Gertrude b. elion

Die amerikanische Biochemikerin Gertrude B. Elion (geb. 1918) erhielt einen Nobelpreis für ihre wissenschaftliche Entdeckung von Arzneimitteln zur Behandlung von Leukämie und Herpes und zur Verhinderung der Abstoßung von Nierentransplantationen.

Gertrude Elion wurde 1918 in New York City geboren und schloss das Hunter College 1937 mit einem BA in Chemie ab. Mitten in der Weltwirtschaftskrise war es für eine Frau schwierig, einen Job in der Wissenschaft zu finden. Elion hatte bereits in der High School beschlossen, Krebsforscherin zu werden, arbeitete jedoch mehrere Jahre als Laborassistentin, Lebensmittelanalytikerin und High School-Lehrerin, während sie nachts ihren Master-Abschluss machte. Sie erhielt 1941 einen MS in Chemie von der New York University.

Während des Zweiten Weltkriegs wurden Frauen in wissenschaftlichen Labors benötigt und Elion wurde von den Wellcome Research Laboratories, dann in Tuckahoe, New York, als Biochemikerin eingestellt. Dort arbeitete sie viele Jahre mit George Herbert Hitchings zusammen, der 1988 zusammen mit Gertrude Elion den Nobelpreis für Medizin erhielt. Gemeinsam leisteten sie Pionierarbeit in der pharmazeutischen Forschung und entdeckten und entwickelten Medikamente zur Behandlung bisher unheilbarer Krankheiten. Elion wurde später zum leitenden Forschungschemiker befördert und wurde 1967 Leiter der Abteilung für experimentelle Therapie.

Die Theorie hinter der Entwicklung dieser neuen Medikamente, die von Hitchings vorgeschlagen wurde, war, dass man, da alle Zellen Nukleinsäuren benötigen, das Wachstum sich schnell teilender Zellen wie Bakterien und Tumorzellen stoppen kann, indem man falsche Bausteine ​​oder Antagonisten von Nukleinsäuren ersetzt Säurebasen bei der Synthese von Nukleinsäuren. Somit könnte die Replikation der unerwünschten Zellen verhindert werden. Elion sollte vor allem an Purinen arbeiten, stickstoffhaltigen Basen, die wichtige Bestandteile der DNA sind. Sie arbeitete auch in Teilzeit an ihrer Promotion am Brooklyn Polytechnic Institute, entschied sich jedoch für Letzteres, da sie das Ultimatum hatte, zwischen einer Vollzeit-Promotion und einer Beibehaltung ihres Arbeitsplatzes zu wählen. Für ihre Forschung erhielt sie später die Ehrendoktorwürde der George Washington University und mehrerer anderer Universitäten und Hochschulen.

Die frühe Forschung umfasste ein Bakterium, Lactobacillus casei, die Purine mit den richtigen chemischen Substraten synthetisieren könnten. Sie fand ihre Forschungsarbeit faszinierend, weil damals so wenig darüber bekannt war, wie Nukleinsäure synthetisiert wurde. James Watson und Francis Crick hatten die Struktur der DNA, der Doppelhelix, noch nicht bestimmt. Die Wege zur Biosynthese von Purinen wurden erst Mitte der 1950er Jahre von Arthur Kornberg und anderen ausgearbeitet.

Bis 1951 gelang es Elion und Hitchings, eine Reihe von Arzneimitteln zu entwickeln, die die Purinverwertung beeinträchtigten, sogenannte Purin-Antimetaboliten. Zwei davon wurden am Sloan-Kettering-Institut getestet und erwiesen sich als wirksam gegen Leukämie bei Nagetieren. Eines davon, 6-Mercaptopurin (6-MP), wurde dann in zehn amerikanischen medizinischen Zentren an Kindern mit akuter Leukämie getestet. Zu dieser Zeit gab es keine wirksamen Medikamente für diese todkranken Kinder und nicht einmal jeder Dritte lebte ein Jahr lang. Es wurde festgestellt, dass das Medikament 6-MP eine vollständige, wenn auch oft vorübergehende Remission hervorruft. Es wurde 1953 von der Food and Drug Administration zugelassen. Der Erfolg dieses und verwandter Purin-Antimetaboliten-Medikamente eröffnete ein völlig neues Forschungsgebiet in der Leukämie-Chemotherapie. Obwohl 6-MP immer noch weit verbreitet ist, wird es jetzt in Kombination mit mehreren anderen Antileukämika verschrieben. Fast 80 Prozent der Kinder mit akuter Leukämie können jetzt geheilt werden.

