Tema nobelpris 2015: Medicin – Substanser från naturliga källor förvandlades till revolutionerande antiparasitiska läkemedel

Parasitsjukdomar har länge plågat mänskligheten och deras förödande betydelse reflekteras väl av att malaria, som endast en av flera parasitsjukdomar, uppskattas vara dödsorsak för hälften av alla människor som fötts (Curr. Med. Chem. 2005, 12, 2539). Trots stora framsteg inom modern medicin beräknas över en tredjedel av dagens befolkning lida av konsekvenserna av parasitinfektioner. Medan antibiotikaforskning har belönats med Nobelpriser flertalet gånger (1939 Gerhard Domagk för sulfonamid, 1945 Alexander Flemming, Ernst Chain och Howard Flory för penicillin, 1952 Selman Waksman för streptomycin) belönas upptäckten av antiparasitiska läkemedel för första gången i år. Det bör dock i detta sammanhang nämnas att Ronald Ross belönades med Nobelpris år 1902 för upptäckten av att malaria sprids av Anopheles myggor och Charles Laveran år 1907 för avslöjandet att en parasit ligger bakom malaria; deras upptäckter har lagt de teoretiska grunderna till årets pris.

Satoshi Ōmuras och William C. Campbells upptäckt av Avermectin, en naturprodukt som isolerats från Streptomyces avermitilis och sedan vidareutvecklats till läkemedlet Ivermectin, har effektivt minskat förekomsten av elefantiasis (lymfatisk filariasis) och flodblindhet. Medan elefantiasis orsakar kronisk svullnad och ödem samt livslång funktionsnedsättning, förorsakar flodblindhet kronisk inflammation i hornhinnan vilket leder till blindhet. Liksom malaria drabbar dessa parasitsjukdomar först och främst befolkningen i Afrika söder om Sahara, i Mellan- och Sydamerika samt i södra Asien.

Malaria orsakas av encelliga Plasmodium parasiter som infekterar levern och de röda blodcellerna vilket resulterar i feberattacker och svåra organskador och skördar nära halvmiljonen liv varje år. Upptäckten av Artemisinin, en naturprodukt som isolerats ur sommarmalört (Artemisina annua) och sedan vidareutvecklats till Artemether som idag används i antimalariala kombinationsläkemedel, har lett till att dödligheten i malaria har minskat med mer än 20% vilket enbart på den afrika kontinenten betyder fler än hundratusen räddade liv årligen.

Dagens moderna medicin härstammar onekligen från växtbaserat medicinskt utövande i bland annat det forntida Egypten, Kina, Grekland och Rom. Trots avancerade forskningsmetoder är nära hälften av alla nya läkemedel fortfarande naturprodukter eller nära derivat av naturprodukter. Vissa läkemedelsgrupper, så som antimalariala mediciner, består även idag nästan uteslutande av naturproduktderivat. Således är isoleringen av naturprodukter från växter och mikoroorganismer fortfarande en lovande väg inom läkemedelsforskning, inte minst med tanke på att det nyligen uppskattats att endast tio procent av alla växter ännu analyserats fytokemiskt.

Betydelsen av artemisinins och avermectins upptäckt för mänskligheten är tveklöst ofantliga. Däremot har den vetenskapliga betydelsen av Nobelkommitténs val tolkats olika och väckt debatt om användningen av naturresurser i läkemedelsforskning och validiteten av alternativmedicinska metoder (”Nobel Renews Debate on Chinese Medicine” i New York Times 2015.10.10; ”How traditional medicine finally won its Nobel Prize” i Quartz 2015.10.06, for example).

Det är  mer tveksamt om årets Nobelpris i fysiologi eller medicin ger något stöd för användningen av alternativmedicinska behandlingsmetoder. Youyou Tu hade letat igenom ett stort antal traditionella medicinska anteckningar för bot mot hög feber. Av de närmare 2000 recept som hon valde ut gav endast ett lovande, dock oreproducerbara, resultat: en anteckning av Ge Hong skriven år 340. Inspirerad av denna insåg hon något som oftast beskrivits som det avgörande steget i hennes upptäckt, det att den aktiva substansen borde kunna utvinnas i onedbruten form genom kall extraktion. Efter isolering och strukturbestämning gjorde hon den första kliniska testen på sig själv.

Artemisinin har dock visat sig ha låg biotillgänglighet och snabb halveringstid och kunde därför inte appliceras direkt som läkemedel. Efter att Astra, Pharmacia och Kabi tackat nej till vidareutveckling av substansen på 80-talet, köpte Novartis rättigheterna och utvecklade kombinationen av artemether (dihydroartemisinin) och lufemantrin, ett syntetiskt kininderivat, som idag används för behandling av malaria.

Medan artemether, som är både mer stabil och mer aktiv är artemisinin själv, avdödar parasiten snabbt i ett tidigt stadium i dess livcykel genom inhibering av ett av dess transportproteiner, hämmar lufemantrin nedbrytningen av hem, den toxiska intermediatet av hemoglobin nedbrytning, vilket inducerar bildningen av fria radikaler och därigenom har en långtidseffekt som hjälper till att eliminera de kvarstående parasiterna. Det inom kinesisk naturmedicin använda extraktet av Artemisina annua är alltså i sig ingen effektiv behandling mot malaria, även om det har inspirerat utvecklingen av artemisinin-baserade kombinationsterapier.

Utan modern läkemedelsutveckling hade artemisinin inte kunnat rädda miljontals liv. Det bör inte heller glömmas att av de 2000 naturmediciner mot hög feber som Youyou Tu undersökte hade 1999 inte någon effekt alls mot malaria. Således är det tydligt att årets Nobelpris knappast verifierar traditionella medicinska behandlingsmetoder utan hellre visar att etnomedicinska erfarenheter kan hjälpa den moderna läkemedelsutvecklingen.

Som kuriosa kan här nämnas att Carl von Linné rapporterade användningen av en dekokt av örten gråbo, Artemisia vulgaris L., mot ’varannandagsfrossa’, år 1755.

Mate Erdelyi, docent, institutionen för kemi och molekylärbiologi, Göteborgs universitet