Noble 2015 z medycyny – wyjątkowo mądre nagrody za walkę z pasożytami

Nagroda Nobla 2015 z medycyny za walkę z chorobami pasożytniczymi. Rys. Nobleprize.org/Łukasz Józefowicz

Pisanie o tegorocznych Noblach z medycyny to prawdziwa przyjemność – badania, za które przyznano nagrody mają ogromne praktyczne znaczenie i naprawdę przyczyniły się do poprawy i ratowania ludzkiego życia. Nagroda została podzielona na pół. Pierwszą część dostali dwaj naukowcy – Japończyk Satoshi Ōmura i Irlandczyk William C. Campbell za opracowanie leku przeciwko nicieniom wywołującym słoniowaciznę i ślepotę rzeczną. Druga połowa przypadła chińskiej badaczce Youyou Tu, która odkryła lekarstwo pomagające leczyć malarię.

O tym, jak poważna jest to sprawa świadczą liczby – choroby, z którymi walczyli nobliści dotykają co roku kilkuset milionów ludzi. W większości dotyczy to biednych krajów, ale ocieplenie klimatu sprawia, że zasięg malarii będzie się prawdopodobnie zwiększał.

Efekty grzebania w ziemi

Satoshi Ōmura to japoński mikrobiolog o wyjątkowej pasji – grzebaniu w ziemi. Dosłownie, bo jego badania skupiały się na odkrywaniu związków bioaktywnych wytwarzanych przez rozmaite gatunki bakterii glebowych. Wśród nich znalazły się bakterie z rodzaju Streptomyces, z których Satoshi Ōmura wybrał 50 najbardziej obiecujących w terapii chorób pasożytniczych szczepów.

Staranna selekcja i żmudna hodowla w laboratorium, jaką prowadził Ōmura stała się podstawą pracy Williama C. Campbella. Wyizolował on gatunek Streptomyces avermectinius, który wytwarza awermektyny – związki o silnym działaniu przeciwpasożytnicznym. Substancję tę poddano modyfikacjom i w 1981 roku uzyskano inwermektynę mającą silniejsze działanie i mniejsze efekty uboczne. Wykorzystywana jest ona powszechnie u ludzi i zwierząt.

Ten lek stworzony dzięki pracy obu noblistów zabija larwalne stadium nicieni. Pozwala to na leczenie wielu chorób, jednak szczególne znaczenie ma w przypadku ślepoty rzecznej i słoniowacizny. Ślepota rzeczna wywoływana jest przez nicienia, którego larwy przenoszone są przez ugryzienie muchy czarnej. Nicienie osadzają się m.in. w oku powodując chroniczne zapalenie rogówki, które z czasem prowadzi do utraty wzroku. Choroba dotyka około 17-25 milionów osób z czego co najmniej 800 000  traci wzrok.

Z kolei słoniowacizna to masywna niedrożność naczyń i węzłów limfatycznych wywoływana przez nicienia, filarię Bancrofta. Namnażanie się pasożyta utrudnia przepływ limfy i prowadzi do potwornych obrzęków – ludzkie kończyny, zwłaszcza nogi, stają się monstrualnie grube i spuchnięte. Nie tylko okalecza to chorych, ale też stygmatyzuje ich.

Tajemnica pewnego zioła

Niezwykle ciekawa jest historia pierwszej Chinki, która otrzymała nagrodę Nobla. Youyou Tu odkryła lek, który radzi sobie z wywołującymi malarię pierwotniakami, które uodporniły się na dawniej stosowane substancje. Swoje badania prowadziła w czasie rewolucji kulturalnej – ten okres w historii Chin nie sprzyjał naukowcom, jednak chińskie wojsko kładło duży nacisk na zwalczanie malarii ze względu na wojnę w Wietnamie, który był wówczas sojusznikiem Państwa Środka.

Wobec nieskuteczności dotychczasowych działań Youyou Tu skierowała się ku tradycyjnej medycynie chińskiej. Była po temu odpowiednią osobą, bo studiowała zarówno chińskie ziołolecznictwo, jak i nowoczesną medycynę. Przeanalizowała ponad 2 tysiące tradycyjnych receptur, do dalszych badań skierowała 380 ziół i mieszanek. Z tej masy skuteczna okazała się tylko jedna roślina, bylica roczna, którą stosowano do leczenia „nawracającej gorączki”, jak kiedyś określano malarię.

Jednak badania laboratoryjne nie przyniosły efektu – wywar z bylicy nie działał. Youyou Tu wróciła więc do analizy dawnych receptur i odkryła, że błędem było gotowanie zioła. Wysoka temperatura najwyraźniej prowadziła do rozkładu substancji aktywnej. Stosując inne metody ekstrakcji udało się uzyskać składnik aktywny – artemeter. Z niego stworzono artemizynę, która okazała się dawać doskonałe efekty w leczeniu lekoopornych odmian malarii. Ze względu na wojskowy charakter badań przez lata rola Youyou Tu pozostawała nieznana – dopiero 10 lat temu udało się ustalić, kto odkrył ten ważny lek.

Stosowanie artemizyny w połączeniu z innymi lekami pozwala ograniczyć śmiertelność malarii o 20 procent u dorosłych i 30 procent u dzieci. Oznacza to, że każdego roku w samej Afryce uratowanych zostaje 100 000 ludzi.

William C. Campbell, Satoshi Ōmura, Youyou Tu

Tegoroczne medyczne Noble to doskonały przykład tego, jak medycyna może korzystać z tradycyjnych źródeł i naturalnych zasobów. Od kilku lat znowu intensyfikuje się badania nad bakteriami glebowymi, które wytwarzają wciąż mało znane związki bioaktywne. Tworzenie syntetycznych antybiotyków nie idzie nam najlepiej, więc badania takie jak te prowadzone przez Satoshi’ego Ōmurę dają nadzieję na znalezienie nowych, skuteczniejszych substancji.

Badania Youyou Tu to dowód na to, że tradycyjna wiedza medyczna wymaga solidnej analizy, bo wciąż można w niej znaleźć wiele wartościowych informacji. Są co prawda ukryte między przesądami, ale mądry badacz może dzięki wytrwałości dokonać niezwykle ważnych odkryć.

Nagroda Nobla z fizyki 2015 za odkrycie, że nautrina mają masę