Paul Ehrlich

nov 11, 2021
admin

Den tyske biokemiker Paul Ehrlich (1854-1915) udviklede en kemisk teori til at forklare kroppens immunforsvar og gjorde et vigtigt stykke arbejde inden for kemoterapi og opfandt udtrykket “magic bullet”. Ehrlich modtog Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 1908.

I 1906 profeterede Ehrlich om den moderne lægemiddelforsknings rolle og forudsagde, at kemikere i deres laboratorier snart ville være i stand til at fremstille stoffer, der kunne opsøge specifikke sygdomsfremkaldende agenser. Han kaldte disse stoffer for “magiske kugler”. Ehrlich selv mødte signalerende succeser inden for de nye områder serum antitoksiner og kemoterapi.

Første arbejde med farvestoffer

Ehrlich blev født i nærheden af Breslau – dengang i Tyskland, men nu kendt som Wrocław i Polen. Han studerede til læge ved universitetet i byen og i Strasbourg, Freiburg im Breisgau og Leipzig. I Breslau arbejdede han i laboratoriet hos sin fætter Carl Weigert, en patolog, som var pioner inden for brugen af anilinfarvestoffer som biologiske farvestoffer. Ehrlich blev interesseret i farvestoffers selektivitet i forhold til specifikke organer, væv og celler, og han fortsatte sine undersøgelser på Charité-hospitalet i Berlin. Efter at han havde vist, at farvestoffer reagerer specifikt med forskellige komponenter i blodceller og celler i andre væv, begyndte han at teste farvestofferne for deres terapeutiske egenskaber for at afgøre, om de kunne dræbe sygdomsfremkaldende mikrober. Han opnåede lovende resultater ved at bruge methylenblåt til at dræbe malariaparasitten.

bio-ehrlich-painting.jpg

Portræt af Paul Ehrlich, af H. Hinkley. 20. århundrede. Ehrlich holder et dokument, muligvis mærket “Salvarsan”, som var kendt som den magiske kugle mod syfilis.

Science History Institute/Will Brown

Antitoksiner fra blodserum

Efter et anfald af tuberkulose og hans efterfølgende helbredelse med tuberkulinbehandling, udviklet af tyskeren Robert Koch, fokuserede Ehrlich sin opmærksomhed på bakterielle toksiner og antitoksiner. I første omgang arbejdede han i et lille privat laboratorium, men blev derefter inviteret til at arbejde på Kochs institut for smitsomme sygdomme i Berlin. Tiden efter Pasteur-æraen var en spændende tid at lede efter kure og forebyggelsesmidler, og Kochs institut var et af de bedste steder at være. Blandt Ehrlichs nye kolleger var Emil von Behring og Shibasaburo Kitasato, som for nylig havde udviklet “serumterapier” mod difteri og stivkrampe. Mens Louis Pasteurs vacciner og Kochs tuberkulin blev fremstillet af svækkede bakterier, anvendte disse nye serumterapier blodserum, eller cellefri blodvæske, der blev udvundet af blodet fra naturligt eller kunstigt immuniserede dyr for at fremkalde immunitet. Von Behring og Kitasato udviklede begrebet “antitoksin” for at forklare de immuniserende egenskaber ved sera. En af Ehrlichs opgaver på instituttet var at fremstille von Behrings difteriantitoksin i store mængder og senere at kontrollere kvaliteten af det produkt, der blev fremstillet af det kemisk-farmaceutiske firma Hoechst. Under udførelsen af dette arbejde fandt han ud af, hvordan man systematisk kunne styrke immuniteten, og hvordan man kunne fremstille højkvalitets-sera.

I anerkendelse af Ehrlichs præstationer og af hans løfte som forsker blev der i 1896 oprettet Institut for Serumforskning og Serumprøvning til ham i en forstad til Berlin. I 1899 flyttede instituttet til Frankfurt til mere passende lokaler og blev omdøbt til Royal Prussian Institute for Experimental Therapy.

