Magiczny pocisk to koncepcja naukowa opracowana przez niemieckiego laureata Nagrody Nobla Paula Ehrlicha w 1907 r. Pracując w Instytucie Terapii Eksperymentalnej (Institut für eksperimentelle Therapie), Ehrlich wpadł na pomysł, iż możliwe jest zabicie określonych drobnoustrojów (takich jak bakterie), które powodują choroby w organizmie, bez szkody dla samego organizmu. Sama nazwa nawiązuje do starego niemieckiego mitu o kuli, która nie może chybić celu. Ehrlich miał na myśli popularną operę Carla Marii von Webera Der Freischütz z 1821 r., w której młody myśliwy musi trafić w niemożliwy do osiągnięcia cel, aby poślubić swoją narzeczoną.
Zanim nazwiemy wiarę w Magic Bullet naiwnością, pomyślmy, jak bardzo śnimy dziś wciąż o jednym, uniwersalnym lekarstwie na raka, które powstrzyma proces nowotworzenia. Co więcej, marzenia Ehrilicha doprowadziły do wymiernych efektów – nie znalazł co prawda magicznego pocisku, ale ciągłe badania nad jego odkryciem zaowocowały dalszą wiedzą na temat funkcji układu odpornościowego organizmu i opracowaniem w 1909 r. salwarsanu, pierwszego skutecznego leku na kiłę. Jego prace stanowiły podstawę immunologii, a za swój wkład w 1908 r. otrzymał wraz z Élie Metchnikoffem Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.
Poszukiwacze i naukowcy
Na tym jednak historia Magic Bullet się nie kończy. Przyciągani charyzmatycznym blaskiem tej koncepcji i potencjalną sławą przyszłego odkrywcy, podążali za nią inni naukowcy i lekarze.
Jedną z osób, która wręcz rozpaczliwie poszukiwała magicznego pocisku, był niemiecki lekarz Gerhard Domagk. Domagk to jeden z wielu niemieckich studentów medycyny, których wojna bezlitośnie rzuciła na front prosto z akademików i bibliotek. Zamiast studiowania kolejnych opasłych tomów, czekało go powołanie do armii, gdzie wraz z 7 Regimentem Grenadierów wylądował na froncie. Walczył choćby krócej niż studiował. Już podczas pierwszej potyczki oddział Domagka wpadł w zasadzkę, w której zginęło jego 11 szkolnych przyjaciół. Niedługo później sam Domagk został postrzelony w głowę, ale jakimś cudem przeżył i trafił do szpitala.
Pół roku później, kiedy wyzdrowiał, wrócił na front, ale szczęśliwe tym razem przypadł mu etat sanitariusza, gdzie odnalazł się dużo lepiej (mimo ukończonego zaledwie miesiąca studiów medycznych). Codziennością frontowego szpitala były przede wszystkim zakażenia bakteryjne – zgorzele, ropiejące rany, amputacje i sepsa. Dramatycznie brakowało skutecznych leków przeciwbakteryjnych, które mogłyby pomóc tak wielu rannym żołnierzom. Prawdopodobnie to właśnie wtedy młody adept sztuk medycznych rozpoczął swoją własną walkę o to, by powtrzymać rozwój zakażeń.
W listopadzie 1918 r. wrócił na studia medyczne i uzyskał tytuł lekarza w trzy lata. Na froncie widział już tyle, iż wszystkie zajęcia praktyczne zaliczono mu z góry. Po studiach pracował jako asystent na Wydziale Immunologii, a później kierował Instytutem Patologii Eksperymentalnej w firmie IG Farben.
IG Farben to Spółka Akcyjna Syndykatu Przemysłu Farbiarskiego. Był to gigantyczny koncern chemiczno-farmaceutyczny, powstały z połączenia kilku firm, m.in. znanych dzisiaj Bayer, BASF i AGFA. Farby będą ważne w tej historii.
Od barwnika do leku
Gerhard Domagk z wielkim uporem testował wszystkie dostępne mu barwniki pod kątem ich aktywności przeciwbakteryjnej. Skąd wziął się pomysł na wykorzystanie farb w leczeniu ludzi? Domagk nie był w tym względzie pionierem – barwniki azowe wykorzystywano do leczenia infekcji już pod koniec XIX w. (ze skutkiem mizernym, ale zauważalnym). Drugi przykład: w 1891 r. udało się wyleczyć dwie (!) osoby z malarii dzięki błękitu metylenowego.
W swoich testach Domagk rozpoczynał badanie danego barwnika od prób in vitro. jeżeli dany barwnik choć w niewielkim stopniu zabijał hodowle bakteryjne umieszczone na płytce, przechodził do dalszej fazy testów. Kolejny etap był już niestety dużo bardziej inwazyjny. Barwnik, który mógł być potencjalnie użyteczny w leczeniu ludzi, wstrzykiwano myszy, u której wcześniej wywoływano zapalenie otrzewnej. jeżeli mysz mimo wszystko umierała z powodu zapalenia, barwnik trafiał do kosza. Podobnie działo się w przypadku, gdy bezpośrednią przyczyną śmierci myszy okazywała się toksyczność barwnika. jeżeli jednak mysz wróciłaby do zdrowia, barwnik miał szansę stać się wyczekanym magicznym pociskiem.
