Alíkoviny

Omylem géniem: Barvivo na vlnu ničí infekční bakterie

  6:00,  aktualizováno  18. dubna 6:00
Nejvýznamnější náhodné objevy, které změnily svět. Tentokrát o objevu "kouzelné kapsle ". Sloučeniny, která ničila infekční bakterie. Bez souhry šťastných náhod by pátrání skončilo fiaskem.

Ilustrační foto, bakterie a snímek z britské nemocnice, druhá světová válka

V roce 1932 hledali chemici, lékaři a biologové "kouzelnou kapsli " – sloučeninu, která by ničila infekční bakterie, aniž by škodila lidskému zdraví. Bakterie se od lidí tak liší, že se dá logicky předpokládat, že existuje něco, co je jedovaté pro bakterie, ale neškodné pro člověka. Německý průmyslový gigant Interessen-Gemeinschaft Farbenindustrie AG si najal Gerharda Domagka, aby tuto kouzelnou kapsli našel. A podařilo se. I když však Domagk postupovat přesně, jak si naplánoval, bez souhry šťastných náhod by jeho pátrání skončilo fiaskem.

Omylem géniem

Některé objevy z historie lidstva jsou dílem čiré náhody. Ta vedla k převratným myšlenkám a vynálezům. Z knihy Omylem géniem ti v seriálu pěti dílů přináší Alík.cz vybrané příběhy, které změnily svět.

Omylem géniem, COOBOO 2013, pro čtenáře od 12 let.

Omylem géniem

Omylem géniem

Syntetické molekuly

Když začala první světová válka, byl Gerhard Domagk studentem na Univerzitě v Kielu. Narukoval jako dobrovolník, byl zraněn a převezen do polní nemocnice. Šokovala ho strašlivá úmrtí bezprostředně spojená s válečným zraněním. Ještě horší však byla úmrtí způsobená jen lehkým škrábnutím.

Ranění vojáci byli ošetřeni a stabilizováni, ale potom jeden po druhém neúprosně podléhali infekci a umírali. Po válce Domagk vystudoval medicínu. Byl odhodlaný najít způsob, jak bakteriálním infekcím čelit.

Interessen-Gemeinschaft Farbenindustrie, či zkráceně IG Farben, vznikla spojením šesti různých německých společností na výrobu umělých barviv. Německo převzalo Perkinův objev syntetického barviva a systematickou úpravou a efektivní výrobou řady syntetických molekul vytvořilo nové průmyslové odvětví. I když se chemici snažili vyrobit barviva, často syntetizovali i organické chemické látky využitelné například v zemědělství nebo ve fotografickém průmyslu.

Vedení IG Farben také doufalo, že narazí na nějaká léčiva. Skoro nic tomu sice nenasvědčovalo, ale i tak se rozhodli přizvat Gerharda Domagka, aby otestoval, jsou-li některé jejich chemické látky schopny čelit zákeřným nemocem.

Červený prontosil

Roku 1932 byl Domagk ředitelem Laboratoře pro experimentální patologii a bakteriologii IG Farben. Měl za úkol otestovat antibakteriální účinky všech chemických látek. Chemikům z IG Farben se právě podařilo vyvinout nové oranžovočervené barvivo na vlněnou přízi. Vadilo jim, že současná třída barviv na látce dlouho nevydrží, a tak vzkřísili techniku barvení starších generací. Vytvořili "azosloučeninu" barviva, což znamená, že molekulu barviva napojili atomem dusíku na jinou molekulu, v tomto případě na molekulu zvanou sulfanilamid. Nové barvivo, nazvané červený prontosil, velice dobře drželo na vlně a nevymývalo se. Protože se barvivo tak dobře vázalo na proteiny obsažené ve vlně, řekli si  chemici, že by se mohlo stejně dobře vázat na bakterie, které proteiny obsahují.

Domagk vyzkoušel účinek barviva na bakteriální kultuře. Nic se nedělo. Domagk  si řekl, že nic nezkazí, když to vyzkouší na myších. Nakazil je zvláště virulentním kmenem bakterie Streptococcus pyogenes, který patří do třídy bakterií způsobujících zápal plic, revmatickou horečku, horečku omladnic a další potenciálně smrtelné infekce. Potom myším píchl červené barvivo a ony přežily. Výsledek byl natolik pozoruhodný, že okamžitě naplánoval klinické testy na pacientech.