En Nobelpris og magiske kugler

I 1908 delte Ehrlich Nobelprisen i fysiologi eller medicin med Élie Metchnikoff for deres forskellige veje til en forståelse af immunforsvaret: Ehrlich fremlagde en kemisk teori til forklaring af dannelsen af antitoksiner eller antistoffer til bekæmpelse af de toksiner, som bakterierne frigiver, mens Metchnikoff studerede de hvide blodlegemers (fagocytter) rolle i forbindelse med ødelæggelsen af bakterierne selv. På det tidspunkt var de fleste forskere enige om, at begge forklaringer på immunforsvaret var nødvendige.

bio-ehrlich_nlm.jpg

Paul Ehrlich.

National Library of Medicine, Images from the History of Medicine (IHM) Collection

Tidligt i sin karriere begyndte Ehrlich at udvikle en kemisk strukturteori til at forklare immunresponsen. Han så toksiner og antitoksiner som kemiske stoffer på et tidspunkt, hvor man kun vidste lidt om deres nøjagtige natur. Indtil da var de videnskabsmænd, der syntetiserede terapeutiske midler, kommet til deres opgaver med få hypoteser om, hvor og hvordan disse midler interagerede med levende systemer. Ehrlich antog, at levende celler har sidekæder – en kortere kæde eller gruppe af atomer, der er knyttet til en hovedkæde i et molekyle – på samme måde som man vidste, at farvestofmolekyler havde sidekæder, der var relateret til deres farvemæssige egenskaber. Disse sidekæder kan knytte sig til bestemte giftstoffer. Ifølge Ehrlich vokser en celle, der er truet af fremmedlegemer, flere sidekæder, flere end der er nødvendige for at fastlåse fremmedlegemer i dens umiddelbare nærhed. Disse “ekstra” sidekæder brydes af og bliver til antistoffer og cirkulerer i hele kroppen. Det var disse antistoffer, der på jagt efter giftstoffer, som Ehrlich først beskrev som magiske kugler.

Kemoterapi

Serumterapi var for Ehrlich den ideelle metode til at bekæmpe smitsomme sygdomme. I de tilfælde, hvor det ikke var muligt at finde effektive sera, gik Ehrlich imidlertid over til at syntetisere nye kemikalier ud fra sin teori om, at effektiviteten af et terapeutisk middel afhænger af dets sidekæder. Disse “kemoterapier” skulle blive de nye magiske kugler.

I Frankfurt vendte Ehrlich sig fra sit arbejde med serumterapi til kemoterapier og farvestoffer. Først målrettede han sig mod de protozoer, som man vidste var ansvarlige for visse sygdomme som f.eks. sovesyge, og sammen med den japanske bakteriolog Kiyoshi Shiga syntetiserede han trypanrødt som et meget effektivt middel til at kurere denne sygdom. I 1906 blev Georg-Speyer-Haus, et forskningsinstitut for kemoterapi, oprettet med sit eget personale under Ehrlichs ledelse. Snart indgik dette institut og de kemiske firmaer Hoechst og Cassella en aftale, som gav firmaerne ret til at patentere, fremstille og markedsføre præparater, som Ehrlich og hans kolleger havde opdaget. Selskaberne indvilligede endvidere i at levere kemiske mellemprodukter til de synteser, som instituttets personale ville foretage.

bio-ehrlich-salvarsan-crop.jpg

En prøve af Salvarsan fra 1936. Salvarsan blev brugt til behandling af syfilis indtil 1940’erne.

Science History Institute

Salvarsan

Forskerne, der nu omfattede en organisk kemiker, Alfred Bertheim, og en bakteriolog, Sahashiro Hata, udvidede de målrettede mikroorganismer til også at omfatte spiroketer, som for nylig var blevet identificeret som årsag til syfilis. Med udgangspunkt i en arsenforbindelse, atoxyl, opdagede de i løbet af tre år og tre hundrede synteser senere – for dengang var det et utroligt stort antal – Salvarsan (1909). Salvarsan blev først afprøvet på kaniner, der var blevet smittet med syfilis, og derefter på patienter med den demens, der er forbundet med sygdommens slutfase. Forbløffende nok blev flere af disse “terminale” patienter raske efter behandlingen. Flere forsøg viste, at Salvarsan faktisk havde større succes, hvis det blev givet i de tidlige stadier af sygdommen. Salvarsan og Neosalvarsan (1912) beholdt deres rolle som de mest effektive lægemidler til behandling af syfilis indtil fremkomsten af antibiotika i 1940’erne.

Informationerne i denne biografi blev senest opdateret den 5. december 2017.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.