Elion, Gertrud

Gertrude Bell Elion
Gertrude Belle Elion 
Namn vid födseln engelsk  Gertrude Belle Elion
Födelsedatum 23 januari 1918( 23-01-1918 ) [1] [2] [3] […]
Födelseort
Dödsdatum 21 februari 1999( 1999-02-21 ) [1] [2] [3] […] (81 år)
En plats för döden
Land
Vetenskaplig sfär farmakologi
Arbetsplats
Alma mater
vetenskaplig rådgivare George Hitchings
Utmärkelser och priser Nobelpriset i fysiologi eller medicin National Women's Hall of Fame ( 1991 ) US National Medal of Science Garvan–Ohlin-medalj [d] ( 1968 ) Women in Technology International [d] US National Inventors Hall of Fame Lemelson-priset ( 1997 ) Women in Technology Hall of Fame [d] ( 1998 ) medlem av American Academy of Arts and Sciences utländsk medlem av Royal Society of London ( 9 mars 1995 ) North Carolina Science Award [d] ( 1989 )
Hemsida nobelprize.org/prizes/me...
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Gertrude Bell Elion ( eng.  Gertrude Belle Elion ; 23 januari 1918, New York , USA  - 21 februari 1999, Chapel Hill , North Carolina , USA) är en amerikansk vetenskapsman - biokemist och farmakolog . 1988 fick Elion Nobelpriset i fysiologi eller medicin , tillsammans med James Black och hennes långvariga handledare George Hitchings , "för deras upptäckt av viktiga principer för läkemedelsterapi", och var den första som varken var läkare eller doktor. .

Medlem av US National Academy of Sciences (1990) [5] och US National Academy of Medicine (1991), utländsk medlem av Royal Society of London (1995) [6] . Tilldelad US National Medal of Science (1991).

Biografi

Gertrude Elion föddes den 23 januari 1918 i en judisk invandrarfamilj (hennes far immigrerade från Litauen vid 12 års ålder, hennes mor från Ryssland vid 14 års ålder ). Hon tog examen från Hunter College , BA, 1937. Hon undervisade sedan en termin vid New York Hospital School of Nursing och först 1939 kunde hon fortsätta sina studier vid forskarskolan vid New York University, där hon 1941, som den enda kvinnliga kandidaten, fick en magisterexamen i kemi.

Åren 1941-42. Hon arbetade som lärare i kemi och fysik, sedan som laboratoriekemist i livsmedelstillverkningsföretaget Quaker Maid (1942-43). 1943-44 var hon engagerad i syntesen av organiska föreningar vid Johnson & Johnson Company i New Jersey. 1944 flyttade Elion till läkemedelsföretaget Wellcome (numera GlaxoSmithKline ), och sedan till Burrows Wellcome i North Carolina, där hon arbetade fram till 1984. Elion var biträdande biokemist (1944-50), biträdande chef för vetenskapsarbete (1955-62). ), föreståndare för vetenskapligt arbete (1963—66) och chef för avdelningen för experimentell terapi (1966—83), där forskning som syftade till att skapa nya läkemedel bedrevs inom kemi, biokemi, farmakologi, immunologi, virologi; På avdelningen ingick även ett cellodlingslaboratorium. Elion samarbetade även med National American Cancer Institute, sedan 1970 har hon varit professor i farmakologi vid Duke University. Elion var konsult till US Public Health Service (1960–64), ordförande för Gordon Biochemical Conference (1966) och medlem av det vetenskapliga rådet vid American Cancer Institute (1980–84).

Elion kunde inte gå på forskarskolan eftersom kvinnor inte fick göra det och försvarade aldrig formellt en doktorsexamen [7] , men trots detta fick hon senare hedersdoktorer från George Washington University , New York University Polytechnic Institute (1989) ) och Harvard University (1998).

Bland läkemedlen som hittats av Elion är merkaptopurin (ett antileukemiskt läkemedel), det immunsuppressiva medlet azatioprin , allopurinol (används mot gikt ), det antimalarialäkemedel pyrimetamin , trimetoprim , acyklovir (ett antiviralt läkemedel som används för att behandla herpes ).

