Герхард Йоханнес Пауль Домагк ( немецкое произношение: [ˈɡeːɐ̯haʁt ˈdoːmak] ; 30 октября 1895 — 24 апреля 1964) — немецкийпатологибактериолог.
Ему приписывают открытие сульфонамидохризоидина (KL730) как антибиотика , за которое он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1939 года . Препарат стал первым коммерчески доступным антибиотиком и продавался под торговой маркой Prontosil . [3] [4]
Работая на кафедре патологии Мюнстерского университета , Домагк был приглашен в филиал IG Farben в Эльберфельде (позже Вупперталь ) в 1927 году. Его обязанностью было тестирование химических соединений, подготовленных в лаборатории IG Farben, на предмет потенциальных лекарств. Было обнаружено, что новое соединение, синтезированное Фридрихом Митчем и Йозефом Кларером, производное бензола азокрасителя, присоединенное к сульфонамидной группе в качестве боковой цепи, обладает антибактериальной активностью против человеческой бактерии Streptococcus pyogenes . В 1935 году единственная дочь Домагка, Хильдегарда, поранилась и заразилась стрептококковой инфекцией . В отчаянной попытке спасти руку своей дочери от ампутации и ее жизнь Домагк использовал новое соединение, которое в конечном итоге вылечило инфекцию. Получив торговую марку Prontosil, новый препарат стал первым антибиотиком, доступным для коммерческого использования при бактериальных инфекциях.
Домагк был выбран для получения Нобелевской премии по физиологии и медицине 1939 года «за открытие антибактериальных эффектов пронтозила» [5] , но нацистское правительство запретило ему получать награду. В 1947 году, после падения нацистской Германии, ему официально вручили Нобелевский диплом, и он прочитал Нобелевскую лекцию. [6]
Домагк родился в Лагове , Бранденбург , Германская империя (ныне Польша). Его отец Пауль Рихард Домагк был школьным учителем. У него был старший брат Эрих, который умер в детстве, и младшая сестра Шарлотта. Когда ему было пять лет, в 1900 году его отца перевели в Зоммерфельд (ныне Любско , Польша). Он сразу же поступил в школу Бисмарка, где закончил начальное образование в 1910 году. Затем он посещал школу Герцога-Генриха в Лигнице, где закончил среднее образование в 1914 году. [7]
Домагк поступил в Кильский университет в 1914 году, чтобы изучать медицину. Когда началась Первая мировая война , университет был закрыт, и он вернулся в Зоммерфельд. Он присоединился к немецкому гренадерскому полку 7 в качестве добровольца вместе с 15 своими старыми школьными друзьями. Во время своего первого опыта войны во Фландрии в октябре 1914 года он едва избежал смерти, где были убиты 11 его школьных друзей. Он был переведен на восточный фронт в Польше в декабре 1914 года, где он был ранен в голову. [8] Он был перевезен в Лихтерфельде недалеко от Берлина, где он оправился от ранения. Там он прошел подготовку в качестве санитара. В мае 1915 года он вернулся на восточный фронт в качестве медика. Он вспоминал ужасы и страдания, особенно от инфекций, на полях сражений, говоря: «Эти ужасные впечатления преследовали меня всю мою жизнь и заставляли меня думать, как я могу принять меры против бактерий... Тогда я поклялся, если вернусь домой живым, работать и работать, чтобы внести небольшой вклад в решение этой проблемы» [9] .
После окончания войны в ноябре 1918 года Домагк возобновил свой медицинский курс в Киле. Его докторская диссертация под названием Beeinflussung der Kreatininausscheidung durch Muskelarbeit [10] ( Влияние выделения креатинина в мочу через мышечную активность ) [11] была написана под руководством Макса Бюргера, и в 1921 году он получил степень. [12] С 1922 по 1923 год он работал ассистентом Георга Хоппе-Зейлера в Киле. [11]
В 1923 году он встретил Вальтера Гросса, директора Института патологии в Университете Грайфсвальда , на конференции Немецкого общества патологии в Лейпциге. Гросс был впечатлен им и назначил его младшим врачом в Грайфсвальде. [12] Он поддерживал исследования Домагка по фагоцитозу, иммунному процессу, открытому русским зоологом Ильей Мечниковым , вплоть до того, что допускал чрезмерное использование электричества, постоянное фотографическое освещение и свободное перемещение подопытных мышей, что все это злило уборщика. Диссертация Домагка «Уничтожение инфекционных заболеваний через ретикулоэндотелий и развитие амилоида» [11] , опубликованная в 1924 году в Virchows Archiv für pathologische Anatomie und Physiologie und für klinische Medizin (теперь Virchows Archiv ) [13], была оценена как достойный критерий для продвижения на должность полного профессора. Однако Гросс был назначен в Мюнстерский университет , и он пригласил Домагка присоединиться к нему в качестве лектора на его предлагаемом отделении экспериментальной патологии. [14]