Während der Untersuchung der Wirkungsweise von 6-MP bei Tieren und Menschen entwickelte Elion eine eng verwandte Verbindung namens Azathioprin. Es wurde zuerst als Krebsmedikament getestet, später wurde jedoch eine ganz andere, aber wichtige Funktion festgestellt: Es blockierte die Immunantwort, die zur Abstoßung von Fremdtransplantaten führte. 1960 wurde dieses Medikament bei einer Nierentransplantation auf einem Collie erfolgreich ausprobiert. Bis 1962 wurden erfolgreiche menschliche Nierentransplantationen von nicht verwandten Spendern Realität, bei denen Azathioprin als Immunsuppressivum verwendet wurde. Cyclosporin ermöglichte erfolgreiche Transplantationen von Lebern, Herzen und Lungen, aber Azathioprin wird immer noch bei Nierentransplantationen verwendet. Es wird auch zur Behandlung anderer schwerwiegender Krankheiten wie schwerer rheumatoider Arthritis und systemischem Lupus angewendet.

Ein weiteres Medikament, das Elion und ihre Mitarbeiter wissenschaftlich synthetisiert haben - dh indem sie verstanden haben, wie es biochemisch funktioniert -, ist Allopurinol. Es kann zur Behandlung von Gicht und anderen Krankheiten verwendet werden, die aus einem Überschuss an Harnsäure resultieren. Bei Gicht sammeln sich Harnsäurekristalle in den Gelenken an und verursachen extreme Schmerzen. Allopurinol hemmt die Bildung der Harnsäure.

1968 kehrten Elion und ihre Gruppe zu einigen frühen Arbeiten zurück, die sie und Hitchings an antiviralen Medikamenten durchgeführt hatten. Sie entwickelten ein Medikament, das hochwirksam gegen das Herpesvirus ist. 1970 zog ihr Labor nach North Carolina, wo sie ein neues antivirales Mittel, Acyclovir, synthetisierten. Dieses Medikament ist hochwirksam gegen verschiedene Arten von Herpesviren und für normale Zellen nicht toxisch. Es wird seit 1981 zur Behandlung von Herpes und auch zur Behandlung von Patienten mit der durch das Varizellen-Zoster-Virus verursachten schmerzhaften Krankheit Gürtelrose eingesetzt. Es war sogar ein lebensrettendes Medikament für Patienten mit Herpes-Enzephalitis, einer häufig tödlichen Krankheit. Acyclovir, 1984 von der Food and Drug Administration zugelassen, ist zu einem der profitabelsten Medikamente von Burroughs Wellcome geworden. Zwei Jahre später entwickelten von Elion und Hitchings ausgebildete Forscher Azidothymidin oder AZT, das erste Medikament zur Behandlung von AIDS.

Elion zog sich 1983 von Burroughs Wellcome zurück, blieb dort aber als emeritierter Wissenschaftler. Sie war von 1983 bis 1984 Präsidentin der American Association for Cancer Research und Mitglied zahlreicher Beiräte, darunter Vorsitzende des Lenkungsausschusses für die Chemotherapie von Malaria. Sie war auch Forschungsprofessorin für Medizin und Pharmakologie an der Duke University und arbeitete mit fortgeschrittenen Medizinstudenten zusammen, die über Tumorbiochemie und Pharmakologie forschen möchten, um ihr Interesse und ihre Erfahrungen zu teilen.

1988 teilten sich Elion und Hitchings den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin mit Sir James Black, einem britischen Biochemiker. In ihrer Nobelpreisrede stellte Elion fest, dass ihre 40-jährige Forschung nicht nur zu vielen therapeutischen Medikamenten führte, sondern dass diese lebensnotwendigen Wirkstoffe Werkzeuge waren, um die Geheimnisse der Natur zu verstehen. Sie führten sie in ganz neue Bereiche der medizinischen Forschung, nicht nur in der Biochemie und Pharmakologie, sondern auch in der Immunologie und Virologie.

Elion feierte 1991 ein bedeutsames Jahr, als sie als erste Frau in die National Inventors Hall of Fame aufgenommen wurde. Sie wurde auch in die Hall of Fame für Technik und Wissenschaft aufgenommen und erhielt die National Medal of Science. 1995 wurde sie zur Gewinnerin des Higuchi Memorial Award ernannt und lehrte an der University of Kansas.

Elion, die in Chapel Hill, North Carolina, lebt, setzt ihre Arbeit heute durch die Weltgesundheitsorganisation, ehrenamtliche Lehraufträge an Universitäten und die Unterstützung von Studenten in der medizinischen Forschung fort. Ihre Hobbys sind Fotografie, Reisen und Musik. Ihr Name erscheint auf 45 Patenten

Weiterführende Literatur

Gertrude Elion beschrieb ihre wissenschaftliche Arbeit in ihrer Nobelpreisrede, zitiert in Science
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Magazin (7. April 1989); gab einen persönlichen Bericht über ihr Leben in Nobelpreise (1988). Biografische Daten zu Elion erscheinen in den Büchern Wer ist wer 1997 und das jährliche biografische Wörterbuch der St. Martin's Press. □