Teden podeljevanja prestižnih znanstvenih nagrad

Dobršen del minulega tedna je, kot veste, minil v znamenju slovesnega razglašanja najuglednejših priznanj s področja znanosti (ter bolj izmuzljivih kategorij literature, ekonomije in miru), Nobelovih nagrad. In prvi trije dnevi so bili, kakor smo v Delu sprotno poročali, namenjeni »pravi« znanosti: fiziologiji oziroma medicini, fiziki in kemiji. Zaradi pomembnosti dogodka temi odmerjamo ustrezen prostor tudi v tokratni številki Znanosti.

Prvi dan, v ponedeljek, so v poslopju švedske Kraljeve akademije znanosti slovesno razglasili Nobelove nagrade za fiziologijo ali medicino. Odbor za podeljevanje teh uglednih priznanj je izmed prispelih predlogov izbral trojico znanstvenikov, ki so omogočili učinkovitejši spopad z boleznimi, katerih povzročitelji so paraziti.

Tovrstne bolezni že tisočletja pestijo človeški rod in so še vedno velika nevarnost za zdravje, je bilo poudarjeno v Stockholmu. Zajedavci so posebno hud problem med najrevnejšimi prebivalci planeta, zato še dodatno prispevajo k poglabljanju prepada ne samo v gospodarski razvitosti in blaginji, ampak tudi v zdravju in splošnem počutju med bogatimi in revnimi Zemljani.

»Letošnji Nobelovi nagrajenci so razvili nove oblike terapij, s katerimi so revolucionirali zdravljenje nekaterih najhujših bolezni, ki jih povzročajo paraziti,« je sporočil odbor za podeljevanje Nobelovih nagrad. »Obe odkritji sta človeštvu dali novo učinkovito orožje v spopadu z boleznimi, ki močno oslabijo organizem in vsako leto prizadenejo na milijone ljudi.«

Dobitniki letošnjega največjega priznanja na področju fiziologije oziroma medicine so, kot rečeno, trije. Polovico nagrade, vredne osem milijonov švedskih kron (približno 855.000 evrov), si bosta razdelila na Irskem rojeni William Campbell (1930) z ameriške univerze Drew v New Jerseyju in Japonec Satoši Omura (1935) s tokijske univerze za odkritje učinkovitejšega zdravljenja okužb, ki jih povzročajo zajedavske gliste; druga polovica pa je namenjena kitajski znanstvenici Tu Youyou (1930) z Akademije za tradicionalno kitajsko medicino v Pekingu, in sicer za njen prispevek k zdravljenju malarije.

Profesorja Campbell in Omura sta odkrila novo zdravilno učinkovino avermectin in omogočila izdelavo njegovega še učinkovitejšega derivata ivermectina, s katerim je že mogoče korenito zmanjšati število primerov rečne slepote in limfatične filariaze, veliko učinkovitost pa je pokazal še pri vrsti drugih zajedavskih bolezni. Kitajska farmakologinja pa je na temelju tradicionalne kitajske medicine iznašla zdravilo artemisinin, ki občutno zmanjša umrljivost bolnikov z malarijo.

»Obe odkritji sta človeštvu dali novi močni orožji za spopad s temi hudimi boleznimi, ki vsako leto prizadenejo več sto milijonov ljudi,« so poudarili v odboru za podeljevanje Nobelovih nagrad; po njihovem mnenju vseh pozitivnih posledic nagrajenih odkritij za zdaj niti še ni mogoče izmeriti.

Mala velika nevarnost

Živimo v biološko kompleksnem svetu, ki ga ne naseljujemo samo ljudje in druge večje živali, ampak še cela vrsta drugačnih organizmov; in nekateri od njih nam škodujejo ali so nam celo smrtno nevarni, opozarjajo v švedski akademiji znanosti.

Že dolgo je znano, da veliko parazitov povzroča bolezni. Z medicinskega stališča so med njimi pomembna skupina tako imenovane zajedavske gliste ali helminti. Po strokovnih ocenah tako ali drugače prizadevajo kar tretjino človeštva, zlasti v podsaharski Afriki, južni Aziji ter Srednji in Južni Ameriki. Med drugim povzročajo hudi bolezni rečno slepoto in limfatično filariazo.

