Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2015: Neuartige Therapien gegen Malaria und Infektionen durch Fadenwurmparasiten | 2020

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Anonim

Durch Parasiten verursachte Krankheiten haben die Menschheit seit Jahrtausenden geplagt und stellen ein großes globales Gesundheitsproblem dar. Parasitäre Krankheiten betreffen insbesondere die ärmsten Bevölkerungsgruppen der Welt und stellen ein großes Hindernis für die Verbesserung der menschlichen Gesundheit und des Wohlbefindens dar. Die diesjährigen Nobelpreisträger haben Therapien entwickelt, die die Behandlung einiger der verheerendsten parasitären Krankheiten revolutioniert haben.

William C. Campbell und Satoshi Ōmura entdeckten ein neues Medikament, Avermectin, dessen Derivate die Inzidenz von Flussblindheit und lymphatischer Filariose radikal gesenkt haben und das Wirksamkeit gegen eine wachsende Anzahl anderer parasitärer Krankheiten zeigt. Youyou Tu entdeckte Artemisinin, ein Medikament, das die Sterblichkeitsrate von Patienten mit Malaria signifikant gesenkt hat.

Diese beiden Entdeckungen haben der Menschheit mächtige neue Mittel zur Bekämpfung dieser schwächenden Krankheiten bereitgestellt, von denen jährlich Hunderte Millionen Menschen betroffen sind. Die Folgen für die menschliche Gesundheit und die Verringerung des Leidens sind unermesslich.

Parasiten verursachen verheerende Krankheiten

Wir leben in einer biologisch komplexen Welt, die nicht nur von Menschen und anderen großen Tieren bevölkert ist, sondern auch von einer Vielzahl anderer Organismen, von denen einige schädlich oder tödlich für uns sind.

Eine Vielzahl von Parasiten verursachen Krankheiten. Eine medizinisch wichtige Gruppe sind die parasitären Würmer (Helminthen), von denen geschätzt wird, dass sie ein Drittel der Weltbevölkerung befallen und die in Afrika südlich der Sahara, in Südasien sowie in Mittel- und Südamerika besonders verbreitet sind. Flussblindheit und lymphatische Filariose sind zwei Krankheiten, die durch parasitäre Würmer verursacht werden. Wie der Name schon sagt, führt Flussblindheit (Onchocerciasis) letztendlich zu Erblindung aufgrund einer chronischen Entzündung der Hornhaut. Die lymphatische Filariose, an der mehr als 100 Millionen Menschen leiden, verursacht chronische Schwellungen und führt zu lebenslangen stigmatisierenden und inaktivierenden klinischen Symptomen, einschließlich Elephantiasis (Lymphödem) und Skrotalhydrocele.

Malaria ist seit jeher bei der Menschheit. Es handelt sich um eine durch Mücken übertragene Krankheit, die durch Einzellparasiten verursacht wird, die in rote Blutkörperchen eindringen, Fieber verursachen und in schweren Fällen Hirnschäden und Tod verursachen. Mehr als 3,4 Milliarden der am stärksten gefährdeten Bürger der Welt sind von Malaria bedroht und jedes Jahr sterben mehr als 450.000 Menschen, vor allem Kinder.

Von Bakterien und Pflanzen bis zu neuartigen Antiparasitentherapien

Nach Jahrzehnten begrenzter Fortschritte bei der Entwicklung dauerhafter Therapien für parasitäre Krankheiten haben die Entdeckungen der diesjährigen Preisträger die Situation radikal verändert.

Satoshi Ōmura, ein japanischer Mikrobiologe und Experte für die Isolierung von Naturstoffen, konzentrierte sich auf eine Gruppe von Bakterien. Streptomyces , die im Boden lebt und bekanntermaßen eine Vielzahl von Wirkstoffen mit antibakterieller Wirkung produziert (einschließlich Streptomycin, entdeckt von Selman Waksman, Nobelpreis 1952). Ausgestattet mit außergewöhnlichen Fähigkeiten in der Entwicklung einzigartiger Methoden für die großflächige Kultivierung und Charakterisierung dieser Bakterien, isolierte Ōmura neue Stämme von Streptomyces aus Bodenproben gewonnen und im Labor erfolgreich kultiviert. Aus vielen tausend verschiedenen Kulturen wählte er etwa 50 der vielversprechendsten aus, mit der Absicht, sie weiter auf ihre Aktivität gegen schädliche Mikroorganismen zu untersuchen.

William C. Campbell, ein in den USA tätiger Experte für Parasitenbiologie, erwarb'mura''s Streptomyces Kulturen und erforschte ihre Wirksamkeit. Campbell zeigte, dass eine Komponente aus einer der Kulturen bemerkenswert wirksam gegen Parasiten bei Haus- und Nutztieren war. Das bioaktive Mittel wurde gereinigt und Avermectin genannt, das anschließend chemisch zu einer wirksameren Verbindung namens Ivermectin modifiziert wurde. Ivermectin wurde später bei Menschen mit parasitären Infektionen getestet und tötete wirksam Parasitenlarven (Mikrofilarien). Zusammengenommen führten die Beiträge von Ōmura und Campbell zur Entdeckung einer neuen Klasse von Arzneimitteln mit außerordentlicher Wirksamkeit gegen parasitäre Krankheiten.

