In diesem Jahr ging der Medizin-Nobelpreis an ein paar Parasiten-Gifte

2015-Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ging gerade an drei Wissenschaftler, die Parasitenprogramm Chemikalien gefunden, die jetzt wichtige Instrumente zur Bekämpfung der Krankheiten des Menschen sind. Aber die betreffenden Chemikalien waren nicht in einem Labor erstellt: man wird natürlich produziert durch ein Bakterium, das andere durch eine Pflanze in einem traditionellen chinesischen Kräuterrezeptur 1000 Jahre zurückreicht.

William C. Campbell, jetzt Research Fellow emeritus an der Drew University und Satoshi Ōmura, jetzt Professor emeritus an der Kitasato University, entdeckte Avermectins, was zu einer Droge geführt hat, die Inzidenz von afrikanische Flussblindheit (Onchozerkose) drastisch gesenkt. Sie teilen sich den Preis mit Youyou Tu, von der China Academy of Traditional Chinese Medicine, Entdecker Artemisinin, eine Droge, die Sterblichkeitsrate, für Menschen mit Malaria heimgesucht gesenkt hat. TU ist die 12. Frau den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Wurm-Tötung mit freundlicher Genehmigung von einem Bakterium

Ōmura und Campbell entdeckt Avermectins während einer Forschungspartnerschaft aus den 1970er Jahren, die darauf abzielen, Medikamente, die wirksam gegen parasitäre Würmer zu finden.

Ōmura die Aufgabe bestand darin, sammeln, Kultur, und Bildschirm Stämme von Bodenbakterien aus der Gattung Streptomyces, von die viele bereits bekannt waren, Chemikalien mit antibakteriellen Eigenschaften – die Droge Streptomycin zu produzieren, ist ein Beispiel. Nach seiner Tätigkeit durch Tausende von verschiedenen Kulturen schickte er rund 50 Sorten an Campbell, der ihnen am Fadenwurm-infizierten Mäusen getestet.

Eine der Kulturen – von einem Bakterium Streptomyces Avermitilis , die in der Nähe von einem japanischen Golfplatz – getötet gesammelt worden waren die Würmer, aber nicht die Maus. Weitere Arbeit gereinigt verantwortlich Verbindung, genannt Avermectin B1 und geändert um eine leistungsfähigere Version namens Ivermectin, das effektiv ein breites Spektrum von Spulwürmern, Insekten und Spinnen mit sehr wenigen Nebenwirkungen auf Säugetiere oder Vögel tötet zu erstellen.

Wie funktioniert es? Das Medikament nutzt einen fundamentalen Unterschied zwischen Wirbeltiere wie uns und die Gruppe der Wirbellosen, die parasitäre Fadenwürmer umfasst: eine Art von Ionen bewegen Protein, das nur in den Wirbellosen Zellen gefunden wird. Ivermectin greift auf die Wirbellosen Protein und Keile es in einer Weise, die Nervenfunktion stört und verhindert Muskelkontraktionen lähmt das Tier geöffnet.

Es ist besonders toxisch für die Larven der parasitäre Fadenwürmer, die aktiv zappelnden sind durch ihren Wirt Körper kommt man an einen Ort wo sie ihre nächsten Gastgeber abgeholt werden können. Bei afrikanische Flussblindheit, dass Migration verursachen Hautläsionen, intensiven Juckreiz, Entzündungen und (wenn sie mit den Augen den Kopf) Hornhautnarben, die schließlich Blindheit verursacht. Eine Dosis von Ivermectin tötet die Larven, bevor sie Schaden anrichten. Und da die Erwachsenen reproduktiven Gewebe auch die gleichen Ionen bewegen Protein verwenden, es hält sie von mit mehr Babys. Regelmäßiger Behandlung mit Ivermectin hat kann auch neue Infektionen verhindern, und die vollständige Beseitigung der afrikanische Flussblindheit in greifbarer Nähe.

Ein Anti-Malaria abgeleitet aus der traditionellen Medizin

Malaria ist böse. Fünf verschiedene Arten von Stechmücken übertragenen Parasiten Plasmodium können dazu führen, dass die Krankheit, es tötet etwa eine halbe million Menschen pro Jahr, meist Kinder, und es hat stetig weiter Widerstand gegen die Drogen, die benutzt, um es zu kontrollieren.

Wie resistente Formen des Parasiten in den 1960er Jahren erschienen, hieß es Tu auf zur Entwicklung neuer Malaria-Therapien für China. Sie pflegte, was wir jetzt nennen würde einen ethnobotanischen Ansatz Versuchsanlagen in traditionellen chinesischen Malaria Heilmittel verwendet, um herauszufinden, ob sie tatsächlich geleisteten Arbeitsstunden. Die meisten von ihnen nicht. Sie fand eine, die vielversprechend schien: ein Auszug der Beifuß (Annua Beifuss) manchmal getötet Plasmodium, aber manchmal tat es nicht.

Schließlich fanden Tu einer Kräuterrezeptur aus 340 n. Chr., das machte sie denke, dass die Heißextraktion-Technik, die sie an der Pflanze benutzten die aktive zerstören könnte Verbindung. Umstellung auf eine Niedrigtemperatur-Methode produziert eine Mischung, die konsequent die Malaria Parasiten infizierten Mäusen und Affen getötet. Weitere Reinigung und Prüfung isoliert ein Molekül, jetzt namens Artemisinin, das sicher die Parasiten im Menschen zerstört. (Von der Zeit war das Medikament zum Testen bereit, hatte Chinas Kulturrevolution machte es unmöglich für sie zu einem Safety Testversion einrichten. So war in einer völlig Bad-Ass-Bewegung, Tu Forscherteam herausgefunden, es sicher auf sich selbst zu testen.)

Wir verstehen noch nicht, genau wie Artemisinin funktioniert. Aber es scheint, Malaria-Parasiten in einer frühen Phase ihres Lebenszyklus zu zerstören, und kann schnell reduzieren Sie die Anzahl der Parasiten im Blut des Patienten. Eine Kombinationstechnik, die Artemisinin zusammen mit anderen Malaria Medikamenten verwendet, die keine Parasiten auslöschen könnte, die zurückblieb dazu beigetragen, um die Sterberate bei Malaria fast 2000 bis 2013 zu halbieren.

Diese waren sowohl phänomenalen, Nobel-würdig Errungenschaften, die unzählige Menschenleben gerettet. Aber Parasiten entwickeln, und Fälle von Krankheit resistent gegen Ivermectin und Artemisinin bereits beginnen zu erscheinen. Hoffen wir, dass eine neue Generation von Natur-Suche Biologen haben unsere zurück.

[CDC | Burg Et Al. 1979 | Miller Et al. 1979 | Omura und Crump 2004 | Wolstensholme und Rogers 2005 | TU 2011 | Kim und Schneider 2013 | Li Et al. 2014 | Antoine Et Al. 2014 | Bhatt Et Al 2015]

Obere Bild von der Nobel-Montage am Karolinska Institutet. Bild von Streptomyces Avermitilis Burg Et al. 1979; Bild von Artemisia Annua von Jorge Ferreira über Wikimedia.

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