Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină - 2015 • Helen Naimark • Știință Știri pe „elemente“ • Premiul Nobel, Medicina, Biologie, Parazitologie, Microbiologie

Premiul Nobel pentru Fiziologie și Medicină – 2015

Câștigătorii Premiului Nobel pentru Fiziologie și Medicină 2015. De la stânga la dreapta: William C. Campbell, Satoshi Ōmura și Tu Tu Tu

La 5 octombrie 2015 au fost anunțați câștigătorii premiului Nobel în domeniul fiziologiei și medicinei. Jumătate din premiu a fost acordat americanilor de origine irlandeză William Campbell și japonezului Satoshi Omure pentru cercetarea lor în tratarea bolilor cauzate de viermi paraziți. A doua jumătate a premiului a fost acordată chinezilor Tu Yu pentru descoperirea unor noi metode de tratare a malariei. Prin tradiție, prezentarea ceremonială a medaliilor și a certificatelor pentru premii în numerar va avea loc pe 10 decembrie, ziua morții lui Alfred Nobel.

Satoshi Omura, William Campbell și Ivermectin

Atunci când reprezentantul Comitetului Nobel la chemat pe William Campbell să raporteze cu privire la acest premiu, Campbell nu a crezut și ia cerut să confirme ceva că nu este o glumă. Și când a fost convins că nu era o glumă, a spus că ar fi mai cinstit dacă nu ar primi premiul, ci întreaga sa echipă. Când Satoshi Omura a fost chemat de la Comitetul Nobel, el a spus că acceptă cu respect respectarea premiului, dar din nou, acesta nu este meritul lui, ci toți cei care au lucrat cu el.

William Campbell și Satoshi Omura sunt nominalizați la Premiul Nobel pentru invenția și avansarea medicamentului anti-helminth ivermectin în practica medicală mondială. Din punct de vedere chimic, ivermectina este o lactonă macrociclică sau macrolidă. Biografia acestui medicament, dacă urmăriți cronologia, este aproximativ după cum urmează.

La mijlocul anilor 70 ai secolului XX, Satoshi Omura, apoi șef al Grupului de Cercetare Antibiotice din cadrul Institutului Kitasato de la Grupul de Cercetare Antibiotice din Tokyo, a început cercetarea microorganismelor cu activitate antihelmintică. Pentru aceasta, microbiologii japonezi au folosit o nouă metodă pentru izolarea actinomictelor din sol. Apoi au efectuat teste preliminare. in vitro – a verificat efectul microorganismelor asupra culturii nematodelor Nematospiroides dubius. Satosi Omura a reușit să organizeze un consorțiu de cercetare al grupurilor de cercetare publice și private. În special, grupul lui William Campbell de la Merck și Co. Culturi izolate în laboratoare japoneze care au prezentat potențial antihelmintic au fost trimise la laboratorul lui Campbell. Acolo, din tulpini, substanțele chimice cu un efect antihelmintic presupus au fost secretate masiv.Dar aceste substanțe, unul după altul, au fost toxice pentru animalele gazdă.

Apoi, în laboratorul Campbell, sa decis testarea tulpinilor trimise imediat pentru toxicitate și activitate antihelmintică. Cu alte cuvinte, injectați tulpinile în șoareci infectați, apoi, în săptămâna următoare, monitorizați starea șoarecilor și dinamica infecției lor. Astfel, este posibilă evaluarea imediată a toxicității și a eficacității antihelmintice. Timp de un an și jumătate mii de tulpini au fost testate. Și printre ei a fost o tulpină promițătoare – Streptomyces avermitili. Interesant, acest microorganism a fost găsit într-o singură probă de sol din Japonia și nu a putut fi găsit în altă parte a lumii. Chimiști în laboratorul lui Campbell izolați din tulpină Streptomyces avermitili agent anthelmintic activ, numindu-l avermectin. Diluarea avermectinei de 8 ori nu a redus eficacitatea terapeutică, dar a eliminat complet toxicitatea.