Rečna slepota (onhocerkiaza) je posledica okužbe z zajedavskimi glistami vrste Onchocera volvulus; te lahko v človeškem organizmu vztrajajo tudi petnajst let. Kakor pove že ime, bolezen v končni stopnji lahko privede do popolne oslepitve, in sicer zaradi vnetja roženice. Limfatično filariazo, za katero trpi več kot sto milijonov Zemljanov v 80 državah sveta (glej skico 1), pa povzročajo drobne gliste filarije. Okužbo prenašajo komarji, odrasla glista živi v mezgovnicah in bezgavkah okuženih ljudi; človek je namreč edini končni gostitelj. Okužba privede do kroničnega otekanja ter hude iznakaženosti, med drugim v obliki zloglasne elefantiaze (limfedema). Nenavadno in nekoliko zavajajoče poimenovanje elefantiaza je posledica otečenih povečanih udov in razbrazdane kože obolelih, zaradi česar so antični pisci posegli po primerjavi s sloni.

Tudi malarija je že dolgo znana človeškemu rodu. Prenašajo jo komarji, povzročajo pa enocelični paraziti, ki vdrejo v rdeče krvničke ter v okuženem povzročijo visoko vročino, v hujših primerih pa hudo poškodbo možganov in celo smrt. Po ocenah Svetovne zdravstvene organizacije malarija ogroža kar 3,4 milijarde Zemljanov in vsako leto odnese skoraj pol milijona življenj, predvsem med otroki.

S skupnimi močmi do uspeha

Po desetletjih omejenega napredka v razvijanju trajno učinkovitega zdravljenja zajedavskih bolezni so letošnji Nobelovi nagrajenci korenito izboljšali situacijo, je bilo poudarjeno v Stockholmu. Profesor Satoši Omura, japonski mikrobiolog in specialist za izolacijo naravnih proizvodov, se je pri svojem raziskovanju osredotočil na bakterije iz rodu Streptomyces, ki živijo v zemlji in proizvajajo vrsto snovi z antibakterijskim učinkom. Takšen je, mimogrede, tudi streptomicin, ki ga je odkril ameriški biokemik in mikrobiolog Selman Waksman in bil za ta »prvi antibiotik, ki je pokazal učinkovitost proti tuberkulozi«, leta 1952 prav tako nagrajen z Nobelovo nagrado.

Doktorju Omuri je z ekspertno tehniko uspelo iz zemeljskih kultur izolirati nove seve omenjenih bakterij in jih kultivirati v laboratoriju. Izmed nekaj tisoč različnih kultur je izbral 50 najobetavnejših in začel proučevati njihovo zmožnost boja z najškodljivejšimi mikroorganizmi (glej skico 2). Nekaj jih je poslal tudi profesorju Williamu Campbellu, prav tako vrhunskemu strokovnjaku za biologijo zajedavcev. On je odkril sev, ki je pokazal posebno učinkovitost proti zajedavcem pri domačih in farmskih živalih. Iz njega je izločil bioaktivno učinkovino in jo poimenoval avermectin, nato so jo kemiki modificirali v še učinkovitejši ivermectin. Preizkusili so ga na ljudeh, okuženih s paraziti, in se prepričali, da zelo uspešno mori njihove ličinke (mikrofilarije).

Skratka, doktorja Omura in Cambell sta z združenimi močmi odkrila novo vrsto izjemno učinkovitega zdravila proti nevarnim zajedavskim boleznim – in si prislužila Nobelovo nagrado.

S pelinom nad malarijo

Malarijo že od 17. stoletja zdravijo s kininom, alkaloidom, ki ga pridobivajo iz lubja drevesa kininovca (Cinchona succirubra); ta vsebuje 6 odstotkov kinina. Toda to zdravilo je vse manj učinkovito in že v 60. letih prejšnjega stoletja se je pokazalo, da postavljenega cilja: povsem iztrebiti malarijo, s kininom ne bo mogoče doseči. Še več, število primerov okuženih je celo spet začelo naraščati.

