Paul Ehrlich

nov 11, 2021
admin

Den tyske biokemisten Paul Ehrlich (1854-1915) utvecklade en kemisk teori för att förklara kroppens immunförsvar och utförde viktiga arbeten inom kemoterapi och myntade begreppet magic bullet. Ehrlich fick Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1908.

1906 profeterade Ehrlich om den moderna läkemedelsforskningens roll och förutspådde att kemister i sina laboratorier snart skulle kunna framställa ämnen som skulle söka upp specifika sjukdomsframkallande ämnen. Han kallade dessa ämnen för ”magiska kulor”. Ehrlich själv mötte signalerande framgångar inom de framväxande områdena serumantitoxiner och kemoterapi.

Från början arbetade han med färgämnen

Ehrlich föddes i närheten av Breslau – då i Tyskland, men numera känt som Wrocław i Polen. Han studerade till läkare vid universitetet där och i Strasbourg, Freiburg im Breisgau och Leipzig. I Breslau arbetade han i laboratoriet hos sin kusin Carl Weigert, en patolog som var pionjär i användningen av anilinfärgämnen som biologiska färgämnen. Ehrlich blev intresserad av färgämnenas selektivitet för specifika organ, vävnader och celler, och han fortsatte sina undersökningar vid Charité-sjukhuset i Berlin. Efter att ha visat att färgämnen reagerar specifikt med olika komponenter i blodceller och celler i andra vävnader började han testa färgämnenas terapeutiska egenskaper för att avgöra om de kunde döda sjukdomsframkallande mikrober. Han fick lovande resultat när han använde metylenblått för att döda malariaparasiten.

bio-ehrlich-painting.jpg

Porträtt av Paul Ehrlich, av H. Hinkley. 1900-talet. Ehrlich håller ett dokument, möjligen märkt ”Salvarsan”, som var känt som den magiska kulan mot syfilis.

Science History Institute/Will Brown

Antitoxiner från blodsera

Efter att ha drabbats av tuberkulos och efter att ha blivit botad med tuberkulinbehandling, utvecklad av sin tyske kollega Robert Koch, riktade Ehrlich sin uppmärksamhet mot bakteriella toxiner och antitoxiner. Först arbetade han i ett litet privat laboratorium, men sedan blev han inbjuden att arbeta vid Kochs institut för infektionssjukdomar i Berlin. Tiden efter pasteuriseringen var en spännande tid att leta efter botemedel och förebyggande åtgärder, och Kochs institut var en av de bästa platserna att vara på. Bland Ehrlichs nya kolleger fanns Emil von Behring och Shibasaburo Kitasato, som nyligen hade utvecklat ”serumterapier” mot difteri och stelkramp. Medan Louis Pasteurs vaccin och Kochs tuberkulin tillverkades av försvagade bakterier, använde dessa nya serumterapier blodserum, eller cellfri blodvätska, som extraherades från blodet från naturligt eller artificiellt immuniserade djur för att framkalla immunitet. Von Behring och Kitasato utvecklade begreppet ”antitoxin” för att förklara serums immuniserande egenskaper. En av Ehrlichs uppgifter vid institutet var att tillverka von Behrings difteriantitoxin i stora mängder och senare att granska kvaliteten på den produkt som tillverkades av det kemiskt-farmaceutiska företaget Hoechst. Vid utförandet av detta arbete fastställde han hur man systematiskt kan stärka immuniteten och hur man producerar högkvalitativa serum.

I erkännandet av Ehrlichs prestationer och hans löfte som forskare inrättades 1896 institutet för serumforskning och serumtestning för honom i en förort till Berlin. År 1899 flyttade institutet till Frankfurt till mer lämpliga lokaler och döptes om till Royal Prussian Institute for Experimental Therapy.

