Premiul Nobel pentru medicină 2015 Arme ascuțite împotriva a trei temători paraziți

Grunert, Dustin; Zylka-Menhorn, Vera

Avermectina și Artemisinina: medicamente pentru bolile asociate sărăciei

Omenirea a fost expusă bolilor parazitare de mii de ani și reprezintă una dintre problemele majore de sănătate ale lumii. Terapiile medicamentoase care sunt ușor disponibile și care au puține efecte secundare salvează viața pentru milioane de oameni. Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină din acest an onorează dezvoltarea medicamentelor care sunt utilizate pe scară largă împotriva orbirii râului (oncocercioză), a filariozei limfatice (elefantioză) și a malariei.

William C. Campbell, de origine irlandeză, și japonezul Satoshi Omura sunt onorați pentru descoperirea avermectinei, care, potrivit Comitetului Nobel, „a schimbat radical” tratamentul orbirii râurilor tropicale și al elefantiazei. Veți primi jumătate din premii în valoare de aproximativ 850.000 de euro. A doua jumătate merge la farmacologul chinez Youyou Tu pentru descoperirea artemisininei, astăzi medicamentul standard pentru tratamentul malariei.

Comitetul Premiului Nobel a decis din nou în favoarea științei orientate spre aplicații, după ce a luat în considerare cercetarea de bază în ultimii patru ani. Îmbunătățirea stării de sănătate la nivel mondial și reducerea suferinței pentru milioane de oameni prin intermediul ingredientelor active avermectină și artemisinină sunt incomensurabile, se arată în motivarea Comitetului Nobel.

Efect antibacterian pentru "autoapărare"

Avermectina aparține unui grup de neurotoxine care sunt produse ca produse finale ale fermentației „ciupercii radiației” Streptomyces avermitilis. Din punct de vedere chimic, acestea sunt macrolide. Microbiologul japonez Omura și-a concentrat cercetările asupra bacteriilor din genul Streptomyces, care trăiesc în sol și se știe că produc numeroase substanțe cu efecte antibacteriene pentru „autoapărare” (inclusiv streptomicina, pentru a cărei descoperire Selman Waksman a primit premiul Nobel în 1952). În acest fel, elimină tipurile de bacterii concurente și câștigă un avantaj competitiv în ceea ce privește nutrienții și habitatul.

Prin metodele sale inovatoare pentru cultivarea și caracterizarea acestor bacterii, Omura a izolat noi tulpini de Streptomyces din probe de sol și le-a crescut cu succes în laborator. Din câteva mii de astfel de culturi, el le-a selectat pe cele mai promițătoare 50 pentru a le testa în continuare activitatea împotriva microorganismelor patogene. Una dintre aceste culturi, după cum sa dovedit mai târziu, a fost Streptomyces avermitilis.

Biochimistul, biologul și parazitologul William C. Campbell, care lucrează în SUA, a primit culturi bacteriene de la Omura și le-a testat împotriva diferiților paraziți. Campbell a arătat că o componentă a culturilor a fost excepțional de eficientă împotriva paraziților la animalele de companie și la animalele de fermă. Ingredientul activ avermectina a fost izolat și modificat chimic pentru a da ivermectina și mai eficientă.

Ivermectina a intrat pe piață ca substanță medicinală pentru tratamentul și prevenirea bolilor cauzate de ectoparaziți sau nematode (parazitoză, helmintiază). „De altfel” s-a descoperit că ivermectina este activă și împotriva paraziților la oameni. Acestea includeau agenții cauzali ai bolii râului și elefantiazei. Tratamentul este atât de reușit încât aceste boli sunt aproape eradicate astăzi, potrivit Comitetului Nobel.

La nevertebrate, neurotoxinele avermectinei cresc permeabilitatea membranelor celulelor nervoase și musculare la ioni clorură. Acest lucru duce la hiperpolarizarea membranei celulare și la blocarea conducerii excitației - și astfel la paralizia paraziților. În plus, doze mai mari de avermectine influențează, de asemenea, receptorii pentru acidul γ-aminobutiric (GABA) în sinapse, care utilizează GABA ca neurotransmițător. Dăunătorii afectați sunt paralizați.

Deși ivermectina nu este aprobată oral în Germania, ingredientul activ are chiar o importanță actuală în această țară. În calitate de prof. Dr. med. Emil C. Reisinger, directorul Departamentului de Medicină Tropicală și Boli Infecțioase de la Universitatea din Rostock, a declarat pentru Deutsches Дrzteblatt că ingredientul activ este folosit off-label pentru a trata infestarea cu păduchi în rândul refugiaților aflați în caz de urgență.

