Paul Ehrlich

nov 11, 2021
admin

A német biokémikus Paul Ehrlich (1854-1915) kémiai elméletet dolgozott ki a szervezet immunválaszának magyarázatára, és fontos munkát végzett a kemoterápia területén, ő alkotta meg a magic bullet kifejezést. Ehrlich 1908-ban megkapta az élettani vagy orvosi Nobel-díjat.

1906-ban Ehrlich megjósolta a mai gyógyszerkutatás szerepét, megjósolva, hogy a kémikusok laboratóriumaikban hamarosan képesek lesznek olyan anyagokat előállítani, amelyek felkutatják a konkrét betegséget okozó kórokozókat. Ezeket az anyagokat “varázsgolyóknak” nevezte. Ehrlich maga is jeles sikereket ért el a szérumantitoxinok és a kemoterápia kialakulóban lévő területein.

Korai munka a színezékekkel

Ehrlich az akkor Németországban lévő Breslau közelében született, de ma a lengyelországi Wrocław néven ismert. Az ottani egyetemen, valamint Strasbourgban, Freiburg im Breisgauban és Lipcsében tanult orvosnak. Breslauban unokatestvére, Carl Weigert patológus laboratóriumában dolgozott, aki úttörő volt az anilinfestékek biológiai festékként való használatában. Ehrlichet érdekelni kezdte a festékek bizonyos szervekre, szövetekre és sejtekre való szelektivitása, és vizsgálatait a berlini Charité kórházban folytatta. Miután kimutatta, hogy a festékek specifikusan reagálnak a vérsejtek és más szövetek sejtjeivel, elkezdte tesztelni a festékeket terápiás tulajdonságaik szempontjából, hogy megállapítsa, képesek-e elpusztítani a betegséget okozó mikrobákat. Ígéretes eredményekre jutott, amikor a metilénkéket használta a maláriaparazita elpusztítására.

bio-ehrlich-festmény.jpg

Portré Paul Ehrlichről, készítette H. Hinkley. XX. század. Ehrlich egy valószínűleg “Salvarsan” feliratú dokumentumot tart a kezében, amelyet a szifilisz elleni csodafegyverként ismertek.

Tudománytörténeti Intézet/Will Brown

Antitoxinok a vérszérából

A tuberkulózissal való megbetegedése, majd a német kollégája, Robert Koch által kifejlesztett tuberkulin terápiával való gyógyulása után Ehrlich a bakteriális toxinokra és antitoxinokra összpontosított. Először egy kis magánlaboratóriumban dolgozott, de aztán meghívták Koch berlini Fertőző Betegségek Intézetébe. A Pasteur utáni korszak izgalmas időszak volt a gyógymódok és a megelőzés keresése szempontjából, és Koch intézete volt az egyik legjobb hely erre. Ehrlich új munkatársai között volt Emil von Behring és Shibasaburo Kitasato, akik nemrégiben fejlesztették ki a diftéria és a tetanusz “szérumterápiáit”. Míg Louis Pasteur vakcinái és Koch tuberkulinja legyengített baktériumokból készültek, ezek az új szérumterápiák a természetes vagy mesterségesen immunizált állatok véréből kivont vérszérumot, azaz sejtmentes vérfolyadékot használtak az immunitás kiváltására. Von Behring és Kitasato kidolgozta az “antitoxin” fogalmát a szérumok immunizáló tulajdonságainak magyarázatára. Ehrlich egyik feladata az intézetben az volt, hogy von Behring diftéria-antitoxinját mennyiségben előállítsa, később pedig a Hoechst vegyi-gyógyszeripari vállalat által előállított termék minőségét ellenőrizze. E munkája során meghatározta, hogyan lehet szisztematikusan fokozni az immunitást, és hogyan lehet kiváló minőségű szérumokat előállítani.

Ehrlich eredményeinek és kutatói ígéretének elismeréseként 1896-ban egy berlini külvárosban létrehozták számára a Szérumkutató és Szérumvizsgáló Intézetet. Az intézet 1899-ben Frankfurtba költözött megfelelőbb helyiségekbe, és átkeresztelték Porosz Királyi Kísérleti Terápiás Intézetre.