Ett Nobelpris och magiska kulor

År 1908 delade Ehrlich Nobelpriset i fysiologi eller medicin med Élie Metchnikoff för deras skilda vägar till en förståelse av immunförsvaret: Ehrlich presenterade en kemisk teori för att förklara bildandet av antitoxiner, eller antikroppar, för att bekämpa de toxiner som frigörs av bakterierna, medan Metchnikoff studerade de vita blodkropparnas (fagocyternas) roll när det gäller att förstöra själva bakterierna. Vid den tiden var de flesta forskare överens om att båda förklaringarna av immunsystemet var nödvändiga.

bio-ehrlich_nlm.jpg

Paul Ehrlich.

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

Tidigt i sin karriär började Ehrlich utveckla en teori om kemisk struktur för att förklara immunförsvaret. Han såg toxiner och antitoxiner som kemiska ämnen vid en tidpunkt då man inte visste mycket om deras exakta natur. Fram till dess kom de forskare som syntetiserade terapeutiska medel till sina uppgifter med få hypoteser om var och hur dessa medel interagerade med levande system. Ehrlich antog att levande celler har sidokedjor – en kortare kedja eller grupp av atomer som är knutna till en huvudkedja i en molekyl – på samma sätt som man visste att färgämnesmolekyler hade sidokedjor som var relaterade till deras färgande egenskaper. Dessa sidokedjor kan knyta an till särskilda gifter. Enligt Ehrlich odlar en cell som hotas av främmande kroppar fler sidokedjor, fler än vad som behövs för att låsa in främmande kroppar i dess omedelbara närhet. Dessa ”extra” sidokedjor bryts av för att bli antikroppar och cirkulera i hela kroppen. Det var dessa antikroppar, på jakt efter gifter, som Ehrlich först beskrev som magiska kulor.

Kemoterapi

Serumterapi var för Ehrlich den ideala metoden för att bekämpa infektionssjukdomar. I de fall där effektiva sera inte kunde upptäckas skulle Ehrlich dock vända sig till att syntetisera nya kemikalier, informerad av sin teori om att effektiviteten hos ett terapeutiskt medel berodde på dess sidokedjor. Dessa ”kemoterapier” skulle bli de nya magiska kulorna.

I Frankfurt övergick Ehrlich från sitt arbete med serumterapi till kemoterapier och färgämnen. Först inriktade han sig på de protozoer som man visste var ansvariga för vissa sjukdomar, t.ex. sömnsjuka, och tillsammans med den japanska bakteriologen Kiyoshi Shiga syntetiserade han trypanrött som ett mycket effektivt botemedel mot den sjukdomen. År 1906 inrättades Georg-Speyer-Haus, ett forskningsinstitut för kemoterapi, med egen personal under Ehrlichs ledning. Snart nådde detta institut och de kemiska företagen Hoechst och Cassella ett avtal som gav företagen rätt att patentera, tillverka och marknadsföra preparat som Ehrlich och hans kollegor upptäckt. Företagen gick vidare med på att leverera kemiska mellanprodukter till de synteser som institutets personal skulle genomföra.

bio-ehrlich-salvarsan-crop.jpg

Ett prov på Salvarsan från 1936. Salvarsan användes för att behandla syfilis fram till 1940-talet.

Science History Institute

Salvarsan

Forskarna, som nu inkluderade en organisk kemist, Alfred Bertheim, och en bakteriolog, Sahashiro Hata, breddade de målinriktade mikroorganismerna till att även inkludera spiroketer, som nyligen hade identifierats som orsak till syfilis. De började med en arsenikförening, atoxyl, och på tre år och trehundra synteser senare – på den tiden ett förvånansvärt stort antal – upptäckte de Salvarsan (1909). Salvarsan prövades först på kaniner som hade smittats av syfilis och sedan på patienter med den demenssjukdom som är förknippad med sjukdomens slutskede. Förvånansvärt nog återhämtade sig flera av dessa ”terminala” patienter efter behandlingen. Fler tester visade att Salvarsan faktiskt var mer framgångsrikt om det gavs under de tidiga stadierna av sjukdomen. Salvarsan och Neosalvarsan (1912) behöll sin roll som de mest effektiva läkemedlen för behandling av syfilis fram till antibiotikans intåg på 1940-talet.

Informationen i denna biografi uppdaterades senast den 5 december 2017.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.