Paul Ehrlich (1854-1915) a modern immunológia és a kemoterápia megalapítója
Az orvosi Nobel-díjasok történetében a 19-20. század fordulójának egyik legnagyobb formátumú kutatója volt Paul Ehrlich. Miközben eredményeivel alapvetően járult hozzá kortársai Emil von Behring és Albert Koch munkásságának sikeréhez, addig saját kutatási eredményeivel – már önmagában is – az orvostudomány egyik legnagyobb alakja volt. Személyisége oly nagy tiszteletben állt a német világban, hogy a hajdani 200 márkás bankjegyen az ő képmása szerepelt. Ki is volt és milyen pályát futott be az a nagy formátumú orvostudós?
Gyermekkor
Paul Ehrlich 1854. március 14-én született a Poroszországban fekvő Strehlenben (ma Strzelin, Lengyelország). Zsidó kereskedőcsaládból származott, apja Ismar Ehrlich, likőr- és szeszkereskedő volt; anyja Rosa Weigert, akinek rokonságában több értelmiségi is volt. Ezek közül a Paullal egykorú Carl Weigert, egy híres kórboncnok, jelentős szerepet játszhatott abban, hogy Ehrlich érdeklődése a mikroszkópia és a szövettan felé fordult. Ehrlich egyedüli gyerek volt családjában és felvilágosult zsidó édesapja keresztény nevet adott fiának (a 19. század közepén vagyunk!), aki végig inkább németként élt, mintsem a zsidó hagyományokat követve.
Tanulmányok, ifjúkor
Középiskolai tanulmányait Breslauban (ma Wrocław, Lengyelország) a Mária Magdolna Gimnáziumban végezte. Már ekkor kitűnt különleges megfigyelőképessége és rajztehetsége – a mikroszkóp alatti látottakat pontosan le tudta rajzolni.
Orvosi tanulmányait 1872-ben kezdve Breslauban, Strassburgban, Freiburg im Breisgauban és Lipcsében végezte. A 19.századi Németországban szokás volt több egyetemen is kurzusokat hallgatni. Ez az úgynevezett „wandern semester” „vándorló tanulmányút” intézménye lehetővé tette, hogy a hallgatók ott tanuljanak, ahol a kedvenc tárgyuk a legerősebb. Így például Strassburgban a kísérleti orvostudomány és az anatómia volt erős, Freiburg im Breisgauban a patológia és a mikroszkópos kutatás, míg Lipcsében tanított Carl Reinhold August Wunderlich (1815-1877) híres belgyógyász és kórboncnok. (Ő határozta meg a normál emberi testhőmérsékletet.) Az egyetemek közötti váltással Ehrlichnek lehetősége volt a legmodernebb laboratóriumokat és a leghaladóbb professzorokat megismerni. Kialakult egyfajta kémiai szemlélete, amellyel később forradalmasította az immunológiát és a kemoterápiát. Ráadásul a sok utazgatás közben széles tudományos kapcsolati hálót tudott kiépíteni. magának.
Évfolyamtársai szerint Ehrlich már hallgatóként is „színes tintákkal teli zsebbel” járt, és bármit meglátott (például vércseppeket, szövetrészleteket), azonnal mikroszkóp alá tette és festéssel próbálta kiemelni a részleteket.
Lipcsében 1878-ban lett az orvostudományok doktora, disszertációjának témája pedig „A fehérvérsejtek anilinfestékekkel való festése” volt.
Abban az évben tanársegédként a berlini egyetemi kórházban F. T. Frerichs (1819-1885) professzor mellett kezdett el dolgozni, ahol folytatta szövetfestési kísérleteit.
Szövetfestés és a tuberculosis bacterium festékkel való kimutatása
A 19. század második felében a mikroszkópos diagnosztika még gyerekcipőben járt. Az 1850-es évektől gyártott úgynevezett anilinfestékek, az anilin nevű szerves vegyületből (C₆H₅NH₂) előállított szintetikus festékek forradalmasították a mikroszkópos vizsgálatokat. Ehrlich különféle ilyen anilinfestékekkel (pl. metilénkék, eozin, mauvein) kísérletezett, és új differenciálfestési módszereket dolgozott ki. Ezek segítségével vált lehetővé fehérvérsejtek (leukociták) típusainak megbízható elkülönítése. Ehrlich a festési tulajdonságok alapján több fehérvérsejt-típust különböztetett meg:
– Neutrofil granulociták – festéskor semleges színreakciót adtak.