A Nobel-díj és a varázsgolyók

Ehrlich 1908-ban megosztva kapta meg az élettani vagy orvosi Nobel-díjat Élie Metchnikoffal az immunválasz megértéséhez vezető külön útjukért: Ehrlich kémiai elméletet mutatott be az antitoxinok vagy antitestek képződésének magyarázatára a baktériumok által kibocsátott toxinok ellen, míg Metchnikoff a fehérvértestek (fagociták) szerepét tanulmányozta maguknak a baktériumoknak az elpusztításában. Ekkorra a legtöbb tudós egyetértett abban, hogy az immunrendszer mindkét magyarázatára szükség van.

bio-ehrlich_nlm.jpg

Paul Ehrlich.

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

Ehrlich pályája elején kezdett kémiai szerkezetelméletet kidolgozni az immunválasz magyarázatára. A toxinokat és antitoxinokat kémiai anyagoknak tekintette akkor, amikor még keveset tudtak a pontos természetükről. Addig azok a tudósok, akik terápiás szereket szintetizáltak, kevés hipotézissel láttak hozzá a feladatukhoz azzal kapcsolatban, hogy ezek a szerek hol és hogyan lépnek kölcsönhatásba az élő rendszerekkel. Ehrlich feltételezte, hogy az élő sejteknek vannak oldalláncai – egy molekula fő láncához csatolt rövidebb lánc vagy atomcsoport -, nagyjából úgy, ahogyan a festékmolekulákról is ismert volt, hogy vannak oldalláncaik, amelyek színező tulajdonságaikhoz kapcsolódnak. Ezek az oldalláncok bizonyos toxinokhoz kapcsolódhatnak. Ehrlich szerint az idegen testek által fenyegetett sejt több oldalláncot növeszt, többet, mint amennyi ahhoz szükséges, hogy a közvetlen környezetében lévő idegen testeket bezárja. Ezek az “extra” oldalláncok antitestekké szakadnak le, és az egész szervezetben keringenek. Ezeket a toxinokat kereső antitesteket Ehrlich írta le először varázsgolyóként.

Kémoterápia

A szérumterápia Ehrlich számára a fertőző betegségek elleni küzdelem ideális módszere volt. Azokban az esetekben azonban, amikor nem sikerült hatékony szérumokat felfedezni, Ehrlich új vegyi anyagok szintéziséhez fordult, azon elmélete alapján, hogy egy terápiás szer hatékonysága a mellékláncoktól függ. Ezek a “kemoterápiák” lettek volna az új csodafegyverek.

Frankfurtban Ehrlich a szérumterápiával kapcsolatos munkáját a kemoterápiák és a festékek felé fordította. Először azokat a protozoákat vette célba, amelyekről ismert volt, hogy bizonyos betegségekért, például az álomkórért felelősek, és a japán bakteriológussal, Kiyoshi Shigával szintetizálta a trypanvöröst, mint a betegség rendkívül hatékony gyógymódját. 1906-ban Ehrlich vezetésével megalakult a Georg-Speyer-Haus, a kemoterápiával foglalkozó kutatóintézet, saját személyzettel. Hamarosan ez az intézet és a Hoechst és a Cassella vegyipari vállalatok megállapodást kötöttek, amely az Ehrlich és munkatársai által felfedezett készítmények szabadalmaztatásának, gyártásának és forgalmazásának jogát biztosította a vállalatok számára. A vállalatok továbbá beleegyeztek, hogy kémiai intermediereket szállítanak az intézet munkatársai által végzett szintézisekhez.

bio-ehrlich-salvarsan-crop.jpg

A Salvarsan mintája 1936-ból. A Salvarsant az 1940-es évekig használták a szifilisz kezelésére.

Tudománytörténeti Intézet

Salvarsan

A kutatók, akik között most már egy szerves kémikus, Alfred Bertheim, és egy bakteriológus, Sahashiro Hata is volt, a célzott mikroorganizmusokat kibővítették a szifilisz okaként nemrég azonosított spirochétákra. Egy arzénvegyületből, az atoxilból kiindulva három év alatt és háromszáz szintézissel később – mert akkoriban ez elképesztően soknak számított – felfedezték a Salvarsant (1909). A Salvarsant először szifilisszel fertőzött nyulakon, majd a betegség végső stádiumával járó demenciában szenvedő betegeken próbálták ki. Meglepő módon e “végstádiumú” betegek közül több is meggyógyult a kezelés után. További vizsgálatok során kiderült, hogy a Salvarsan valójában sikeresebb, ha a betegség korai szakaszában adják be. A Salvarsan és a Neosalvarsan (1912) egészen az antibiotikumok megjelenéséig, az 1940-es években megtartották szerepüket a szifilisz kezelésének leghatékonyabb gyógyszereként.

Az ebben az életrajzban szereplő információkat legutóbb 2017. december 5-én frissítették.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.