I když se účinnost léku prokázala již u těchto pacientů, nejznámější z prvních případů se váže k prezidentu Franklinu D. Rooseveltovi a jeho ženě Eleanor, kteří roku 1936 požádali doktora, aby červený prontosil podal jejich nemocnému synovi. Franklin mladší se uzdravil a lék začal být žádaný po celých Spojených státech.

Existují dvě verze toho, co se stalo dál. Pravdivé jsou nejspíš obě. Ještě než mohl zahájit klinické testy, objevila se u jednoho dítěte v místní nemocnici s jistotou smrtelná infekce streptokokem. Dr. Richard Foerster neměl žádné prostředky, terými by dítě zachránil. Doslechl se však o Domagkově nedávném úspěchu. Požádal o trochu té nové sloučeniny, píchl ji dítěti a uzdravil ho. Přibližně ve stejné době Domagkova vlastní dcera upadla a propíchla si ruku pletací jehlicí. Rána se infikovala, opět smrtelným streptokokem. Vědec píchl své dceři červený prontosil a ona se zotavila. Domagk našel to, co byl odhodlaný najít. Červený prontosil zabíral. Jenže ze zcela jiných důvodů. Domagk a chemici z IG Farben se hluboce mýlili. Úspěch nového léku nebyl jen dílem pečlivé přípravy, ale především dílem náhody.

První chybný předpoklad vyvrátil manželský pár vědců Jacques a Thérèse Trefouelovi, kteří zjistili, že tělo rozdělí červený prontosil na barevnou složku a sulfanilamid. Bez biochemické reakce, která v těle molekulu rozloží, je látka k ničemu. Jediným důvodem, proč chemici sulfanilamid do sloučeniny přidali, bylo vylepšit stálost barviva. Právě sulfanilamid je ale aktivní složkou léku, barvivo v něm není vůbec potřeba! Poté, co se tento omyl vysvětlil, se začala syntetizovat celá řada "sulfonamidových léků" obsahujících sulfanilamid, takže společnosti IG Farben prontosil nikdy žádné velké zisky nepřinesl.

Fotogalerie

Další vyvrácený předpoklad: sulfanilamid nefunguje tak, že se zavěsí na bílkovinu a bakterii paralyzuje. Sulfanilamid bakterii zabrání, aby se množila. Bakterie potřebují vyrobit  sloučeninu zvanou kyselina listová, aby mohly vytvořit kopii své DNA a rozmnožit se. Sulfanilamid bakterii zabrání tuto kyselinu vyrobit, a tak se infekce nemůže šířit. Člověku lék neškodí, neboť my kyselinu listovou nevyrábíme, ale přijímáme ji v potravě.

Domagk měl tedy určitou představu, proč je červený prontosil dobrým kandidátem na sloučeninu proti nemocem. Tato představa byla ale mylná. Měl štěstí, ale zasloužené. Důkladné testy, které provedl, i když počáteční výsledky nebyly příliš slibné, přinesly lidstvu první všeobecně účinné antibiotikum. Roku 1939 obdržel Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství, ale nacistický režim ho přinutil ji odmítnout. Nakonec ji převzal roku 1947, i když finanční odměna byla již vrácena zpět do fondu. Domagkovi předchůdci doufali, že jednou najdou nějaké chemické antibiotikum. Ti, co přišli po něm, věděli, že je to možné. Jeho iniciativě do značné míry vděčíme za to, že od roku 1935 byly nalezeny stovky skupin antibiotik, které zachránily miliony životů.

Autor:
  • tisknout
  • sdílet
  • máte tip?

Diskuse

Zajímavé:)

Tento článek je pěkný, poučný a zajímavý!Určitě to není ztráta...

Zajímavé :)

hah

fuj to co

Re: hah

Chápu, že tě to třeba nezajímá, ale stejně se to pak všichni...

mrkes

hezký článek hodně zajimavé

počet příspěvků: 5, poslední 18.05.2013 21:36

Vstup do diskuse

Jinde na Alíkovi