Нобелова награда за медицина 2015 г. Остри оръжия срещу трима страховити паразити

Грунерт, Дъстин; Жилка-Менхорн, Вера

Авермектин и артемизинин: Лекарства за заболявания, свързани с бедността

Човечеството е било изложено на паразитни болести в продължение на хиляди години и те са един от основните здравословни проблеми в света. Следователно лекарствените терапии, които са лесно достъпни и имат малко странични ефекти, са животоспасяващи за милиони хора. Тазгодишната Нобелова награда за физиология или медицина почита разработването на лекарства, които се използват в голям мащаб срещу речната слепота (онхоцерциаза), лимфна филариаза (елефантиаза) и малария.

Родените в Ирландия Уилям К. Кембъл и японецът Сатоши Омура са почетени за откриването на авермектин, който според Нобеловия комитет е "променил коренно" лечението на слепотата на тропическите реки и елефантиазата. Ще получите половината парични награди от около 850 000 евро. Втората половина отива при китайския фармаколог Youyou Tu за откриването на артемизинин, днес стандартното лекарство за лечение на малария.

Комитетът за Нобелова награда отново реши в полза на науката, ориентирана към приложенията, след като разгледа основните изследвания през последните четири години. Подобрението в глобалното здраве и намаляването на страданието за милиони хора чрез активните съставки авермектин и артемизинин са неизмерими, се казва в изявлението на Нобеловия комитет.

Антибактериален ефект за "самозащита"

Авермектин принадлежи към групата на невротоксините, които се произвеждат като крайни продукти от ферментацията на "радиационната гъба" Streptomyces avermitilis. Химически те са макролиди. Японският микробиолог Омура фокусира своите изследвания върху бактерии от рода Streptomyces, които живеят в почвата и за които е известно, че произвеждат многобройни вещества с антибактериални ефекти за „самозащита“ (включително стрептомицин, за чието откритие Селман Ваксман получава Нобелова награда през 1952 г.). По този начин те елиминират конкурентни видове бактерии и получават конкурентно предимство по отношение на хранителните вещества и местообитанието.

Със своите иновативни методи за култивиране и характеризиране на тези бактерии, Омура изолира нови щамове Streptomyces от почвени проби и ги отглежда успешно в лабораторията. От няколко хиляди такива култури той избра 50-те най-обещаващи, за да тества допълнително тяхната активност срещу патогенни микроорганизми. Една от тези култури, както се оказа по-късно, беше Streptomyces avermitilis.

Биохимикът, биолог и паразитолог Уилям К. Кембъл, който работи в САЩ, получи бактериални култури от Омура и ги тества срещу различни паразити. Кембъл показа, че един компонент на културите е изключително ефективен срещу паразити при домашни любимци и селскостопански животни. Активната съставка авермектин е изолирана и химически модифицирана, за да даде още по-ефективен ивермектин.

Ивермектин се появи на пазара като лекарствено вещество за лечение и профилактика на заболявания, причинени от ектопаразити или нематоди (паразитоза, хелминтоза). "Между другото" беше открито, че ивермектинът е активен и срещу паразити при хората. Те включват причинителите на речната болест и елефантиазата. Лечението е толкова успешно, че тези заболявания днес са почти изкоренени, според Нобеловия комитет.

При безгръбначните авермектиновите невротоксини увеличават мембранната пропускливост на нервните и мускулните клетки за хлоридни йони. Това води до хиперполяризация на клетъчната мембрана и до блокиране на проводимостта на възбуждането - и по този начин до парализа на паразитите. В допълнение, по-високите дози авермектини влияят и върху рецепторите за у-аминомаслена киселина (GABA) в синапсите, които използват GABA като невротрансмитер. Засегнатите вредители са парализирани.

Въпреки че ивермектинът не е одобрен през устата в Германия, активната съставка е дори от актуално значение в тази страна. Както проф. Д-р мед. Емил К. Райзингер, директор на катедрата по тропическа медицина и инфекциозни болести в университета в Росток, каза пред Deutsches Дrzteblatt, че активната съставка се използва извън етикета за лечение на заразяване с въшки сред бежанци в аварийните приюти.