Medlem av American Academy of Arts and Sciences (1991) och American Association for the Advancement of Science. Signerad " Scientists' Warning to Humanity " (1992) [8] .

G. Elion gifte sig aldrig, även om hon under sina studier vid New York University ville gifta sig med statistikern Leonard, men han dog av en smittsam hjärtsjukdom. Elion dog vid 81 års ålder den 21 februari 1999 i Chapel Hill, North Carolina.

Utmärkelser

Vetenskaplig verksamhet

Önskan att koppla samman hennes liv med medicin uppstod i Elion under påverkan av en tragisk händelse som inträffade i hennes liv. I sitt Nobeltal sa Gertrud:

”En av de avgörande faktorerna som påverkade yrkesvalet var min älskade farfars sjukdom och död, som dog i cancer när jag bara var 15 år gammal. Jag bestämde mig då att när jag blir stor ska jag göra mitt bästa för att lära mig hur man behandlar människor från denna fruktansvärda sjukdom. [9]

Elion började sin vetenskapliga karriär vid Burrows Wellcome, i J. Hitchings laboratorium. Tio år innan upptäckten av DNA-dubbelhelixen började hon studera modifierare av nukleinsyrametabolism. Elion och hennes kollegor upplevde stora svårigheter med utrustningen - fysikalisk-kemiska instrument var de enklaste, och det fanns ingen modern spektroskopisk och radiologisk utrustning alls. Trots detta pågick ett aktivt arbete i laboratoriet för att skapa nya läkemedel.

Läkemedel mot leukemi

I början av 1950-talet var metotrexat , som är en antimetabolit och en folsyraantagonist , praktiskt taget det enda tillgängliga läkemedlet mot leukemi. Den förväntade livslängden för ett barn med leukemi var bara tre till fyra månader efter diagnosen, och endast 30 procent av barnen överlevde i mer än ett år. J. Hitchings var övertygad om att det är möjligt att stoppa tillväxten av snabbt delande celler (till exempel bakterieceller eller cancerceller ) med hjälp av antagonister av nukleinsyrakvävebaser , på vilka deras delning beror, som t.ex. purinderivat . Olika nukleinsyraenzymer kända vid den tiden kunde väljas som forskningsmål : nukleaser , nukleotidaser , nukleosidaser , deaminaser , xantinoxidas och urikas . Hitchings och Elion började med att studera guanas och xantinoxidas för att förstå om puriner fungerar som substrat eller hämmare av dessa enzymer. 1948 fann de att 2,6-diaminopurin var en potent hämmare av tillväxten av Lactobacillus casei . Det visade sig också vara effektivt mot cancerceller - dess effekt på tumörceller in vitro visade dess starka hämmande aktivitet. 1951 testades det första gången på människor, och remissioner av kronisk myelogen leukemi observerades. Tyvärr, på grund av den överdrivna toxiciteten av 2,6-diaminopurin, måste dess kliniska användning avbrytas. År 1951 syntetiserade och utvärderade Elion och Hitchings möjligheten att använda mer än 100 purinderivat och fick reda på att ersättningen av en syreatom med en svavelatom i position 6 av guanin och hypoxantin gör det möjligt att erhålla puriner med hämmande aktivitet, nämligen 6-tioguanin (6-TG) och 6-merkaptopurin (6-MP) [10] . Som ett resultat godkände US Food and Drug Administration 1953 användningen av 6-MP för behandling av akut leukemi.