– Eozinofil granulociták – erősen pirosra festődtek eozinnal.
– Bazofil granulociták – kékeslila színt vettek fel bázikus festékekkel.
– Limfociták és monociták – ezek nem granulált sejtek, másképp reagáltak a festékekre.
Ez a felosztás a mai hematológiában is alapvető. Sőt a festési eljárással lehetővé vált különböző fehérvérsejttípusok kóros eloszlásának a kimutatása és így a leukémia betegség megkülönböztetése a normál vérképtől.
Más területen is hozott még eredményt ezen festékek használata. Amikor 1882. március 24-én Koch a Berlini Fiziológiai Társaság ülésén bejelentette a Mycobacterium tuberculosis (Koch-bacillus) felfedezését, ezt az előadást Ehrlich is meghallgatta. Koch elmondta, hogy a tuberkulózit nem hajlam vagy a rossz levegő okozza, hanem egy baktérium, aminek a kimutatására őmaga dolgozott ki egy kevésbé látványos eljárást. (Emlékszünk Robert Koch kapcsán, hogy ezt a baktériumot nehezen lehetett megfesteni https://goodwill.hu/robert-koch-a-modern-bakteriologia-megalapitoja-a-tuberkulozis-korokozojanak-felfedezoje-1843-1910/) Ehrlich ellenben kifejlesztett egy jóval hatékonyabbat az ún. „acid-fast” (saválló) festési eljárást. Az eljárás azon alapult, hogy a tuberculosis bacterium sejtburkában viasz- és zsírszerű anyag van, ami csak speciális festékekkel (anilin festék + savas kezelés) tehető láthatóvá. (Később az eljárást Ziehl és Neelsen tovább tökéletesítették és ebből származtatják a modern Gram-féle baktériumfestési módszert is.)
Tudományos előmenetel
Paul Ehrlich az orvostudományi egyetem elvégzése után, 1878-tól a berlini Charité kórházban asszisztensként dolgozott. Szövetfestési munkái mellett 1879-től már részt vett Robert Koch fenti kísérleteiben a tuberkulózis baktériumfestési módszereinek fejlesztésében. Magántanári képesítését (Privatdozent) 1887-ben szerezte meg, a Berlini Egyetemen, a „Das Sauerstoffbedürfnis des Organismus” (A szervezet oxigénszükséglete) című munkájával habilitált.
Ehrlich ebben a műben mutatta be saját festési kísérleteit is, amelyekkel a sejtek oxigénfelvételét és anyagcseréjét vizsgálta. Hivatalosan 1889-ben kapta meg a magántanári képesítését a Friedrich-Wilhelms-Universitäten, azaz a mai berlini Humboldt Egyetemen. Amikor 1891-ben Robert Kochot kinevezték az új Fertőző Betegségek Intézetének igazgatójává, asszisztensei között Paul Ehrlich és Emil von Behring és is ott volt.
A diftéria elleni szérumterápia kidolgozása, rivalizálás Emil von Behringgel
A véletlen úgy hozta, hogy a két nagy formátumú kutató, Ehrlich és Behring csaknem egy időben születtek, csak egy nap különbség van Ehrlich javára, aki március 14-én, míg Behring március 15-én látta meg a napvilágot 1854-ben. De csak ez az egy „hasonlóság” van köztük, szakmailag különböztek, sőt egymással rivalizáltak. Behring inkább orvos-biológus volt, akit a gyakorlati alkalmazás (pl. diftéria, tetanusz gyógyítása) érdekelt. Ehrlich pedig kémikus és immunológus szemléletű kutató, akit a színezékek, kémiai reakciók, receptorok biológiai jelentősége foglalkoztatott. Ez a két szemléletmód sikeresen kapcsolódott össze a diftéria szérumterápiájának kidolgozásában. Behring felfedezte, hogy a diftéria és tetanusz ellen állati szérum védelmet adhat más állatoknak is. Azonban a szérum hatása nem volt tartós és gyakran mérgező mellékhatásokkal járt. Ezen a ponton lépett be Ehrlich, aki a kémiai ismereteivel és festékkísérleteivel kidolgozta:a szérum hatóerejének standardizálását (hogyan lehet pontosan mérni, mennyi antitoxin van benne), valamint az adagolás biztonságos meghatározását. A közös munkájuk révén a diftéria elleni szérumterápia az 1890-es években széles körben alkalmazhatóvá vált, és rengeteg gyermek életét mentette meg. https://goodwill.hu/emil-von-behring-1854-1917/ A világon először vált lehetővé egy fertőző betegség célzott, hatékony kezelése.
