A gyógyító szerek története
A gyógyszerkészítés története szervesen összefonódik a kémia fejlődésével. A XVIII. század második feléig az alkímia keretein belül folytak a kémiai kutatások. Az alkimisták a bölcsek köve és az aranycsinálás titkát kutatva számos kémiai eljárással gazdagították a tudományos ismereteket, amelyekből a gyógyszerkészítés is többet felhasznált – például a lepárlást, a különféle oldószereket alkalmazva hatékonyabb növényi kivonatokat lehetett előállítani. Az alkímiát azonban átszőtte a miszticizmus, az alkimisták pedig gyakran folyamodtak csaláshoz. A rossz hírnév következményeként a XVIII. század második felétől akár halállal is büntethetővé vált, aki alkímiával foglalkozott. Az alkímiával párhuzamosan, de vele szemben állva létezik az iatrokémia (jatrokémia), az életfolyamatok kémiája. A század vége felé már tudományos kutatásként is foglalkoznak kémiával, sorra születnek a felfedezések, a kémia szervetlen és szerves kémiára válik szét, gyors fejlődésnek indul a jatrokémia is. A szerves kémiával foglalkozó vegyészek számos molekulát izolálnak, szintetizálnak, meghatározzák szerkezetüket, és módosítják azokat. A gyógyszermolekulákat először állatokon próbálják ki, majd megfelelő hatásosság és biztonságosság után megkezdődnek a klinikai vizsgálatok.
A betegségek okát sokáig nem ismerte az ember, és igen hiányos ismeretek birtokában volt a test működéséről, ezért évszázadokon keresztül a legtöbb szert a betegségtől függetlenül, csak tüneti kezelésre, elsősorban fájdalom, láz enyhítésére alkalmazták. A gyógyító szándék egyidős az emberrel, a ténylegesen gyógyító szerek használata azonban igen rövid időre nyúlik vissza. A 19. századtól rohamosan fejlődik az orvostudomány, a tudósok mind pontosabb leírást adnak a test és a szervek működéséről, a betegségek kiváltó okairól, és lefolyásukról, ami lehetőséget teremtett a hatékony, tudományos kezelésre, és a valóban gyógyító szerek előállítására.
A természet patikája
A XVIII. századtól számos, elsősorban növényi hatóanyagot izolálnak és vezetnek be a gyógyászatba. Az 1700-as években Angliában vették észre, hogy a piros gyűszűvirág főzetével meg lehet szüntetni a szívbetegek folyadék-fölhalmozódását, az ödémát, és a kivonat szabályozza a szívösszehúzódások ritmusát. A gyűszűvirág hatóanyaga, a digitálisz a szívelégtelenség kezelésének első számú és csaknem az egyetlen hatásos gyógyszere volt sokáig, és a mai napig fontos helyet foglal el a szívgyógyászatban.
A középkor kezdetén azokon a vidékeken, ahol a rozslisztből készítették a kenyeret, súlyos, járványszerű megbetegedések ütötték fel fejüket, a betegeknek elhaltak az ujjaik a kezükön és a lábukon. Ma már tudjuk, hogy a nemegyszer több ezer ember halálát okozó betegséget az anyarozzsal fertőzött liszt okozta. Az anyarozs a rozsszemeken élősködő gomba, a népi gyógyászatban magzatelhajtóként, illetve a szülés segítésére használták.
Az anyarozst 1787-ben alkalmazták először a nőgyógyászatban mint méhösszehúzó szert. A XX. században felfedezték, hogy még sok, a gyógyászat számára fontos hatóanyagot tartalmaz – pl. 1918-ban izolálták az ergotamint, mely erős érösszehúzó hatású anyag, migrén elleni szer készül belőle –, így termesztésére is kísérleteket folytattak. A mesterségesen fertőzött anyarozs termesztésének nagyüzemi megvalósításában nagy szerepe volt a magyar Békésy Miklósnak. A természetes anyarozs-alkaloidok alap-építőköve, a lizergsav. 1938-ban készítették el a lizergsav egyik származékát, a lizergsav-dietilamidot, amelyet a szer kezdőbetűiből rövidítve csupán LSD-nek jelölnek. Az LSD gyógyszervegyületnek készült, de nem vált be, azonban élénk hallucinációt okozó hatása miatt kábítószerként nagyon „népszerű” lett.
Az ópium évezredek óta használatos nyugtató, fájdalomcsillapító szer. 1805-ben sikerült kivonni a mákból az ópium fő hatóanyagát, egy igen erős fájdalomcsillapítót, a morfint.
A malária rendkívül súlyos és elterjedt betegség évszázadok óta (még ma is 2 millió halálesetet okoz, és 300 millió embert fertőz meg évente), gyógyítására az Andokban honos kínafa aprított kérgét használták. 1820-ban vonták ki a kéregből a kinint, mely a mai napig a leghatásosabb gyógyszer a malária ellen.
A Peruban honos kokacserje leveleinek fogyasztása a messzi múltba nyúlik vissza, alkaloidját, a kokaint a XIX. század derekán izolálták. A levelek kb. 0,5–1 százalék kokaint tartalmaznak. A kokaint közvetlenül a termesztés helyén kell kivonni a növényből, mert a levelek a szállítás során elveszthetik drogtartalmukat. A nyugtatóként és helyi érzéstelenítőként használt anyagra sokáig csodaszerként tekintettek. Élénkítő hatása miatt kezdetben üdítőitalokba is keverték, az első ilyen az olasz eredetű Vin Mariani, majd 1886-ban megjelent a Coca-Cola is, amely 1903-ig szintén tartalmazott kokaint.
