford University fort, wechselte dann als Vizepräsident von 1988 bis 1993 in die Industrie zu Abbott Laboratories, wo er dazu beitrug, seine eigene Grundlagenforschung in die Medikamentenentwicklung zu übersetzen. Er kehrte von 1997 bis 2011 an der McGovern Medical School der University of Texas zur akademischen Medizin zurück, hatte anschließend von 2011 bis 2017 eine Position an der George Washington University inne und beendete seine Karriere als angegliederter Wissenschaftler am Palo Alto VA Medical Center von 2017 bis kurz vor seinem Tod. Auf dem Weg dorthin gründete er auch ein Biotechnologieunternehmen, Molecular Geriatrics, das Forschung zu Stickstoffmonoxid auf altersbedingte Krankheiten anwandte. Zu seinen zahlreichen Ehrungen neben dem Nobelpreis gehörten der Albert Lasker Award for Basic Medical Research im Jahr 1996, der Golden Plate Award der American Academy of Achievement, der Ciba Award der American Heart Association und die Mitgliedschaft in der National Academy of Sciences. Er war mit Carol Leopold verheiratet und das Paar hatte fünf Kinder.

Warum Ferid als Genie bezeichnet wird

Murads Anspruch auf Genialität beruht auf einer spezifischen, gut dokumentierten Art wissenschaftlicher Einsicht: die Fähigkeit, ein Medikament zu betrachten, das seit über einem Jahrhundert verwendet wurde, ohne dass jemand fragte, wie es tatsächlich funktioniert, und die Experimente zu entwerfen, die diese Frage beantworteten. Das ist nicht das populäre Bild des Genies als plötzliche Inspiration; es war geduldige, mechanistische Biochemie – die Nachverfolgung einer Kette von Ursache und Wirkung von einem vertrauten Molekül bis hin zu einem Gas, bei dem niemand erwartet hatte, dass Zellen es als Signal verwenden würden. Die Sprache des Nobelkomitees selbst würdigte ihn und seine Mitpreisträger für die Identifizierung eines „völlig neuen Prinzips der Signalgebung“, eine Beschreibung, die Wissenschaftler für wirklich grundlegende Entdeckungen reservieren und nicht für inkrementelle Verbesserungen. Der ehrliche Vorbehalt ist, dass Murad nicht allein oder isoliert arbeitete: Das vollständige Bild erforderte die unabhängigen Beiträge von Furchgott und Ignarro, und Murads eigene Nobelvorlesung sowie spätere Schriften betonten die Entdeckung als kollektive Entfaltung eines Rätsels über mehrere Labore hinweg statt als einen einsamen Durchbruch. Sein Genie, falls das Wort passt, lag darin, die richtige unbeantwortete Frage zu identifizieren und sie hartnäckig bis zur Lösung zu verfolgen.

Vermächtnis

Murads Entdeckung der Rolle von Stickstoffmonoxid im Körper gilt heute als eine der grundlegenden Erkenntnisse der modernen kardiovaskulären Pharmakologie. Sie wird bei der Behandlung von allem, von Herzkrankheiten bis hin zu Atemversagen bei Neugeborenen und sexueller Dysfunktion, zitiert und eröffnete ein ganzes Forschungsgebiet zur gasbasierten zellulären Signalgebung, das bis heute anhält. Er starb am 4. September 2023 in Menlo Park, Kalifornien, im Alter von 86 Jahren und wird an den Institutionen, an denen er lehrte – DePauw, Case Western, Virginia, Stanford, Texas und George Washington – sowohl als strenger Wissenschaftler als auch, in den Worten der University of Virginia, als Pädagoge in Erinnerung bleiben, dessen Einfluss jedes einzelne Laborergebnis überdauerte.