Elion, Gertrude

Gertrude Bell Elion
Gertrude Belle Elion 
Jméno při narození Angličtina  Gertrude Belle Elion
Datum narození 23. ledna 1918( 1918-01-23 ) [1] [2] [3] […]
Místo narození
Datum úmrtí 21. února 1999( 1999-02-21 ) [1] [2] [3] […] (ve věku 81 let)
Místo smrti
Země
Vědecká sféra farmakologie
Místo výkonu práce
Alma mater
vědecký poradce George Hitchings
Ocenění a ceny Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu Národní ženská síň slávy ( 1991 ) Americká národní medaile za vědu Garvan-Ohlin medaile [d] ( 1968 ) Women in Technology International [d] Americká národní síň slávy vynálezců Lemelsonova cena ( 1997 ) Ženy v technologické síni slávy [d] ( 1998 ) člen Americké akademie umění a věd zahraniční člen Royal Society of London ( 9. března 1995 ) North Carolina Science Award [d] ( 1989 )
webová stránka nobelprize.org/prizes/me…
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Gertrude Bell Elion ( Eng.  Gertrude Belle Elion ; 23. ledna 1918, New York , USA  - 21. února 1999, Chapel Hill , Severní Karolína , USA) je americká vědkyně - biochemička a farmakoložka . V roce 1988 obdržel Elion Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu spolu s Jamesem Blackem a jejím dlouholetým vedoucím Georgem Hitchingsem „za objev důležitých principů lékové terapie“ a byl první, kdo nebyl ani doktor, ani doktorát. .

Člen Národní akademie věd USA (1990) [5] a Národní lékařské akademie USA (1991), zahraniční člen Královské společnosti v Londýně (1995) [6] . Získal americkou národní medaili za vědu (1991).

Životopis

Gertrude Elion se narodila 23. ledna 1918 v rodině židovského přistěhovalce (její otec se přistěhoval z Litvy ve 12 letech, matka z Ruska ve 14 letech ). Vystudovala Hunter College , BA, v roce 1937. Poté učila jeden semestr na New York Hospital School of Nursing a teprve v roce 1939 mohla pokračovat ve studiu na postgraduální škole na New York University, kde v roce 1941 jako jediná kandidátka získala magisterský titul v chemie.

V letech 1941-42. Pracovala jako učitelka chemie a fyziky, poté jako laboratorní chemička v potravinářském podniku Quaker Maid (1942-43). V letech 1943-44 se zabývala syntézou organických sloučenin v Johnson & Johnson Company v New Jersey. V roce 1944 se Elion přestěhovala do farmaceutické společnosti Wellcome (nyní GlaxoSmithKline ) a poté do Burrows Wellcome v Severní Karolíně, kde pracovala až do roku 1984. Elion byla asistentkou biochemika (1944-50), zástupkyní ředitele pro vědecké práce (1955-62 ), ředitel vědecké práce (1963-66) a vedoucí oddělení experimentální terapie (1966-83), ve kterém se prováděl výzkum zaměřený na tvorbu nových léků v chemii, biochemii, farmakologii, imunologii, virologii; Součástí oddělení byla i laboratoř buněčných kultur. Elion také spolupracovala s National American Cancer Institute, od roku 1970 je profesorkou farmakologie na Duke University. Elion byl konzultantem US Public Health Service (1960–64), předsedou Gordonovy biochemické konference (1966) a členem vědecké rady American Cancer Institute (1980–84).

Elion nemohla jít na postgraduální studium, protože to ženám nebylo dovoleno a nikdy formálně neobhájila doktorát [7] , ale navzdory tomu později obdržela čestné doktoráty z George Washington University , New York University Polytechnic Institute (1989 ) a Harvardská univerzita (1998).

Mezi léky, které Elion našel, patří merkaptopurin (lék proti leukemii), imunosupresivum azathioprin , alopurinol (používaný na dnu ), antimalarikum pyrimethamin , trimethoprim , acyklovir (antivirový lék používaný k léčbě herpesu ).