Oldallánc-elmélet- Seitenkettentheorie
Az oldallánc-elmélet (németül: Seitenkettentheorie) Paul Ehrlich híres immunológiai elmélete, amelyet az 1890-es években dolgozott ki. Ez volt az első kísérlet arra, hogy sejtszinten magyarázza meg az immunválasz mechanizmusát, és alapot adott a modern immunológiának.
Az elmélet lényege
A sejtek felszínén speciális kémiai csoportok (Ehrlich szerint „oldalláncok”) vannak, amelyekhez a különböző toxinok vagy antigének specifikusan képesek kapcsolódni. Ha egy toxin vagy antigén hozzákapcsolódik az adott receptorhoz, akkor a sejt működése zavart szenved. A sejt erre úgy reagál, hogy nagy mennyiségben új receptorokat (oldalláncokat) termel. Ezek a felesleges oldalláncok leválnak a sejtről és szabadon keringenek a vérben, ezek az antitestek. Az antitestek ezután képesek specifikusan megkötni a bejutó toxinokat/antigéneket, így semlegesítik azokat.
Ha a diftéria baktérium toxinja bekerül a szervezetbe, a sejtek felszínén lévő specifikus receptorhoz kötődik. A sejtek erre reagálva ugyanilyen receptorból (oldalláncból) rengeteget termelnek. Ezek a leváló receptorok antitoxinokként működnek, amelyek semlegesítik a diftéria toxinját a vérben. Így alakítja ki a szervezet a természetes védelmét egy mérgező anyag ellen.
1896 végén Berlinben, Steglitzben (kerület Berlin dél-nyugati részén, ma Steglitz-Zellendorf a neve) intézetet hoztak létre a terápiás szérumok ellenőrzésére („Institut für Serumforschung und Serumprüfung”) és Ehrlichet nevezték ki az intézet igazgatójává. Egy saját önálló intézet Ehrlich számára újabb kihívást jelentett a még elmélyültebb munkára. Három évvel később, amikor1899-ben az intézetet átköltöztették és átnevezték Kísérleti Terápiás Intézetté (Institut für experimentelle Therapie) Frankfurt am Meinban, ennek az igazgatója is Ehrlich lett. Itt kezdett el tudományos érdeklődése egy új irányba fordulni.
Kemoterápiás kutatások
Ehrlich olyan kémiai anyagokat kezdett keresni, amelyek különleges affinitással rendelkeznek a kórokozó organizmusok iránt, amelyekhez úgy viszonyulnak, mint az antitoxinok a velük konkrétan rokon toxinokhoz. Kémiai vegyületek fertőző betegségek elleni alkalmazásának szisztematikus vizsgálatába fogott. Elmélyült benne a gondolat: kellene egy „kémiai fegyver”, amely csak a kórokozót pusztítja el, a szervezetben nem tesz kárt. Így született meg a „kemoterápia” módszere. Sőt teljes joggal mondhatjuk, hogy Paul Ehrlich volt a kemoterápia atyja.
Bár előtte is használtak gyógyszereket fertőző betegségek ellen (pl. kinint a maláriára), de ő volt az, aki rendszeres tudományos elméletet és célzott kutatási programot dolgozott ki arra, hogy kémiai anyagokat tervezetten alkalmazzanak kórokozók ellen.
Varázsgolyó (Zauberkugel) – elmélet
1904-1905-ben Ehrlich megfogalmazta az ún. varázsgolyó” (Zauberkugel) elméletet. Azt tűzte ki célul, hogy olyan kémiai anyagot találjon, ami úgy találja el a kórokozót mint egy puskagolyó a célpontot – anélkül, hogy a gazdát sértené. Kezdetben protozoonok (pl. tripanoszómák) ellen próbált ki festékeket és arzénvegyületeket. A laboratóriumi színezékekkel szerzett tapasztalatai alapján jött rá, hogy a kémiai szerkezet módosításával a sejtek különbözőképpen célozhatók.