Екстрактът от Artemisia annua беше интересен кандидат

Традиционно маларията се лекува с хлорохин или хинин, но с намаляващ успех болестта отново нараства. През 60-те години Youyou Tu се обърна към натуропатията от името на китайското правителство, за да намери нови форми на терапия срещу маларията. Тя тества многобройни билкови лекарства върху заразени с плазмодий животни. Интересен кандидат се оказа извлек от растението Artemisia annua (едногодишно черниче). Резултатите обаче не бяха последователни, така че китайската изследователка засили изследванията си по литература; в процеса тя откри улики за това как активният компонент на Artemisia annua може да бъде извлечен успешно.

Тя беше първата, която успя да докаже, че този компонент, наречен по-късно артемизинин, е ефективен както при заразени животни, така и при хора. По този начин Артемизинин представлява нов клас антималарийни лекарства. Използва се в цял свят за лечение на инфекции с мултирезистентни щамове на Plasmodium falciparum, причинителят на тропическа малария. Като така наречена терапия, базирана на артемизинин, агентът е намалил смъртността от малария с повече от 20 процента, а при децата с повече от 30 процента.

Съдържанието на артемизинин в растителните сортове е съдържание на активна съставка до 1,4 процента. Артемизининът се получава от изпарения суров екстракт, жълто, вискозно масло, чрез прекристализация, но този процес е относително скъп и следователно цената е висока. Биосинтезата в генетично модифицирани бактерии (Escherichia coli) и дрожди (Saccharomyces cerevisiae) се изследва експериментално.

3,4 милиарда души в повече от 100 държави, включително най-бедните страни в света, се възползват от наркотиците, които се основават на изобретенията на тазгодишните носители на Нобелова награда.
Нобеловият комитет посочи, че и тримата изследователи са работили само в интерес на хората. Въпреки че са разработили лекарства, никой от тях не притежава патент за активните съставки, използвани по целия свят.
Световната здравна организация СЗО и много други организации сега помагат да се гарантира, че тези лекарства също достигат до пациенти в отдалечени региони.
Самите лекарства се дават от фармацевтични компании или при специални условия (в случай на малария) или дарени (в случай на речна слепота и лимфна филариаза).

Д-р мед. Вера Зилка-Менхорн

Youyou Tu е дванадесетата жена, получила Нобелова награда за медицина. Родена през 1930 г., тя учи от 1951 до 1955 г. във Фармацевтичния факултет на Пекинския медицински университет. След това работи в Китайската академия по традиционна китайска медицина. През 2011 г. тя получи наградата Алберт Ласкер за клинични медицински изследвания.

Сатоши Омура, роден през 1935 г., е президент на Института Китасато в Токио от 1990 до 2008 г. Следва химия в Токийския университет по естествени науки (1963) и впоследствие докторат по фармация (1968) и химия (1970). Фармакологът и химик е член на Leopoldina в Секция по микробиология и имунология от 1992 г. През 1997 г. той получава медала на Робърт Кох за изключителното си творчество. Омура получи честта с голямо смирение. „Помислих си, наистина ли мога да бъда!? Защото научих много от микроорганизмите. 80-годишният младеж заяви пред японската телевизия NHK, че цената е приемлива за тях.

Уилям Сесил Кембъл, роден през 1930 г., учи в Тринити Колидж, Дъблински университет, където получава бакалавърска степен през 1952 г. Подкрепен със стипендия на Фулбрайт, той заминава за САЩ, където получава магистърска степен от Университета на Уисконсин Мадисън през 1954 г. и докторска степен през 1957 г. с дисертация за чернодробната метил. След това работи повече от 30 години (до 1990 г.) в Института за терапевтични изследвания Merck, през които играе важна роля в развитието на авермектин. През 2002 г. е избран за член на Националната академия на науките на САЩ. В момента Кембъл преподава и изследва като почетен професор в университета Дрю в Медисън, Ню Джърси.

Читателски коментари

За да можете да коментирате статии, новини или блогове, трябва да сте регистрирани. Ако вече сте регистрирани за бюлетина или пазара на труда, можете да се регистрирате тук директно.