Dr n. med. Iwona Korzeniewska-Rybicka

W 2015 roku przyznano już piątą Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny za prace nad malarią

Malaria jest jednym z najpoważniejszych zagrożeń zdrowotnych na świecie. Według danych WHO w 2013 roku zarejestrowano ok. 198 mln zakażeń, a blisko 584 tys. osób zmarło z jej powodu, głównie były to dzieci w Afryce. Na terenach endemicznego występowania malarii mieszka ok. 3,4 mld osób (ponad 40 proc. populacji globalnej). Najbardziej malarycznym regionem jest obszar Afryki na południe od Sahary. Wysokie ryzyko zachorowania występuje w krajach Afryki Zachodniej (Ghana, Togo), a także w popularnej wśród turystów części wschodniej, jak Kenia i Tanzania. Obszarem zagrożenia są też wyspy Oceanii, Azja, Ameryka Południowa i Środkowa. 

Na obszarach nieendemicznych choroba także występuje ze względu na podróże, np. w Stanach Zjednoczonych rocznie stwierdza się 1,5-2 tys. przypadków, głównie u niedawnych podróżników. Malaria wróciła także do Europy: zakażenia stwierdzono w ostatnich latach w Grecji i we Włoszech. W Polsce rocznie rozpoznawanych jest kilkadziesiąt zachorowań, ale wyłącznie u osób ugryzionych przez komara w trakcie egzotycznej podróży. Jednak podobnie jak południe Europy mamy potencjalnie klimat, który sprzyja przenoszeniu się zarodźca malarii. Występuje zatem zagrożenie powstaniem ognisk zakażeń ze względu na przenoszenie pasożyta przez komary inwazyjne, zdolne przenosić chorobę z chorego, który nabył ją w czasie podróży do obszarów endemicznych, na inne osoby.

Próby przejęcia kontroli nad malarią trwają od zarania ludzkości. W poprzednim odcinku pt. „Lek na zimnicę” (MT 2015;9:77-9) opisałam losy chininy, która zapoczątkowała jedną z dwóch zasadniczych możliwości terapii przeciwmalarycznych, a której początek wywodzi się z Nowego Świata i sięga XVII wieku.

W dzisiejszym odcinku historia artemizyniny, tym razem leku chińskiego, którego roślinne źródło znane było już w IV wieku.

Tabela 1. Laureaci Nagrody Nobla za badania nad malarią.

Ryc. 1. Tu Youyou jako studentka w 1951 roku podczas pracy laboratoryjnej na Akademii Medycznej w Pekinie. Obok jej ówczesny opiekun naukowy Lou Zhicen.

Waga odkryć naukowych w dziedzinie malarii znajduje odzwierciedlenie w sporej liczbie przyznanych w tym zakresie Nagród Nobla: dotychczas było ich cztery (tab. 1), a 5 października tego roku Komitet Noblowski przyznał Chince, profesor medycyny tradycyjnej Tu Youyou nagrodę za odkrycie artemizyniny (ryc. 1).

Walka rewolucyjna

W latach 60. XX wieku z północnego Wietnamu do komunistycznego dyktatora Chin Mao Tse-tunga wpłynął apel o pomoc, bowiem wojownicy ginęli z powodu zakażenia zarodźcami malarii opornymi na znane wówczas leki, pochodne chininy. Mao wezwał wówczas swoich najlepszych naukowców do rozwiązania tego problemu.

Warto oczywiście zauważyć, że z identycznym problemem borykała się armia amerykańska walcząca w Wietnamie, i jednocześnie w Stanach Zjednoczonych rozpoczęto poszukiwania remedium, co zresztą doprowadziło do wyprodukowania pochodnej chininy – meflochiny w Walter Reed Army Institute of Research (WRAIR). Lek niestety okazał się niebezpieczny, gdyż wywoływał urojenia paranoiczne. W 2003 roku w trakcie interwencji w Liberii dziesiątki amerykańskich marines wolało zachorować na malarię, niż brać meflochinę. Bali się, że po powrocie do domu zabiją żony, co zdarzyło się w kilku przypadkach żołnierzom sił specjalnych po powrocie z Afganistanu w 2002 roku.

Projekt 523

Ale wróćmy do artemizyniny. Wielki program badawczy pod nazwą Projekt 523 wystartował w Chinach 23.05.1967 roku. Rzesza chińskich naukowców rozpoczęła benedyktyńską pracę. Jedna grupa miała przetestować ok. 40 tys. znanych związków chemicznych. Natomiast druga miała poszukiwać w naturze, śląc m.in. wysłanników do chińskich wiosek, aby pozyskali receptury znachorów na gorączkę malaryczną. Przez ręce tego zespołu przeszło ponad 2 tys. różnych produktów roślinnych z tradycyjnej chińskiej medycyny galenowej. Pierwotnie 640 z nich wytypowano jako mające działanie przeciwmalaryczne. W końcu na modelu mysim zaczęto testowanie 380 wyciągów pozyskanych z ok. 200 surowców roślinnych.

Zwrotem było wykazanie, że wyciąg z rośliny o chińskiej nazwie qinghao hamuje wzrost zarodźców malarii. Opisy tej rośliny znajdowały się w różnych zwojach z zapiskami medycznymi już od IV wieku, w tym w księdze autorstwa Ge Honga (284-346 w. n.e.). Owa roślina qinghao to znana w Europie bylica roczna (Artemisia annua). Jest ona także spotykana w Polsce jako antropofit, czyli obcy przybysz na nasze tereny.

Choć stosowana od wieków w Chinach, także powszechnie w XX wieku, qinghao nie była nigdy przebadana naukowo.

Trudna artemizynina

Niestety, kiedy przyszło do badań w modelach zwierzęcych, pojawiły się problemy. Qinghao przestało działać. Analizując zapisy z podręcznika medycznego Ge Honga z IV wieku, chińscy badacze wyczytali: „Garstkę qinghao zanurz w 2 litrach wody, wyciśnij sok i wypij w całości”. W ten sposób domyślono się, że podgrzewanie surowca roślinnego może być szkodliwe i że konieczna jest zmiana jego obróbki. I rzeczywiście w temperaturze pokojowej qinghao działało także w laboratoriach badawczych.

Niestety Chińczycy dysponowali przestarzałą aparaturą, która spowalniała proces izolacji aktywnego komponentu z qinghao. Dopiero w 1972 roku otrzymano związek, który pierwotnie nazwano qinghaosu (su oznacza po chińsku „cząstka podstawowa”), a następnie artemizyniną. Miał on strukturę nieznaną wcześniej w naturze, wzór cząsteczkowy C₁₅H₂₂O₅ i masę cząsteczkową 282 Da. Pierwszy opis struktury chemicznej został opublikowany w 1977 roku. Co najważniejsze, substancja miała 100-proc. skuteczność leczniczą u myszy zakażonych Plasmodium berghei i małp z zakażeniem Plasmodium cynomolgi.