Rendszeresen szisztematikus vegyület-tesztelési programokat vezetett pl. több száz arzénvegyület próbált ki – korának rettegett betegsége – a szifilisz ellen. Arzénvegyületeket korábban is használtak gyógyításra, de nagyon mérgezőek voltak. Ehrlich elképzelése az volt, hogy meg fogja találni az arzénnak azt a származékát, ami kifejezetten ezt a baktériumot öli meg. Munkatársaival több száz különböző arzénvegyületet állítottak elő és próbáltak ki, míg ezek között rátaláltak a 606-os számúra, ami hatásosnak bizonyult a Treponema pallidum, a szifilisz kórokozója ellen. Ez volt az arsfenamin vagy ahogy Ehrlich elnevezte a Salvarsan. Ez volt az első szintetikus, tudatosan kifejlesztett gyógyszer, fertőző betegség ellen.
Nobel-díj 1908
A Nobel-díjat odaítélő svéd Karolinska Intézet már régóta ismerte a tevékenységét, hiszen munkatársai E. Behring 1901-ben, R. Koch pedig 1905-ben nyerte el az orvosi Nobel-díjat. (Mindkettő kutatás sikerességében nagy szerepe volt Ehrlichnek.) Végül 1908-ban ő is megkapta Ilja Mecsnyikovval megosztva az immunológiai kutatásaiért az orvosi Nobel-díjat. De nyugodtan kijelenthetjük, hogy három orvosi Nobel-díjban is fontos szerepet játszott elmélyült kutató munkájával.
A német állam sem fukarkodott az elismerésekkel: 1897-ben titkos orvostanácsossá, 1907-ben tanácsossá, 1911-ben pedig a legmagasabb civil elismeréssel jutalmazták, tényleges titkos tanácsossá nevezték ki.
Személyisége
Paul Ehrlichről, főleg frankfurti életéről, ottani titkárnője Martha Marquardt részletes életrajzot írt. Ebből tudhatjuk meg mennyire fáradhatatlanul szorgalmas, ugyanakkor kedves és szerény volt. Ha lepublikált egy új eredményt szerette friss kísérletekkel újból bebizonyítani elgondolása helyességét. Asszisztenseivel tisztelettel és odaadással bánt. Érdekes szokása volt, hogy keveset evett, miközben napi 25 szivar elszívott, valószínűleg így tartotta éberen a gondolkodását. Nagyon nyitott személyiség volt, széles kapcsolati hálóval rendelkezett. Ehrlich legalább 81 akadémia és más tudományos testület rendes, külföldi, levelező vagy tiszteletbeli tagja volt szerte a világon, ami tudományos hírnevét méltón tükrözi.
Egészsége akkor kezdett megromlani, mikor kitört az első világháború.1914 karácsonyán kisebb infarktuson esett át, majd a fáradhatatlan kutató az egy év múlva bekövetkező újabb infarktust már nem élte túl.
Utóélet
A német tudományos világ tudta, hogy kit veszített el Paul Ehrlich személyében. Halála után róla nevezték el a frankfurti kutatóintézetet, majd Bad Homburgban klinika vette fel a nevét. Nemrég róla neveztek el egy európai orvoskémiai PhD-tanulmányi hálózatot (Paul Ehrlich MedChem Euro PhD Network), a Holdon kráter viseli a nevét és Németországban még számos iskola és gyógyszertár is az ő nevével büszkélkedhet.
Tasiné Csúcs Ildikó PhD.
Felhasznált szakirodalom:
1. Alfred Beyer: Paul Ehrlich, Emil v. Behring. Berlin, Veb Verlag Volk und Gesundheit,1954.
2. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1908/ehrlich/biographical/
3.Vészits Ferencné /szerk./ A Nobel-díjasok kislexikona
Budapest, Gondolat 1985.
Önnek ajánljuk
Fortacell Immuno+ 1 havi adag
Original price was: 18 690 Ft.15 886 FtCurrent price is: 15 886 Ft.Kapcsolódó cikkek
Sir Ronald Ross (1857-1932) a malária kórokozójának felfedezője
by 