Läkemedel mot gikt och hyperurikemi

Elion och Hitchings blev intresserade av behandling av gikt och hyperurikemi när de forskade om läkemedel mot leukemi. De startade forskning om xantinoxidas , som är ansvarigt för bildandet av urinsyra från xantin och hypoxantin , och dess hämmare. Behandling med 4-hydroxipyrazol-(3,4-d) pyrimidin ( allopurinol ) visade sig resultera i en signifikant minskning av urinsyranivåerna i blod och urin . Allopurinol, som det visade sig, kan vara både en konkurrerande hämmare och ett substrat för xantinoxidas. Dess oxidation producerar motsvarande xantinanalog, oxypurinol (eller alloxantin ), som också är en potent hämmare av xantinoxidas. Halveringstiden för allopurinol från plasma är 90-120 minuter och oxypurinol är 18-30 timmar: det vill säga med införandet av en enstaka daglig dos av allopurinol är det möjligt att upprätthålla en relativt konstant koncentration av oxypurinol i flera dagar . Genom att justera doseringen kan koncentrationen av urinsyra hållas på önskad nivå [11] [12] .

Immunsuppression och transplantation

1958 lyckades Boston-forskaren Robert Schwartz och G. Elion, med hjälp av ett immunologiskt screeningtest, identifiera en ny substans - 1-metyl-4-nitro-5-imidazolyl eller azatioprin (Imuran), en prodrug för 6-merkaptopurin som produceras av röda blodkroppar under inverkan av glutation [13] . Ämnet har visat sig vara extremt effektivt i njurtransplantationsstudier hos hundar . 1962 blev njurtransplantation från obesläktade donatorer möjlig hos människor, tack vare användningen av immunsuppressiva läkemedel baserade på azatioprin och kortisonderivat . De immunsuppressiva egenskaperna hos azotioprin har också använts vid behandling av olika autoimmuna sjukdomar .

Antibakteriella medel

År 1966, genom kemisk modifiering av bensenringen av 5-bensyl-2,4-diaminopyrimidin, erhöll Elion och hans medarbetare ett derivat som är effektivt mot Proteus vulgaris . Ämnet har fått namnet "trimetoprim" och är en folsyraantagonist och hämmare av bakteriellt dihydrofolatreduktas , femtio tusen gånger mer potent än det mänskliga enzymet. Samtidigt verkar det selektivt endast på bakteriellt dihydrofolatreduktas, utan att påverka det mänskliga enzymet. Kombinationen av trimetoprim med sulfonamid sulfametoxazol (co-trimoxazol) har föreslagits av Burrows Wellcome.

Antivirala medel

1968 övergick Elion och Hitchings igen till 2,6-diaminopurin, som inte användes i stor utsträckning på grund av dess toxicitet. De började forskning på ett nyligen syntetiserat diaminopurinderivat, 2,4-diaminopurine arabinosid. Det visade sig vara effektivt inte bara mot kokoppsvirus (liksom 2,6-diaminopurin), utan också mot herpes simplex , som orsakar olika patologier i huden och slemhinnorna [14] . Under flera år har Elion och Hitchings arbetat med purin-arabinosider, studerat sambandet mellan deras struktur och verkan, valt optimala syntesförhållanden och analyserat deras antivirala effekt. Bland de mest lovande diaminopurin arabinosid (ara-DAP) derivaten var guanine arabinosid (ara-G). Elions grupp undersökte verkningsmekanismerna för olika derivat och utförde enzymologiska och metaboliska tester in vivo . Det var då den höga effektiviteten av acykloguanosin (acyklovir) avslöjades . Elions mest kända artikel följde snart, som publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) i december 1977, bara två månader efter att den skickades in. Tillkomsten av acykloguanosin skapade en verklig terapeutisk revolution. Aciclovir visade sig vara effektivt mot herpes simplex, liksom 2,6-diaminopurinanalogen, och det var hundra gånger mer aktivt. Verkningsspektrumet för acyklovir visade sig sträcka sig till herpes simplex-virus typ 1 och 2 och varicella zoster-virus . Den visade också intressanta egenskaper i förhållande till Epstein-Barr-viruset (EBV) [15] . Acyclovir visade sig vara klart effektivare än alla tidigare föreslagna antivirala läkemedel. En utmärkande egenskap hos den nya inhibitorn var inte bara dess effektivitet, utan också dess mycket höga selektivitet, eftersom den inte var cytotoxisk för däggdjursceller i vilka herpesvirus utvecklas. Farmakokinetiska och metaboliska studier av acyklovir på flera djurarter och på människor har visat att det har god metabolisk stabilitet. Eftersom plasmahalveringstiden för aciklovir är cirka tre timmar, administreras intravenöst aciklovir (varunamn zovirax) vanligtvis med åtta timmars intervall. Sedan mitten av 1990-talet har läkemedlet använts i stor utsträckning för att behandla olika sjukdomar orsakade av herpesvirus: genital herpes, bältros , herpesinfektion hos immunsupprimerade patienter, herpesencefalit , etc. [16] [17] [18] . Införandet av acyklovir i farmakologin var utan tvekan höjdpunkten i Elions karriär.