Člen Americké akademie umění a věd (1991) a American Association for the Advancement of Science. Podepsáno „ Varování vědců lidstvu “ (1992) [8] .

G. Elion se nikdy nevdala, během studií na New York University si sice chtěla vzít statistika Leonarda, ten však zemřel na nakažlivou srdeční chorobu. Elion zemřel ve věku 81 let 21. února 1999 v Chapel Hill v Severní Karolíně.

Ocenění

Vědecká činnost

Touha spojit svůj život s medicínou se v Elion zrodila pod vlivem tragické události, která se v jejím životě stala. Gertruda ve svém Nobelově projevu řekla:

„Jedním z rozhodujících faktorů, které ovlivnily volbu povolání, byla nemoc a smrt mého milovaného dědečka, který zemřel na rakovinu, když mi bylo pouhých 15 let. Tehdy jsem se rozhodl, že až vyrostu, udělám vše pro to, abych se naučil léčit lidi z této hrozné nemoci. [9]

Elion začala svou vědeckou kariéru v Burrows Wellcome, v laboratoři J. Hitchings. Deset let před objevem dvoušroubovice DNA začala studovat modifikátory metabolismu nukleových kyselin. Elion a její kolegové měli velké potíže s vybavením - fyzikálně-chemické přístroje byly nejjednodušší a vůbec neexistovalo žádné moderní spektroskopické a radiologické vybavení. Navzdory tomu se v laboratoři aktivně pracovalo na vytváření nových léků.

Léky na leukémii

Na počátku 50. let 20. století byl methotrexát , což je antimetabolit a antagonista kyseliny listové , prakticky jediným dostupným lékem na leukémii. Očekávaná délka života dítěte s leukémií byla pouze tři až čtyři měsíce po diagnóze a pouze 30 procent dětí přežilo déle než rok. J. Hitchings byl přesvědčen, že zastavit růst rychle se dělících buněk (například bakteriálních nebo rakovinných buněk ) je možné pomocí antagonistů dusíkatých bází nukleových kyselin , na kterých závisí jejich dělení, jako jsou např. purinové deriváty . Různé tehdy známé enzymy nukleových kyselin mohly být vybrány jako výzkumné cíle: nukleázy , nukleotidázy , nukleosidázy , deaminázy , xantinoxidáza a urikáza . Hitchings a Elion začali studiem guanázy a xanthinoxidázy , aby pochopili, zda puriny působí jako substráty nebo inhibitory těchto enzymů. V roce 1948 zjistili, že 2,6-diaminopurin je silným inhibitorem růstu Lactobacillus casei . Osvědčil se i proti rakovinným buňkám – jeho účinek na nádorové buňky in vitro ukázal jeho silnou inhibiční aktivitu. V roce 1951 byl poprvé testován na lidech a byly pozorovány remise chronické myeloidní leukémie. Bohužel kvůli nadměrné toxicitě 2,6-diaminopurinu muselo být jeho klinické použití přerušeno. V roce 1951 Elion a Hitchings syntetizovali a vyhodnotili možnost použití více než 100 purinových derivátů, přičemž zjistili, že nahrazením atomu kyslíku atomem síry v poloze 6 guaninu a hypoxantinu je možné získat puriny s inhibiční aktivitou, a to 6-thioguanin (6-TG) a 6-merkaptopurin (6-MP) [10] . Výsledkem bylo, že v roce 1953 americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv schválil použití 6-MP pro léčbu akutní leukémie.