Este cu această substanță și a început să lucreze. În primul rând, o tulpină cu producție de avermectină de 500 de ori mai mare decât tulpina inițială a fost derivată utilizând selecția direcțională. Cu astfel de caracteristici a fost deja posibil să se gândească la producția tehnologică a medicamentului.În același timp, avermectinul a fost testat pentru specificitate: cu care paraziți acest medicament lucrează și pentru care gazdele este inofensiv. După cum sa dovedit, avermectinul a lucrat pentru o gamă foarte largă de nematozi, insecte și căpușe. Pe măsură ce studiază proprietățile chimice și antiparazitare ale ingredientelor active ale avermectinei, Campbell și colegii săi au identificat o structură cheie care a asigurat eficacitatea acestuia. Aceasta a contribuit la crearea medicamentului ivermectin – un derivat sintetic bazat pe avermectin, care a sporit eficacitatea.

După cum au arătat studii suplimentare, efectul ivermectinei se bazează în parte pe blocarea specifică a celulelor dependente de glutamat Canale de ioni de Cl (canale de clorură de glutamat) în nematode și artropode. Deoarece acest tip de neurotransmițători este distribuit pe scară largă în artropode și nematode, un nou medicament sa dovedit a fi în cerere pentru tratamentul infecțiilor parazitare la animale și ca insecticid în producția de plante. La mamifere, ivermectina nu trece bariera hemato-encefalică și, în plus, are o afinitate slabă pentru receptorii mici corespunzători, prin urmare, pentru mamifere, ivermectinul este inofensiv.

Aproape imediat, încă în 1981, ivermectinul a fost pus în producție și sa dovedit a fi un remediu sigur pentru tratamentul bolilor parazitare în medicina veterinară și ca un insecticid puternic în agricultură. A fost primul medicament care acționează atât împotriva endo- cât și a ectoparazitelor. În special, în Brazilia, unde infecțiile cu șobolan la șobolan au ajuns la 80%, eficacitatea ivermectinului a fost extrem de ridicată. Vânzările de ivermectin în primii ani și în următorii 20 de ani au fost estimate la 1 miliard de dolari, iar acest lucru vorbește de la sine.

Următoarea etapă de cercetare privind ivermectina este legată de utilizarea sa medicală. În 1978, Campbell a atras atenția asupra unei lucrări efectuate în laboratorul său – eficacitatea ivermectinei împotriva nematodelor Onchocerca cervicalisprovocând oncocerazia cailor. Onchocerca cervicalis – acesta este un nematod, aproape în biologie față de sinistru Onchocerca volvulus, care determină oamenii să aibă așa-numita orbire pe râu. În anii '70, potrivit estimărilor Organizației Mondiale a Sănătății, aproximativ 18 milioane de persoane din 34 de țări din Africa, America de Sud și Peninsula Arabică sufereau de acest parazit, iar aproximativ jumătate de milion de oameni și-au pierdut vederea.Râul orbire a fost numit una dintre cele opt bolile tropicale cele mai masive și serioase. Nu era un medicament sigur pentru acea vreme: sa dovedit a fi neprofitabilă pentru marile companii farmaceutice să investească în dezvoltarea de medicamente pentru cei mai săraci oameni din lume. La sfârșitul anilor 1970, s-au format câteva programe internaționale pentru a rezolva această problemă. În special, a fost luată în considerare posibilitatea de pulverizare insecticidă în bazele de reproducere ale muștelor, care au servit ca transportatori de nematode.

Ciclul de viață Nematode Onchocerca volvulus. Figura de la A. Crump, S. Omura, 2011. Ivermectin, "Wonder drug" din Japonia: perspectiva utilizării umane

O altă parte a programului a avut ca scop adaptarea animalelor de laborator pentru testarea medicamentelor împotriva orbirii râului – la urma urmei, numai omul este proprietarul final Onchocerca volvulusși alte animale, cum ar fi șoareci, nu sunt susceptibile la acest parazit. Și astfel de animale au fost create. William Campbell, conștient de problema orbirii râului, a trimis, la propriul risc, un eșantion de ivermectin în Australia, unde au fost păstrate astfel de animale. Ivermectin a demonstrat eficacitate extrem de mare.William Campbell a raportat acest studiu la o întâlnire a Merck & Co. Conducerea companiei a aprobat-o și a început să finanțeze studiile privind un medicament pentru tratamentul orbirii râurilor.