Malaria wurde traditionell mit Chloroquin oder Chinin behandelt, jedoch mit abnehmendem Erfolg. In den späten 1960er Jahren waren die Bemühungen zur Ausrottung der Malaria gescheitert und die Krankheit nahm zu. Zu dieser Zeit wandte sich Youyou Tu in China der traditionellen Kräutermedizin zu, um die Herausforderung der Entwicklung neuartiger Malariatherapien anzugehen. Aus einem großflächigen Screening pflanzlicher Arzneimittel bei Malaria-infizierten Tieren ein Extrakt aus der Pflanze Artemisia annua hat sich als interessanter Kandidat herausgestellt. Die Ergebnisse waren jedoch inkonsistent, weshalb Tu die antike Literatur erneut durchgesehen und Hinweise gefunden hat, die sie bei ihrer Suche nach einer erfolgreichen Extraktion der aktiven Komponente aus leiteten Artemisia annua . Tu war der erste, der zeigte, dass diese Komponente, die später Artemisinin genannt wurde, sowohl bei infizierten Tieren als auch beim Menschen hochwirksam gegen den Malariaparasiten war. Artemisinin stellt eine neue Klasse von Malariamitteln dar, die die Malaria-Parasiten in einem frühen Stadium ihrer Entwicklung schnell abtöten, was ihre beispiellose Wirksamkeit bei der Behandlung schwerer Malaria erklärt.

Avermectin, Artemisinin und globale Gesundheit

Die Entdeckungen von Avermectin und Artemisinin haben die Behandlung von parasitären Krankheiten grundlegend verändert. Heute wird das Avermectin-Derivat Ivermectin in allen Teilen der Welt verwendet, die von parasitären Krankheiten geplagt sind. Ivermectin ist hochwirksam gegen eine Reihe von Parasiten, hat begrenzte Nebenwirkungen und ist weltweit frei verfügbar. Die Bedeutung von Ivermectin für die Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens von Millionen von Menschen mit Flussblindheit und lymphatischer Filariose, vor allem in den ärmsten Regionen der Welt, ist unermesslich. Die Behandlung ist so erfolgreich, dass diese Krankheiten kurz vor der Ausrottung stehen, was eine große Leistung in der medizinischen Geschichte der Menschheit darstellen würde. Malaria infiziert jährlich fast 200 Millionen Menschen. Artemisinin wird in allen von Malaria heimgesuchten Teilen der Welt angewendet. Es wird geschätzt, dass die Mortalität durch Malaria in der Kombinationstherapie insgesamt um mehr als 20% und bei Kindern um mehr als 30% sinkt. Allein für Afrika bedeutet dies, dass jedes Jahr mehr als 100.000 Menschenleben gerettet werden.

Die Entdeckungen von Avermectin und Artemisinin haben die Therapie für Patienten mit verheerenden parasitären Erkrankungen revolutioniert. Campbell, Ōmura und Tu haben die Behandlung von parasitären Krankheiten verändert. Die globalen Auswirkungen ihrer Entdeckungen und der daraus resultierende Nutzen für die Menschheit sind unermesslich.

William C. Campbell wurde 1930 in Ramelton, Irland geboren. Nachdem er 1952 einen BA vom Trinity College der Universität von Dublin, Irland, erhalten hatte, promovierte er 1957 an der Universität von Wisconsin, Madison, WI, USA. Von 1957 bis 1990 war er am Merck Institute for Therapeutic Research tätig. 1990 als Senior Scientist und Director for Assay Research and Development. Campbell ist derzeit Research Fellow Emeritus an der Drew University, Madison, New Jersey, USA.

Satoshi Ōmurawurde 1935 in der japanischen Präfektur Yamanashi geboren und ist japanischer Staatsbürger. Er promovierte 1968 in Pharmazeutischen Wissenschaften an der Universität Tokio, Japan und promovierte 1970 in Chemie an der Tokyo University of Science. Er war von 1965 bis 1971 Forscher am Kitasato-Institut in Japan und von 1975 bis 2007 Professor an der Kitasato-Universität in Japan. Ab 2007 war Satoshi Ōmura emeritierter Professor an der Kitasato University.

Youyou Tu wurde 1930 in China geboren und ist chinesischer Staatsbürger. Sie absolvierte 1955 die Abteilung für Pharmazie an der Pekinger Medizinischen Universität. Von 1965 bis 1978 war sie Assistenzprofessorin an der Chinesischen Akademie für Traditionelle Chinesische Medizin, von 1979 bis 1984 außerordentliche Professorin und von 1985 Professorin am selben Institut. Ab 2000 war Tu Professor an der chinesischen Akademie für traditionelle chinesische Medizin.