Léky na dnu a hyperurikémii

Elion a Hitchings se začali zajímat o léčbu dny a hyperurikemie , když zkoumali léky proti leukémii. Zahájili výzkum xanthinoxidázy , která je zodpovědná za tvorbu kyseliny močové z xantinu a hypoxantinu , a jejích inhibitorů. Bylo zjištěno, že léčba 4-hydroxypyrazol-(3,4-d)pyrimidinem ( allopurinol ) vede k významnému snížení hladiny kyseliny močové v krvi a moči . Allopurinol, jak se ukázalo, může být jak kompetitivním inhibitorem, tak substrátem xanthinoxidázy. Jeho oxidací vzniká odpovídající analog xantinu, oxypurinol (neboli alloxanthin ), který je také silným inhibitorem xanthinoxidázy. Poločas rozpadu alopurinolu z plazmy je 90–120 minut a oxypurinolu 18–30 hodin: to znamená, že zavedením jedné denní dávky alopurinolu je možné udržet relativně konstantní koncentraci oxypurinolu několik dní. . Úpravou dávkování lze udržet koncentraci kyseliny močové na požadované úrovni [11] [12] .

Imunosuprese a transplantace

V roce 1958 se bostonskému vědci Robertu Schwartzovi a G. Elionovi pomocí imunologického screeningového testu podařilo identifikovat novou látku – 1-methyl-4-nitro-5-imidazolyl neboli azathioprin (Imuran), proléčivo 6 -merkaptopurinu vyráběné spol. červených krvinek působením glutathionu [13] . Látka se ukázala jako mimořádně účinná ve studiích transplantace ledvin u psů . V roce 1962 byla u lidí možná transplantace ledvin od nepříbuzných dárců díky použití imunosupresivních léků na bázi azathioprinu a derivátů kortizonu . Imunosupresivní vlastnosti azothioprinu se také využívají při léčbě různých autoimunitních onemocnění .

Antibakteriální látky

V roce 1966, chemickou modifikací benzenového kruhu 5-benzyl-2,4-diaminopyrimidinu, Elion a spolupracovníci získali derivát účinný proti Proteus vulgaris . Látka byla pojmenována "trimethoprim" a je antagonistou kyseliny listové a inhibitorem bakteriální dihydrofolát reduktázy , padesát tisíckrát účinnější než lidský enzym. Zároveň selektivně působí pouze na bakteriální dihydrofolátreduktázu, aniž by ovlivnil lidský enzym. Burrows Wellcome navrhla kombinaci trimethoprimu se sulfonamidem sulfamethoxazolem (co-trimoxazolem).

Antivirotika

v roce 1968 se Elion a Hitchings znovu obrátili na 2,6-diaminopurin, který nebyl široce používán kvůli jeho toxicitě. Zahájili výzkum nedávno syntetizovaného derivátu diaminopurinu, 2,4-diaminopurinarabinosidu. Ukázalo se, že je účinný nejen proti viru kravských neštovic (stejně jako 2,6-diaminopurin), ale také proti herpes simplex , který způsobuje různé patologie kůže a sliznic [14] . Elion a Hitchings již několik let pracují s purinovými arabinosidy, studují vztah mezi jejich strukturou a účinkem, vybírají optimální podmínky syntézy a analyzují jejich antivirovou účinnost. Mezi nejslibnější deriváty diaminopurinarabinosidu (ara-DAP) patřil guaninarabinosid (ara-G). Elionova skupina zkoumala mechanismy účinku různých derivátů a prováděla in vivo enzymologické a metabolické testy . Tehdy byla odhalena vysoká účinnost acykloguanosinu (acykloviru) . Brzy následoval Elionův nejslavnější článek, který byl publikován v Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) v prosinci 1977, pouhé dva měsíce poté, co byl předložen. Příchod acykloguanosinu způsobil skutečnou terapeutickou revoluci. Aciklovir se ukázal jako účinný proti herpes simplex, stejně jako analog 2,6-diaminopurinu, a byl stokrát aktivnější. Bylo zjištěno, že spektrum účinku acykloviru se rozšiřuje na virus herpes simplex typu 1 a 2 a virus varicella zoster . Vykázal také zajímavé vlastnosti ve vztahu k viru Epstein-Barrové (EBV) [15] . Acyclovir se ukázal být jednoznačně účinnější než všechna dříve navržená antivirotika. Charakteristickým rysem nového inhibitoru byla nejen jeho účinnost, ale také velmi vysoká selektivita, protože nebyl cytotoxický pro savčí buňky , ve kterých se vyvíjejí herpetické viry. Farmakokinetické a metabolické studie acykloviru u několika živočišných druhů au lidí ukázaly, že má dobrou metabolickou stabilitu. Protože plazmatický poločas acikloviru je asi tři hodiny, intravenózní aciklovir (obchodní název zovirax) se obvykle podává v osmihodinových intervalech. Od poloviny 90. let se tento lék široce používá k léčbě různých onemocnění způsobených herpes virem: genitální herpes, pásový opar , herpetická infekce u imunosuprimovaných pacientů, herpetická encefalitida atd. [16] [17] [18] . Zavedení acykloviru do farmakologie bylo bezpochyby vrcholem Elionovy kariéry.