Extractul Artemisia annua a fost un candidat interesant

Malaria a fost tratată în mod tradițional cu clorochină sau chinină, dar cu succes scăzut, boala a fost din nou în creștere. În anii 1960, Youyou Tu a apelat la natură în numele guvernului chinez pentru a găsi noi forme de terapie împotriva malariei. A testat numeroase remedii pe bază de plante pe animale infectate cu Plasmodium. Un extras din planta Artemisia annua (mugwort anual) sa dovedit a fi un candidat interesant. Cu toate acestea, rezultatele nu au fost coerente, astfel încât cercetătorul chinez și-a intensificat cercetările în literatură; în acest proces, ea a descoperit indicii despre modul în care componenta activă a Artemisia annua ar putea fi extrasă cu succes.

Ulterior, ea a fost prima care a demonstrat că această componentă, numită ulterior artemisinin, a fost eficientă la animalele infectate, precum și la oameni. Artemisinina a reprezentat astfel o nouă clasă de medicamente antimalarice. Este utilizat la nivel mondial pentru tratarea infecțiilor cu tulpini multi-rezistente de Plasmodium falciparum, agentul cauzator al malariei tropice. Ca așa-numită terapie pe bază de artemisinină, medicamentul a redus mortalitatea prin malarie cu mai mult de 20%, iar la copii cu mai mult de 30%.

Conținutul de artemisinină din soiurile de plante este un conținut de ingrediente active de până la 1,4%. Artemisinina se obține din extractul brut evaporat, un ulei galben, vâscos, prin recristalizare, dar acest proces este relativ scump și, prin urmare, prețul este ridicat. Biosinteza bacteriilor modificate genetic (Escherichia coli) și a drojdiilor (Saccharomyces cerevisiae) este investigată experimental.

3,4 miliarde de oameni din peste 100 de țări, inclusiv cele mai sărace țări din lume, beneficiază de droguri, care se bazează pe invențiile câștigătorilor Premiului Nobel din acest an.
Comitetul Nobel a subliniat că toți cei trei cercetători au lucrat doar în interesul oamenilor. Deși au dezvoltat medicamente, niciunul dintre ei nu deține un brevet asupra ingredientelor active utilizate în întreaga lume.
Organizația Mondială a Sănătății OMS și multe alte organizații ajută acum să se asigure că aceste medicamente ajung și la pacienții din regiunile îndepărtate.
Medicamentele în sine sunt administrate de companii farmaceutice fie în condiții speciale (în cazul malariei), fie donate (în cazul orbirii râurilor și filariozei limfatice).

Dr. med. Vera Zylka-Menhorn

Youyou Tu este a douăsprezecea femeie care a primit Premiul Nobel pentru medicină. Născută în 1930, a studiat din 1951 până în 1955 la Facultatea de Farmacie de la Universitatea de Medicină din Beijing. Apoi a lucrat la Academia Chineză de Medicină Tradițională Chineză. În 2011 a primit premiul Albert Lasker pentru cercetare medicală clinică.

Satoshi Omura s-a născut în 1935 și a fost președinte al Institutului Kitasato Tokyo din 1990 până în 2008. A studiat chimia la Universitatea de Științe Naturale din Tokyo (1963) și apoi și-a luat doctoratul în farmacie (1968) și chimie (1970). Farmacologul și chimistul este membru al Leopoldinei la Secția de Microbiologie și Imunologie din 1992. În 1997 a primit Medalia Robert Koch pentru munca sa remarcabilă din viață. Omura a primit onoarea cu mare smerenie. „M-am gândit, pot să fiu cu adevărat!? Pentru că am învățat multe din microorganisme. Tânărul de 80 de ani a declarat postului de televiziune japonez NHK că prețul este rezonabil pentru ei.

William Cecil Campbell, născut în 1930, a studiat la Trinity College, Universitatea Dublin, unde a obținut diploma de licență în 1952. Susținut de o bursă Fulbright, a plecat în Statele Unite, unde și-a luat masteratul de la Universitatea din Wisconsin Madison în 1954 și doctoratul în 1957, cu o teză despre afectarea ficatului. Apoi a lucrat timp de peste 30 de ani (până în 1990) la Institutul Merck pentru Cercetări Terapeutice, timp în care a contribuit la dezvoltarea avermectinei. În 2002 a fost ales membru al Academiei Naționale de Științe a Statelor Unite. În prezent, Campbell predă și cercetează ca profesor emerit la Universitatea Drew din Madison, New Jersey.

Comentariile cititorului

Pentru a putea comenta articole, știri sau bloguri, trebuie să fiți înregistrat. Dacă sunteți deja înregistrat la buletinul informativ sau pe piața locurilor de muncă, vă puteți înregistra aici direct.