Az 1920-as évekig az inzulinhiány okozta cukorbetegség gyógyíthatatlan kórnak számított, még szigorú diéta mellett is gyakran vezetett halálhoz. Több kísérlet után végül 1922-ben Frederick Grant Banting kanadai fiziológusnak és Charles Herbert Best orvostanhallgatónak sikerült a torontói egyetemen borjú hasnyálmirigyből klinikailag is hasznosítható inzulint előállítani. Teljestményüket Nobel-díjjal jutalmazták.
A gyógyszeripar kezdete
A technológia rohamos fejlődése lehetővé tette, hogy a XIX. század végétől, a XX. század elejétől új irányt vegyen a gyógyszerkutatás. Részben a korábbi tapasztalatok, részben új elméletek alapján a kutatók számos vegyületet próbálnak ki a különböző betegségek kezelésére, majd az ígéretes anyagokat tovább módosítják, hogy minél hatékonyabb szert állíthassanak elő, és a gyárakban megindul a tömegtermelés.
Az első és legismertebb ipari méretekben előállított szer az 1899-es szabadalmi bejegyzésű (Bayer cég) szalicilsavszármazék, az aszpirin. A fűzfakéreg lázcsillapító hatása már évszázadok óta ismert volt. A fűzfafőzetből 1828-ban egy müncheni gyógyszerészprofesszor keserű, sárgás anyagot vont ki, amelyet a fűzfa latin neve (salix) után szalicinnek nevezett el. A szalicinből savas főzéssel állítható elő a szalicilsav.
Az aszpirin hamar népszerűvé vált, s miután 1859 meghatározták a szalicilsav kémiai szerkezetét, a növekvő szükséglet kielégítésére kidolgozták ipari szintézisét is. Friedrich von Heyden a szalicilsav-termelésre gyárat alapított. Az aszpirin karrierje ma is töretlen.
A szifiliszt évszázadokon keresztül higannyal kezelték, változó sikerrel. 1910-ben Paul Ehrlich német orvos és japán asszisztense, Sachahiro Hata több száz próbálkozás után megtalálta a félelmetes betegség első hatékony gyógyszerét, a Salvarsanak nevezett arzénos keveréket. A korábban már orvosi Nobel-díjat kapott Ehrlichet a szifilisz legyőzőjeként ünnepelték.
Garhardt Domagk német gyógyszervegyész a 30-as években vegyületek százait vizsgálva végig fedezte fel az antibakteriális hatású szulfonamidokat (prontosil). A készítménnyel gyógyíthatóvá vált a Streptococcus okozta orbánc és kötőszöveti gyulladás, a kankó és a gyermekek közt pusztító Meningococcus okozta agyhártyagyulladás. Felfedezéséért Domagkot 1939-ben Nobel-díjjal tüntették ki.
Az első antibiotikumot, a penicillint még 1929-ben Fleming fedezte fel, véletlenül, amikor észrevette, hogy a tenyészetbe került gombaszennyeződés körül a baktériumok növekedése megáll. A táptalajon a baktériumtelepeket feloldó Penicillium notatum gomba termékét, a penicillint gyógyszerként csak 1942-ben próbálták ki, akkor azonban példa nélküli hatékonyságúvá tette a fertőző betegségek kezelését. Majd 1948-ban megjelent az első tuberkulózis-ellenes szer, a sztreptomicin. Ezután célzottan keresték az antibiotikumot termelő mikroorganizmusokat; az 50-es évektől kezdve újabb antibiotikumok sora született. (Az antibiotikum szót kezdetben csak a mikroorganizmusok termelte hatóanyagokra használták, elkülönítve őket a kémiailag előállított kemoterapeutikumoktól, ez a megkülönböztetés mára már megszűnt.)
Később a gyógyszervegyületek szerkezete és hatása közti összefüggések tisztázása lehetővé tette, hogy céltudatos kémiai változtatásokat végezzenek a természetes baktériumellenes vegyületeken, illetve a szintetikus anyagokat célzottan alakítsák, igen hatékony és nagyszámú antibiotikumot hozva létre. Az előbbiekhez tartoznak pl. a penicillinek, cefalosporinok, aminoglikozidok, makrolidok stb., míg az utóbbiakhoz pl. a szulfonamidok, kinolonok, imidazolok.
Géntechnológia
Az 1970-es évektől drámaian megnőtt a 2-es típusú diabéteszes betegek száma, lehetetlen volt a kezeléshez szükséges inzulinmennyiséget állati hasnyálmirigyből kivonni. A kutatók egy teljesen új módszert dolgoztak ki biológiai molekulák – többek közt az inzulin – előállítására. A rekombináns DNS technológiával a kívánt anyag génjét (DNS-t) baktériumok génállományába építik be, így azok természetes úton állítják elő a molekulát. Az inzulin volt az első olyan szer, amelyet ezzel a módszerrel ipari méretekben állítottak elő.
Szabó Zsuzsa