Nie czekano długo – taka substancja pojawiła się już w 1931 r. Był to pomarańczowy barwnik do tkanin – sulfamidochryzoidyna. Domagk nazwał go roboczo w badaniach D 4145 (D jak Domagk), a później przechrzcił na prontosil. W badaniu na myszach uzyskał stuprocentową skuteczność. Zarażono 26 myszy, następnie 12 dostało prontosil, a 14 nic – były próbą kontrolną. Wszystkie myszy wyzdrowiały po podaniu prontosilu, a wszystkie z grupy kontrolnej umarły czwartego dnia eksperymentu. Czyż to nie brzmiało optymistycznie?
Prontosil i Hildegarde
Domagk w zaciszu laboratorium rozmyślał zatem, jak rozpocząć testy w populacji docelowej – na ludziach. Stawka była tutaj o wiele wyższa i musiał mieć pewność, iż prontosil okaże się nie tylko skuteczny, ale i bezpieczny. Lekarz nie spodziewał się jednak, jak gwałtownie przyjdzie mu to sprawdzić i jak dramatyczna będzie sytuacja pierwszego zastosowania prontosilu u człowieka. 4 grudnia 1935 r. jedyna córka Domagka, czteroletnia Hildegarde, przewróciła się podczas robienia ozdób choinkowych. Kawałek igły wbił jej się w nadgarstek. W niedługim czasie pojawiły się gorączka, obrzęk i ropień. Ranę nacinano, ale pomimo tego ropowica rozprzestrzeniła się na doły pachowe. Stan dziewczynki gwałtownie się pogarszał – dołączyły wysoka gorączka, osłabienie i zawroty głowy. Domagk dobrze znał z frontu te obrazy i znowu poczuł tę samą bezsilność. Ówczesna medycyna nie miała nic więcej do zaoferowania. Chirurdzy sugerowali szybką amputację ręki, co wcale nie gwarantowało jednak powstrzymania rozwijającej się sepsy.
Domagk stanął przed dramatycznym wyborem, zaniechanie działań nie wróżyło jednak niczego dobrego. Z przerażeniem i niepewnością sięgnął po pomarańczowy barwnik – prontosil, który jak dotąd uratował życie 12 myszy laboratoryjnych i rokował najlepiej z badanych przez niego substancji. Jak można się spodziewać, nie byłoby tej historii, gdyby Hildegarde nie wyzdrowiała, a rzeczywiście tak się stało. Dziś można tylko się domyślać, jaki kamień spadł wówczas z ojcowskiego serca Domagka.
Sporo później Domagk dowiedział się jeszcze, iż tak naprawdę nie był pionierem. Inny zdesperowany pracownik IG Farben miał nieco wcześniej zastosować prontosil u swojego syna w podobnej sytuacji, jednak z obawy przed karą zdecydował się ujawnić ten fakt dopiero po opisaniu go przez Domagka.
Dzięki temu odkryciu sulfonamidy weszły do powszechnego użytku. Były tanie, niezwykle skuteczne przeciwko infekcjom paciorkowcowym i gronkowcowymi i miały kilka skutków ubocznych. Zaczęto je szeroko stosować pod koniec lat trzydziestych XX w., zwłaszcza po rozgłosie, jaki zyskał prontosil, gdy przypisano mu uratowanie życia syna Franklina Roosevelta w 1936 r. Warto zauważyć, iż sulfonamid uratował także Winstona Churchilla, leczonego z powodu ciężkiego zapalenia płuc w 1943 r. Ze względu na swoją skuteczność i te szeroko nagłośnione sukcesy sulfonamidy stał się wszechobecne w leczeniu infekcji w latach czterdziestych XX w.
Opisywano, iż entuzjastycznie nastawieni lekarze zaczęli ich używać do wszystkiego. Żartowano nawet, iż gdy pacjent przychodzi do szpitala, natychmiast podaje mu się sulfonamidy, a jeżeli w ciągu tygodnia nie poczuje się lepiej, może warto go wówczas zbadać. Prontosil był dostępny bez recepty, więc pielęgniarki krążyły po okolicy z garścią tabletek w kieszeniach i rozdawały je jak aspirynę.
Nobel i wojna
Prontosil był pierwszym z całej grupy sulfonamidów – leków, które są kamieniem milowym medycyny i jednym z najważniejszych odkryć XX w., stosowanych i docenianych do dzisiaj.
Domagk został nominowany do Nagrody Nobla i przyznano mu ją w 1939 r. Nie udało mu się jednak jej odebrać, ponieważ nie zezwolono mu na wyjazd z kraju. Niemcy i Szwecja były do siebie wyjątkowo wrogo nastawione, a w powietrzu wisiała kolejna wojna światowa. Nagrodę wręczono mu dopiero w 1947 r., ale pozbawiono go jej części finansowej. Domagk nie zobaczył ani jednej przysługującej korony – dostał tylko dyplom i uścisk dłoni.
Czy Magic Bullet został wreszcie odkryty? I tak, i nie. Nie znamy wszak antybiotyków, których działanie pozostałoby zupełnie obojętne dla naszego organizmu, jednak dysponujemy arsenałem środków, które skutecznie powstrzymują rozwój zakażeń bakteryjnych, nie szkodząc zanadto osobie leczonej. Jak długo magiczne pociski pozostaną aktywne w dobie narastającej antybiotykooporności? To wszystko jest również w naszych rękach.
