Nobelova nagrada 2015 za medicino za boj proti parazitom

Znani so prejemniki prve letošnje Nobelove nagrade. Nobelova skupščina pri Inštitutu Karolinska je sporočila, da Nobelovo nagrado za medicino prejmejo irski biokemik William C. Campbell in japonski mikrobiolog Satoši Omoru za odkritja, povezana z novimi načini zdravljenja okužb z zajedavci iz debla nematod, ter kitajska kemičarka Joujou Tu za odkritje novih načinov zdravljenja malarije. S podelitvijo letošnje nagrade Nobelova skupščina pripoznava pomembnost boja proti zajedavcem, ki so tisočletja predstavljali velik problem za človeštvo in povzročali nepotrebno trpljenje. Ker zaradi geografske lege in pomanjkljive higiene prizadevajo zlasti revne države sveta, so bolezni še vedno daleč od izkoreninjenja, zato je boj proti njim zelo pomemben.

Campbell, sicer šele drugi irski prejemnik Nobelove nagrade, in Omoru sta odkrila številne zdravilne učinkovine, med katerimi ima posebno mesto avermectin. Gre za družino molekulskih analogov, ki se uporabljajo za zdravljenje bolezni, ki jih povzročajo paraziti. Rečna slepota in elefantiaza sta vzorčna primera bolezni, ki jih zdravijo z avermectini, bolj ali manj učinkoviti pa so še proti vrsti drugih. Tujeva pa je odkrila artemisinin, ki ga uporabljajo za hitro in efektivno zdravljenje malarije.

Prvi bolezni povzročajo parazitski črvi, ogrožajo pa tretjino prebivalstva na Zemlji, zlasti v podsaharski Afriki, Južni Aziji in Latinski Ameriki. Rečna slepota se zaradi kroničnega vnetja roženice često konča s slepoto, elefantiaza pa je dobila ime zaradi pogostega razvoja, ko obolelim okončine kronično zatečejo. Malarija je iz omenjene trojice najbolj znana parazitska bolezen, povzroča pa jo plazmodij, ki ga prenašajo komarji, ogroža pa skoraj polovico prebivalstva in letno terja skoraj pol milijona življenj.

Satoši Omura je raziskoval bakterije rodu Streptomyces, za katere je bilo že dlje časa znano, da proizvajajo številne protimikrobne učinkovine. Izolacijo učinkovin je oviralo izredno težavno gojenje bakterij, zato je Omura razvil nekaj prvenstvenih tehnik za lažje gojenje kultur. Iz več tisoč kultur je izoliral približno petdeset najbolj obetavnih. Med njimi si posebno omembo zasluži Streptomyces avermitilis, ki proizvaja avermectin. Campbell, ki je sodeloval z Omuro, je pridobil obetavne seve in raziskoval njihove učinke na parazite. Ugotovil je, da zajedavec Nematospiroides dubius propada v prisotnosti ekstrakta teh bakterij - z njim okužena miš se je pozdravila, čeprav je vmes skoraj umrla, ker je bil postopek čiščenja slab in je bilo poleg zdravilne učinkovine prisotnih še precej kontaminantov (npr. oligomicin). Omura je nadaljeval s pripravo kultur bakterij, čiščenjem in preiskavo bakterij, Campbell pa je pripravil modificirano verzijo avermectina, ki so jo s sodelavci poimenovali ivermectin. Gre za izjemno učinkovito spojino, ki se uporablja za zdravljenje različnih parazitskih okužb. Zanimivo je, da natančen mehanizem delovanja še vedno ni poznan, učinki pa so neizpodbitni. Glavna prednost je tudi odmerjanje, saj ga lahko jemljemo enkrat ali dvakrat letno, kar je velika prednost v revnih predelih brez konstantne zdravniške oskrbe.

Malarija je prav tako stara znanka človeštva in je že povzročila nekaj Nobelovih nagrad. Ronald Ross jo je dobil leta 1902 za odkritje, da malarijo prenašajo komarji, Charles Laveran pa pet let pozneje za identifikacijo parazita v eritrocitih bolnikov. Precej kontroverzno je odkritje insekticida DDT-ja, za katerega je Paul Herman Müller prav tako dobil Nobelovo nagrado. Žal so komarji sorazmerno hitro razvili odpornost nanj. Zato se je po velikih napredkih v prvi polovici 20. stoletja sredi 60. let situacija hudo poslabšala, smrtnost zaradi malarije pa poskočila. Nobelova nagrajenka Joujou Tu se je obrnila k tradicionalni kitajski medicini in začela preiskovati recepte. Odkrila je, da se rastlina Artemisia annua pojavlja v več sto receptih. Ekstrakt te rastline je močno inhibiral razvoj parazitov, ki povzročajo malarijo, a pomembno le, če je bil pripravljen hladno. Ključna učinkovina je artemisinin, se je izkazalo po trdem delu in naporni izolaciji sestavin.

Natančen mehanizem delovanja artemisinina ni poznan, znano pa je, na katere proteine deluje. Danes se uporablja v mešanici ACT (Artemisinin-based Combination Therapy), da se upočasni razvoj odpornosti, ki skupaj z omejevanjem vektorjev (uničevanjem komarjev) in fizičnimi preprekami (mreže) predstavlja hrbtenico boja zoper malarijo.

Razglasitve prejemnikov letošnjih Nobelovih nagrad se bodo nadaljevale še cel teden s fiziko, kemijo, književnostjo in sklenile v petek z najprestižnejšo, to je nagrado za mir. Prihodnji teden bodo objavili še ime prejemnika spominske nagrade Alfreda Nobela za ekonomijo.