În primul rând, programele internaționale nu erau prea hotărâte să sprijine această inițiativă, deoarece se presupunea că, cu rezultate bune, Merck ar avea nevoie de o sumă exorbitantă pentru medicamentele sale. În plus, speranța că ivermectina nu ar funcționa numai pe larve microfilariene, așa cum sa întâmplat în testele de laborator, dar și pe nematodele adulte. Prin urmare, primele două serii de teste din 1980-1983 au fost efectuate exclusiv de forțele Merck. Apoi, cu toate acestea, evaluarea perspectivelor de droguri, seria a treia și a patra serie de studii de droguri, împreună cu Merck, au fost efectuate de diverse organizații internaționale. În timpul testelor, sa demonstrat că, pentru a se vindeca, pacientul trebuie să ia o singură doză de ivermectină anual sau de două ori pe an. Curăță complet bolnavii.

În 1985, Merck a anunțat că, pentru pacienții cu orbire de râu și programe guvernamentale care vizează combaterea acestui rău, ivermectina va fi furnizată gratuit.Când sa tratat populația țărilor tropicale, s-a dovedit că acest medicament este de asemenea eficient și pentru tratarea altor infecții de helminți: boala elefantului, puterniciloidoza etc. Ca urmare a acestor programe, majoritatea populației a fost eliberată de orbirea râurilor până la începutul primului deceniu al secolului XXI. Sierra Leone, unde războiul a întrerupt executarea misiunilor medicale.

Astfel, infectarea teribilă a helminților, care la mijlocul secolului al XX-lea părea invincibilă, este acum înfrântă. Aici, diligența fără precedent a lui Satoshi Omura și a colegilor săi de a testa mii și mii de tulpini a jucat un rol crucial în găsirea unei singure, impecabile temeinice, precise eforturi intense și a înțelegerii lui William Campbell, precum și persistența și generozitatea companiei farmaceutice Merck.

Tu Yu și Artemisinin

Cercetătorul chinez Tu Yu, care a primit Premiul Nobel pentru "descoperirea unor noi metode de tratare a malariei", a declarat într-o conversație cu un reprezentant al Comitetului Nobel că acest premiu este prețios nu numai pentru ea, ci pentru întregul popor chinez.Acesta este cel de-al treilea premiu Nobel pentru eforturile în lupta împotriva malariei (prima a fost acordată în 1902, a doua în 1907).

Cercetarea lui Tu Yu a început în anii 60 ai secolului XX, când a devenit evidentă rezistența plasmodiei de malarie la clorochină, un medicament activ introdus în 1947. Scopul lui Tu Yu, care a condus grupul de cercetare de la Institutul de Medicină Tradițională de la Beijing, a fost să găsească plante cu un efect antimalaric și să izoleze substanțele active din ele. Medicina tradițională sa bazat pe tradiții vechi de secole, care exploatează remedii naturale. Au fost testate extractele a 2000 de plante, unele dintre ele suprimând oarecum creșterea plasmodiei, dar gradul de impact a fost minim.

În cele din urmă a venit la buruienile obișnuite – pelin de un an (Artemisia annua). Unele experimente cu aceste plante păreau de succes, altele au avut un efect zero. Tu Yuyu, referindu-se la tratatele medicale medievale, a fost capabil să sugereze cauza unei astfel de instabilități: substanța vindecătoare a plantei a fost distrusă când sa încălzit.

