Chemie versus bacterie, aflevering 6. Gerhard Domagk en Prontosil, de eerste sulfa

Met het succes van Salversan in handen denkt Ehrlich in sneltreinvaart allerlei andere ziekteverwekkers te kunnen elimineren. In 1914 spreekt hij het 7de Internationale Medische Congres in Londen toe. Vrij vertaald zegt hij: ‘Alle landen ter wereld zijn hier vertegenwoordigd om te zien dat in wetenschappelijke samenwerking alle grenzen tussen naties verdwenen zijn.’ Hij belooft binnen vijf jaar zijn chemotherapie (zie aflevering 2) succesvol toe te passen op een reeks bekende ziekteverwekkers. Binnen enkele maanden wordt zijn optimisme gelogenstraft en breekt de Eerste Wereldoorlog uit.

Project ‘100 jaar antibiotica’
Aflevering 4. Opkomst van de chemie
Aflevering 5. Een kleurrijk voorspel
Aflevering 6. Gerhard Domagk en Prontosil
Aflevering 7. Aspirine
Aflevering 8. Het succes van de sulfa’s; met een zwarte rand

Prontosil
Prontosil. Diep rood van kleur. Het eerste synthetische antibioticum.

De 5 jaar van Paul Ehrlich zijn uiteindelijk 20 jaar geworden. Ondertussen boekt hij wel grote vooruitgang in het herkennen van lichaamsweefsels, bloedcellen, zenuwen enz. met het steeds grotere arsenaal aan kleurstoffen uit de chemische industrie van die tijd. Het dramatische verloop van de loopgravenoorlog maakt diepe indruk op alle onderzoekers (er vallen meer doden door infecties dan door wapens). Dat geldt zowel voor Alexander Fleming in Engeland, zoals we later zullen zien, als voor Gerhard Domagk in Duitsland.

Prontosil, een commercieel succes

Gerhard Domagk (1895-1964) werkt via IG Farben bij Bayer (onderdeel van IG Farben). Hij is bacterioloog en patholoog en werkt aan betere middelen tegen infecties. Eigen ervaringen in WO I hebben hem zeer gemotiveerd tot dit onderzoek. In 1932 doet hij  de ontdekking waarvoor hij later de Nobelprijs zal krijgen. Hij ontdekt dat de rode kleurstof Prontosil rubrum muizen en konijnen beschermt tegen dodelijke doses stafylokokken en streptokokken. Domagk is echter niet overtuigd van de werking van Prontosil in mensen en is daarom huiverig om zijn ontdekking bekend te maken. Maar wanneer zijn eigen dochter een ernstige streptokokkeninfectie oploopt en de destijds gebruikelijke behandelmethode niet werkt, behandelt hij haar met Prontosil. Dit bespaart haar een amputatie van haar arm en ze herstelt volledig. Pas in 1935, nadat klinische testen door artsen positief gebleken zijn, maakt hij dit bekend.

IG Farben
Hoofdkantoor IG Farben in Frankfurt, geopend in 1931. In 1945 hoofdkwartier van de geallieerden. Sinds 2001 deel van de Universiteit van Frankfurt. Foto: Wikimedia Commons.

Prontosil wordt voor Bayer een commercieel succes. Al in 1937 is de omzet 5 miljoen mark; op een lijst van bijna 500 medische producten van IG Farben neemt het de derde plaats in van de best verkochte medicijnen; na Aspirine en Neosalversan. Zelfs al wordt later bewezen dat het actieve bestanddeel niet Prontosil is, maar een afgeleide van deze stof. Het actieve ingrediënt wordt gevormd in het lichaam. Dat is sulfanilamide, een eenvoudig molecule dat al in 1908 is gemaakt en dat niet meer kan worden beschermd door een patent. Dat het werkzame middel in het lichaam wordt gevormd, heeft belangrijke gevolgen voor het onderzoek. Het leidt tot minder aandacht voor in vitro experimenten om de mogelijke werking van het middel te beoordelen en tot aanzienlijk meer aandacht voor dierproeven (een probleem, doordat de beweging tegen vivisectie veel aanhang heeft onder de Nazi’s). In 1939 ontvangt Domagk de Nobelprijs voor de Geneeskunde, waarover in een volgende aflevering meer.

Rationele aanpak

Het toeschrijven van de ontwikkeling van Prontosil aan één persoon doet tekort aan alle anderen die hebben meegewerkt. Temeer daar wetenschappelijk onderzoek in Duitsland teamwerk is geworden. De tijd van eenzaam zwoegende hoogleraren of doctoren die grootse prestaties leveren is voorbij. De Duitse industrie heeft het voortouw genomen bij de ontwikkeling van medicijnen. En wel in een nauwe multidisciplinaire samenwerking tussen chemici, farmaceuten en medici. De manier van werken lijkt al veel op de huidige. Meerjarige projecten met duidelijke beslismomenten. Screening van verzamelingen van moleculen op mogelijke werking, gevolgd door veel laboratoriumonderzoek. Uitvoerige tests op dieren. Tenslotte klinische tests op patiënten. Alles volgens een strikt rationele aanpak. De grote successen van de Duitse kleurstoffenindustrie vormen hiervoor de basis. Zowel financieel, als door de beschikbaarheid van laboratoria. Kleurstoffen vormen de inspiratiebron voor de te onderzoeken moleculen. Het roemruchte IG Farben is in wording (1925) en de basis wordt gelegd voor ook nu nog bekende firmanamen als Bayer, Hoechst en BASF. De rol van dit kartel bespreken we hierna, evenals zijn rol in het nazitijdperk en zijn afloop.

De rol van kleurstoffen bij de ontwikkeling van synthetische medicijnen is van blijvende betekenis; hoewel de kleur grotendeels verdween uit de medicijnen. Prontosil is één van de laatste felgekleurde producten, daarna zien we vooral witte poeders. Maar de benzeenring is tot op de dag van vandaag gebleven. Iets breder gezien: verreweg het grootste deel van onze medicijnen bevat aromaatringen, nu niet meer in de eerste plaats benzeenkernen maar heterocyclische ringen (ook met andere atomen dan koolstof). Een merkwaardige speling van het lot! Immers, destijds is er niet alleen een bloeiende kleurstoffenindustrie, maar ook veel aandacht voor chemische bewerkingen van natuurlijke geneesmiddelen. Zoals voor malariamiddelen afgeleid van kinine, en verdovingsmiddelen afgeleid van cocaïne en morfine. En penicilline is al ontdekt, zeven jaar voordat Prontosil op de markt wordt gebracht!

Bronnen:
Wikipedia: alle genoemde eigennamen en producten
The First Miracle Drugs (How the sulfa drugs transformed medicine), John E. Lesch. Oxford University Press 2007
Gerhard Domagk, Further progress in chemotherapy of bacterial infections, Nobel Lecture, December 12, 1947

(Visited 1 times, 1 visits today)

Plaats een reactie