Odkazy

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Gertrude B. Elion // Encyclopædia Britannica 
  2. ↑ 1 2 Gertrude Elion // Americká národní biografie  (anglicky) - 1999.
  3. ↑ 1 2 Gertrude Belle Elion // Encyklopedie Brockhaus  (německy) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ 1 2 Ogilvie M. B. The Biographical Dictionary of Women in Science  (anglicky) : Pioneering Lives From Ancient Times to the Mid-20th Century - Routledge , 2003. - Vol. 1. - S. 415. - 798 s. — ISBN 978-1-135-96342-2
  5. ↑ Elion, Gertrude na webu Národní akademie věd USA  
  6. ↑ Elion; Gertrude Belle (1918-1999  )
  7. ↑ Stille, Darlene R. Mimořádné vědkyně (str.65  ) . — Dětský tisk, 1995.
  8. ↑ World Scientists' Warning To Humanity  (anglicky)  (odkaz není dostupný) . stanford.edu (18. listopadu 1992). Získáno 25. června 2019. Archivováno z originálu 6. prosince 1998.
  9. ↑ Nobelisté: Nobelova cena za fyziologii a medicínu 1988
  10. ↑ George H. Hitchings, Gertrude B. Elion, Elvira A. Falco a kol. „Antagonisté derivátů nukleových kyselin. I. Model lactobacillus casei.“ Journal of Biological Chemistry 183 (březen 1950): 1-9.
  11. ↑ R. Wayne Rundles, James B. Wyngaarden, George H. Hitchings a kol. "Účinky inhibitoru xanthinové oxidázy na thiopurinový metabolismus, hyperurikémii a dnu." Transactions of the Association of American Physicians 76 (1963): 126-140.
  12. ↑ Enzymatické a metabolické studie s alopurinolem. Annals of the Rheumatic Diseases 25 (1966): 608-614.
  13. ↑ Paulo de Miranda, Lowrie M. Beacham III a Teresa H. Creagh. "Metabolický osud methylnitroimidazolové skupiny azathioprinu u krysy." Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 187, no. 3 (1973): 588-601.
  14. ↑ Janet L. Rideout, Paulo de Miranda, Peter Collins a kol. "Biologické aktivity některých purinových arabinosidů." Annals of the New York Academy of Science 255 (1975): 468-480.
  15. ↑ Brenda M. Colby, James E. Shaw a Joseph S. Pagano. "Účinek acykloviru [9-(2-hydroxyethoxymethyl)guaninu] na replikaci DNA viru Epstein-Barrové." Journal of Virology 34 (1980): 560-568.
  16. ↑ Phillip A. Furman, James A. Fyfe, Paulo de Miranda a kol. "Selektivita působení antiherpetické látky, 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guaninu." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74, no. 12 (1977): 5716-5720.
  17. ↑ Howard J. Schaeffer, Lilia Beauchamp, Paulo de Miranda a kol. "Účinnost 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guaninu proti virům Herpes Group." Nature 272 (1978): 583-585.
  18. ↑ Karen K. Biron. "In vitro citlivost viru Varicella-Zoster na Acyclovir." Antimicrobial Agents and Chemotherapy18 (1980): 443-447.
  Přejděte na položku Wikidata  Tematické stránky
Slovníky a encyklopedie
Genealogie a nekropole