Femelă anuală (Artemísia ánnua) din Manualul medicinii chinezești medievale din 1591 și fotografia sa în mediul său natural.Figura din articolul Youyou Tu, 2011. Descoperirea artemisinin (qinghaosu) și cadouri din medicina chineză

Tu Yu a sugerat folosirea unei extracții de pelin cu temperatură scăzută. Și într-adevăr, tinctura de pelin, făcută în acest fel, a oprit complet reproducerea plasmodiei de malarie. Acest lucru a fost confirmat în toamna anului 1971 în numeroase experimente pe șoareci și maimuțe. La acea vreme, la vârful "revoluției culturale", era imposibil să se organizeze studii clinice în China. Prin urmare, Tu Yu și unii dintre colegii ei au hotărât să ia ei înșiși tinctura. Era inofensivă, ca să-i poți începe studiile pe pacienți. La începutul anilor 70, câțiva pacienți au fost încercați să fie tratați cu tinctură de pelin: în consecință, simptomele malariei au dispărut sau au fost foarte mult netezite. Încurajată de aceste primele experimente, Tu Yu și grupul ei au organizat o expediție și au găsit pelin cu cea mai mare concentrație de substanță activă din provincia Sichuan. Oamenii de știință au identificat această substanță activă, împreună cu o echipă din cadrul Institutului de Biofizică al Academiei Chineze de Științe și-a studiat structura cristalină și chimică și a obținut-o într-o formă purificată. Această substanță se numește artemisinină (artemisinină).

Primele sale studii clinice au avut loc în provincia Hainan.Rezultatele lor au fost inconsecvente: majoritatea pacienților s-au recuperat, dar unele artemisinine nu au avut efect. Oamenii de știință aveau nevoie de perseverență și de o nouă căutare persistentă: în cele din urmă sa dovedit că echipamentul depășit pe care erau presate comprimatele era de vină. Artemisinin a fost decis să fie eliberat în capsule. Și apoi medicamentul a arătat o sută la sută eficacitate.

În 1980, cu ajutorul unui nou medicament, câteva mii de pacienți au fost vindecați în China. Dar comunitatea mondială a fost capabilă să învețe despre acest nou instrument doar la începutul anilor 80, când primele publicații despre el au apărut în limba engleză. În următorii ani, grupul lui Tu Yu a sintetizat dihidroartemisinina, un derivat artemisinin mai stabil și mai eficace. După 20 de ani, OMS a adoptat în cele din urmă artemisininul ca tratament principal pentru malarie.

În combinație cu artemisinină se utilizează medicamente suplimentare. Acest lucru este necesar din cauza capacității parazitilor de malarie de a dezvolta rapid rezistența la medicamente. Dacă parazitul este imediat afectat de două substanțe cu diferite mecanisme de deteriorare, atunci probabilitatea apariției rezistenței la acestea devine mult mai mică.Programele OMS vizează, în primul rând, interzicerea tratării malariei cu artemisinină pură – în caz contrar, acest medicament, deși eficient, va fi în curând inutil, așa cum sa întâmplat deja în unele zone din Cambodgia și Laos.

surse:
1) W.C. Campbell, R. W. Burg, M. H. Fisher, R. A. Dybas. Descoperirea Ivermectinei și a altor Avermectin ACS Symposium Series. 1984, 255.
2) Andy Crump, Satoshi Ōmura. Ivermectin, "Wonder drug" din Japonia: perspectiva utilizării umane // Proc Jpn Acad Ser B. Phys. Biol. Sci. 2011. V. 87. P. 13-28.
3) Tu ești Tu. Descoperirea artemisininei (qinghaosu) și a darurilor din medicina chineză // Medicina naturala. 2011. V. 17. P. 1217-1220.
4) Liwang Cui, Xin-zhuan Su. Discovery, mecanisme de acțiune și terapie combinată cu artemisinină // Expert Rev. Anti Infect. Ther. 2009. V. 7. P. 999-1013.
5) Întrebări și răspunsuri privind rezistența la artemisinină – "întrebări și răspunsuri" despre artemisinin pe site-ul Organizației Mondiale a Sănătății.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: