Paul Ehrlich otrzymał swoją Nagrodę Nobla w 1908 roku, ale nawet po tym czasie wielokrotnie znajdował się na liście jej nominowanych, co nie dziwi, gdyż do jego osiągnięć należy zaliczyć stworzenie leku na kiłę, uzasadnienie teorii odporności, stworzenie terminologii immunologicznej, wynalezienie chemioterapii, bariery krew-mózg i wiele innych. Więcej o życiu wybitnego biologa przeczytacie w naszym artykule na iwroclaw.com.
Genialny uczeń „E”
Paul Ehrlich miał stosunkowo krótkie, ale barwne i pełne wrażeń życie. Urodził się w zamożnej rodzinie żydowskiej w miasteczku Strehlen (obecnie Strzelin) na Dolnym Śląsku. Jego ojciec był właścicielem karczmy z zajazdem i gorzelni. Rodzina Paula była daleka od świata nauki, a chłopcu w naturalny sposób przepowiadano życie kupca i następcy w interesach ojca.
Na szczęście dziadek ze strony ojca Paula był naukowcem i nauczycielem fizyki i botaniki na Uniwersytecie Wrocławskim i udało mu się zaszczepić we wnuku zainteresowanie nauką. Kuzyn jego matki, bakteriolog Carl Weigert, również odegrał ważną rolę w wyborze przyszłego zawodu Ehrlicha, zapoznając go z barwnikami anilinowymi.
Paul był tak zafascynowany tym tematem, że podczas studiów we wrocławskiej Szkole Medycznej nie interesowało go nic innego, przez co uważany był za niezadowalającego ucznia i rozrabiakę.
Warto zauważyć, że Ehrlich studiował również na Uniwersytecie w Lipsku i na Uniwersytecie w Strasburgu, i co charakterystyczne, jego wyniki w nauce były w obu miejscach równie słabe.
Niemniej jednak, w momencie otrzymania dyplomu w 1878 roku, mógł już pochwalić się stworzeniem szeregu barwników, które były związane z różnymi komórkami. Rok później młody naukowiec opublikował pracę na temat barwienia komórek krwi, w której, wykorzystując trójwymiarową strukturę molekuł, przewidział związek barwnika z określonymi tkankami.
Dzięki wczesnym badaniom Paula Ehrlicha wiemy dziś również, że istnieje kilka rodzajów agranulocytów oraz kilka rodzajów granulocytów.
„Magiczna kula” Ehrlicha
W 1878 roku naukowiec pracował w berlińskiej klinice medycznej, gdzie miał możliwość prowadzenia wszelkich badań. Ehrlicha zainteresował temat barwienia patogenów, który później przerodził się w ideę „magicznej kuli”.
Istota tego pomysłu polegała na tym, że skoro istnieje barwnik dla jednej tkanki, to musi istnieć również barwnik dla mikrobów, które dostały się do organizmu. A skoro istnieje taki barwnik, to musi też istnieć substancja, która zabije ten konkretny rodzaj mikroorganizmu i być może tym zabójcą jest właśnie ten indywidualny barwnik.
W 1882 roku Paul Ehrlich, już w randze profesora, pełniąc funkcję lekarza naczelnego jednej z klinik szpitala Charité, poznał słynnego Roberta Kocha, który niedługo wcześniej odkrył patogen gruźlicy. Ehrlich zaproponował Kochowi swoją metodę barwienia prątków gruźlicy (stosowaną do dziś). Od tego momentu obu wybitnych naukowców połączyła wieloletnia współpraca i przyjaźń.
W 1888 roku podczas eksperymentu z patogenem gruźlicy Paul Ehrlich sam się zaraził i zaraził swoją rodzinę. Musiał pilnie wyjechać z rodziną na leczenie do Egiptu, gdzie przebywał przez 2 lata. Kiedy Ehrlich wrócił do Niemiec, odkrył, że w wyniku intryg stracił stanowisko szefa kliniki.
Dobrze, że miał własne laboratorium, w którym mógł pracować i prowadzić eksperymenty. I wkrótce Koch pomógł mu, oferując stanowisko asystenta w Instytucie Chorób Zakaźnych. W tym samym czasie Ehrlich został profesorem na Uniwersytecie w Berlinie.
Serum przeciw błonicy i teoria „łańcuchów bocznych”
Praca Ehrlicha nad czynnikami chorobotwórczymi zetknęła go z przyszłym laureatem Nagrody Nobla i twórcą serum przeciw błonicy Emilem von Behringiem. Ehrlichowi udało się zwiększyć skuteczność serum, proponując jego wielokrotne wstrzykiwanie, aż do wytworzenia antytoksyny w wymaganym stężeniu. Nawiasem mówiąc, pomógł też von Behringowi w uruchomieniu masowej produkcji tego leku.
W tym czasie naukowiec zaczął rozwijać teorię „łańcuchów bocznych”. Ehrlich opisał zasadę interakcji pomiędzy żywą protoplazmą (gigantyczną cząsteczką) a cząsteczkami pierwiastków chemicznych na wzór interakcji pomiędzy Słońcem a meteorytami. Uważał, że wewnątrz protoplazmy znajduje się jądro, do którego atomy i ich kompleksy są przyczepione „łańcuchami bocznymi”. Na tej podstawie naukowiec zasugerował, że komórki posiadają specyficzne receptory, które mogą komunikować się z patogenami.
W 1897 roku Ehrlich pogłębił teorię „łańcuchów bocznych” i zaproponował ją do rozważenia w kręgach naukowych. Twierdził więc, że „łańcuchy boczne” znajdują się poza błonami komórkowymi (obecnie nazywa się je receptorami) i są w stanie „komunikować się” z elementami chemicznymi w tym środowisku. Niektóre z nich „kontaktują się” z toksynami drobnoustrojów, tworząc wiązanie typu „klucz-zamek”. Taka komórka, zdaniem Ehrlicha, szybko mutuje i „wyrzuca” dodatkowe łańcuchy boczne, które neutralizują toksynę, chroniąc nie tylko siebie, ale i cały organizm.
Ehrlich nazwał te „łańcuchy boczne” przeciwciałami, a jego teoria jest bardzo bliska dobrze rozumianemu dziś mechanizmowi odporności humoralnej.
Nagroda Nobla dla dwojga
Teoria „przeciwciał” wywołała niejednoznaczną reakcję w kręgach naukowych. Szczególnie ostro polemizował z Ehrlichem słynny rosyjski biolog Ilja Miecznikow, który uważał, że odporność zapewnia fagocytoza (aktywne wychwytywanie i pochłanianie mikroskopijnych obiektów przez jednokomórkowe formacje). Ehrlich uważał, że przeciwciała odgrywają główną rolę w obronie organizmu.
Jak to często bywa, okazało się, że obaj mieli rację. Jednak Ehrlich jako pierwszy zwrócił uwagę na interakcję między patogenem a komórką i nazwał ten proces reakcją chemiczną.
Jeśli chodzi o spór Miecznikowa z Ehrlichem, to aby pogodzić obu naukowców, Komitet Noblowski w 1908 roku podzielił między nich nagrodę, uznając obu za twórców nowoczesnej immunologii.
Nawiasem mówiąc, Ehrlich był nominowany do Nagrody Nobla 76 razy, w tym po 1908 roku na liście za odkrycia w dziedzinie chemii.
Jak pokonać krętki?
Idea „magicznej kuli” wciąż motywowała naukowca do dalszych eksperymentów naukowych. I tak, próbując „zabić” czynnik wywołujący śpiączkę, świdrowca, wypróbował ponad 500 barwników, aż udało mu się stworzyć skuteczny lek – arsenofenyloglicynę.
Potem przyszła kolej na poszukiwanie „kuli” na inną straszną chorobę – kiłę, której czynnik chorobotwórczy, krętek blady, pod wieloma względami przypominał świdrowca.
Poszukiwania leku na kiłę zakończyły się w 1909 roku stworzeniem leku nr 606, który nazwano salwarsanem. Dobrze wypadł on w próbach i stał się pierwszym lekiem chemicznym w historii farmacji.
W 1910 roku salwarsan był powszechnie stosowany, ale szybko okazało się, że patogen szybko przystosował się do niewystarczającej dawki. W ten sposób, dzięki Ehrlichowi, dokonano kolejnego ważnego odkrycia – lekooporności.
Jednak skandale i ataki z powodu problemów z Salvarsanem, który zresztą zmodyfikował i nazwał „Neosalvarsanem”, nie poszły na marne.
Będąc z natury osobą bardzo wrażliwą, w roku 1915 roku serce uczonego dało o sobie znać i na skutek udaru apoplektycznego Paul Ehrlich zmarł.