Länkar

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 Gertrude B. Elion // Encyclopædia Britannica 
  2. ↑ 1 2 Gertrude Elion // American National Biography  (engelska) - 1999.
  3. ↑ 1 2 Gertrude Belle Elion // Brockhaus Encyclopedia  (tyskt) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ 1 2 Ogilvie M. B. The Biographical Dictionary of Women in Science  (engelska) : Banbrytande liv från antika tider till mitten av 1900-talet - Routledge , 2003. - Vol. 1. - S. 415. - 798 sid. — ISBN 978-1-135-96342-2
  5. ↑ Elion, Gertrude på US National Academy of Sciences  webbplats
  6. ↑ Elion; Gertrude Belle (1918-1999  )
  7. ↑ Stille, Darlene R. Extraordinära kvinnliga forskare (s.65  ) . —Barnpress _, 1995.
  8. ↑ World Scientists' Warning To Humanity  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . stanford.edu (18 november 1992). Hämtad 25 juni 2019. Arkiverad från originalet 6 december 1998.
  9. ↑ Nobelpristagare: Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1988
  10. ↑ George H. Hitchings, Gertrude B. Elion, Elvira A. Falco, et al. "Antagonister av nukleinsyraderivat. I. Lactobacillus casei-modellen.” Journal of Biological Chemistry 183 (mars 1950): 1-9.
  11. ↑ R. Wayne Rundles, James B. Wyngaarden, George H. Hitchings, et al. "Effekter av en xantinoxidashämmare på tiopurinmetabolism, hyperurikemi och gikt." Transactions of the Association of American Physicians 76 (1963): 126-140.
  12. ↑ Enzymatiska och metaboliska studier med Allopurinol. Annals of the Rheumatic Diseases 25 (1966): 608-614.
  13. ↑ Paulo de Miranda, Lowrie M. Beacham III och Teresa H. Creagh. "Det metaboliska ödet för metylnitroimidazoldelen av azatioprin i råttan." Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 187, nr. 3 (1973): 588-601.
  14. ↑ Janet L. Rideout, Paulo de Miranda, Peter Collins, et al. "Biologiska aktiviteter av vissa purin-arabinosider." Annals of the New York Academy of Science 255 (1975): 468-480.
  15. ↑ Brenda M. Colby, James E. Shaw och Joseph S. Pagano. "Effekt av Acyclovir [9-(2-hydroxietoximetyl)guanin] på Epstein-Barr Virus DNA-replikation." Journal of Virology 34 (1980): 560-568.
  16. ↑ Phillip A. Furman, James A. Fyfe, Paulo de Miranda, et al. "Selektivitet av verkning av ett antiherpetiskt medel, 9-(2-hydroxietoximetyl)guanin." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 74, nr. 12 (1977): 5716-5720.
  17. ↑ Howard J. Schaeffer, Lilia Beauchamp, Paulo de Miranda, et al. "9-(2-hydroxietoximetyl)guaninaktivitet mot virus i herpesgruppen." Nature 272 (1978): 583-585.
  18. ↑ Karen K. Biron. "In vitro mottaglighet för Varicella-Zoster-virus för acyklovir." Antimicrobial Agents and Chemotherapy18 (1980): 443-447.
  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser
Ordböcker och uppslagsverk
Släktforskning och nekropol