Takrat se je Tu Youyou, farmakologinja, ki jo na Kitajskem poznajo tudi kot »znanstvenico s tremi ne« – »Nimam doktorata, nimam izkušenj iz tujine in ne naziva katere od kitajskih akademij,« je prostodušno povedala sama o sebi –, obrnila k tradicionalni kitajski medicini, da bi na podlagi starih izročil odkrila učinkovitejše zdravilo proti malariji. Iz velikega nabora rastlin za zdravljenje z malarijo okuženih živali je nazadnje izbrala vrsto enoletnega pelina Artemisia annua in iz njega izločila aktivno sestavino artemisinin (skica 3). Ta se je pokazal za zelo učinkovito zdravilo tako pri živalih kot pri ljudeh, saj nevarne zajedavce pomori že na zgodnji razvojni stopnji.

»Letošnje Nobelove nagrade za medicino in fiziologijo so morda nekoliko presenetljive, a zagotovo zaslužene,« je za Delo povedal prof. dr. Gregor Majdič z Veterinarske fakultete Univerze v Ljubljani in Medicinske fakultete Univerze v Mariboru. »Po letih, ko so nagrade večinoma podeljevali znanstvenikom za pomembna odkritja, povezana z delovanjem genov in beljakovin v našem telesu, so si letošnjo nagrado za medicino razdelili znanstveniki, ki so odkrili zdravila za bolezni, na katere v razvitem svetu pogosto pozabljamo.«

Toda malarija je še vedno pogubna bolezen, poudarja dr. Majdič. Za njo vsako leto zboli okrog 200 milijonov ljudi, skoraj pol milijona ljudi, predvsem otrok, pa zaradi malarije umre. Kinin je vse manj učinkovit, zato se je Tu Youyou, prva nobelovka med Kitajkami, problemu posvetila že v 60. letih prejšnjega stoletja. Med poglobljenim študijem dognanj stare kitajske medicine je ugotovila, da so včasih proti malariji uporabljali nekatere vrste pelina.

»Po letih raziskav je s sodelavci nazadnje odkrila zelo učinkovito snov artemisinin. Kitajci so v času hladne vojne to odkritje sicer dolgo skrivali, danes pa artemisinin uporabljajo v državah, kjer je malarija pogosta. In uporaba tega zdravila zmanjša umrljivost pri odraslih za petino, pri otrocih pa celo za 30 odstotkov. Po zaslugi nagrajenega odkritja torej vsako leto lahko rešimo več kot 100.000 življenj.«

Tudi ivermektin je izjemno učinkovito zdravilo tako pri ljudeh kot pri domačih živalih, saj uspešno pobija številne vrste zajedavcev. »V Evropi zajedavske bolezni pri ljudeh sicer ne povzročajo večjih težav (pri živalih je slika drugačna – za zdravljenje domačih živalih se ivermektin tudi v Evropi še veliko uporablja); zelo velik problem pa so tovrstne bolezni v tropskih predelih Afrike, Jugovzhodne Azije ter Srednje in Južne Amerike. Dve zelo znani bolezni sta rečna slepota, zaradi katere vsako leto oslepi veliko ljudi, in limfatična filariaza, pri kateri se zajedavci naselijo v limfatična tkiva in pogosto povzročijo otekanje nog in nekaterih drugih tkiv in organov, kar lahko privede do trajne invalidnosti. Zdravilo ivermektin, ki je bilo razvito na podlagi odkritja doktorjev Omure in Campbella, je omogočilo izjemen napredek pri zdravljenju teh bolezni in pomagalo milijonom ljudi po vsem svetu,« poudarja dr. Majdič.

Letošnja Nobelova nagrada za medicino je zato tudi po njegovem mnenju povsem zaslužena, saj so učinki odkritij vseh treh znanstvenikov že vidni – v pomoči milijonom okuženih in obolelih. Predvsem pa so odkritja letošnjih nobelovcev za medicino pomagala prebivalcem najrevnejših območij našega planeta, kjer so zdravila težko dostopna, farmacevtska industrija pa na razvoj zdravil za bolezni, ki se pojavljajo samo v teh delih sveta, pogosto pozablja, saj tovrstna zdravila zanjo niso dovolj dobičkonosna.