В 1925 году он женился на Гертруде Штрубе, в то время советнике Немецкой торговой палаты в Базеле. [15] Позже у них родилось трое сыновей и дочь. [11]
В Мюнстере Домагк почувствовал, что новый отдел не процветает, как он ожидал, и ему недоплачивают. Филиал IG Farben в Эльберфельде (позже Вупперталь ) заметил его и предложил ему возглавить их институт экспериментальной патологии. Когда он сообщил об этой возможности своему университетскому руководству в июле 1927 года и что он останется, если, по крайней мере, ему дадут должность доцента, он так и не получил ответа. Он взял двухлетний отпуск без сохранения содержания и решил принять предложение IG Farben в 1929 году. [16] Однако другой источник утверждает, что он присоединился к IG Farben в 1927 году. [11]
Домагк был назначен директором Института патологии и бактериологии, начал работать в лабораториях IG Farben в Вуппертале, где продолжил исследования Йозефа Кларера и Фрица Митча, основанные на работах Пауля Эрлиха , по использованию красителей , в то время основного продукта компании, в качестве антибиотиков . Он переключил свое внимание на туберкулез и химиотерапию . Он оставался на этой должности до выхода на пенсию в 1961 году. [11]
Наряду с Альбертом Эйнштейном Домагк был одним из спонсоров Всемирного съезда народов (PWC), также известного как Всемирное учредительное собрание народов (PWCA), которое состоялось в 1950-51 годах во Дворце выборов в Женеве , Швейцария. [17] [18]
Домагк умер от сердечного приступа на своей вилле в деревне Бургберг в Шварцвальде недалеко от Кёнигсфельда, Шварцвальд . [19]
Обязанностью Домагка в IG Farben было тестирование новых соединений, химических красителей , на антимикробную активность. Вернер Шулеманн, Фридрих Митч, Ганс Маусс и Йозеф Кларер в значительной степени отвечали за обеспечение непрерывной поставки химикатов для скрининга. [20] С конца 19-го века было обнаружено, что азокрасители , разработанные и используемые для окрашивания текстиля и других материалов, обладают лечебными свойствами против инфекций. Например, немецкий биолог Пауль Эрлих использовал метиленовый синий , тип азокрасителя, для уничтожения малярийных паразитов у подопытных животных и вылечил двух человек от малярии в 1891 году. Позже Эрлих и его студенты обнаружили, что некоторые азокрасители эффективны против африканской сонной болезни . [21] В 1913 году П. Эйзенберг обнаружил, что другой азокраситель, хризоидин, может убивать бактерии и может использоваться в качестве дезинфицирующего средства. [22] [23] Следуя этим указаниям, IG Farben посвятила себя изучению и химической модификации азокрасителей для потенциальных лекарственных средств. [21]
В начале 1930-х годов Митч и Кларер синтезировали бензольное производное азокрасителя, которое было химически связано с (аналогом) хризоидина. [24] Соединение имело добавление сульфонамидной группы в качестве боковой цепи, таким образом, становясь сульфамидохризоидином. Они подозревали, что уникальный химический компонент сульфонамидной группы в новом красителе может быть возможным кандидатом на лекарство; как предсказал Митч: «[Сульфонамидные части были] правильными заместителями в правильных положениях на азогруппе». [20] Затем соединение было обозначено как KL730 (KL от Кларер). IG Farben получила немецкий патент на новое соединение в 1932 году. [25]
Точная дата синтеза неизвестна. [24] Сообщение о том, что руководитель IG Farben Генрих Хёрляйн предложил использовать серную группу для азокрасителей «где-то в 1932 году» [26], может быть неверным, поскольку IG Farben получила патент на первый модифицированный сульфамидохризоидин 7 ноября 1931 года. [27] Другое родственное соединение получило патент в декабре 1932 года. [25] Первоначальные эксперименты в 1931 году показали слабый антибактериальный эффект против бактериальных культур. В то время не было известно, что активным компонентом Пронтозила является сульфонамид, а не азогруппа, как ожидалось. Кроме того, сульфонамиды сами по себе не были антибактериальными средствами, а становились активным лекарством только после метаболизма внутри организма. Вот почему первые испытания ( in vitro ) на бактериальных культурах не увенчались успехом. [25]
В начале 1931 года [27] Домагк немедленно протестировал соединение на мышах, у которых была бактериальная инфекция, и обнаружил, что оно эффективно против грамположительных бактерий. [28] Он обозначил код для соединения D 4145 (D для Домагка). [26] Он вызвал инфекцию в животе ( перитонит ) мышей, используя клинические образцы (изоляты) Streptococcus pyogenes . В первом эксперименте он заразил 26 мышей, инъекцией бактерий, и ввел одну дозу Пронтозила 12 из инфицированных мышей, в то время как остальные 14 были просто инфицированы (в качестве контроля ) без лечения Пронтозилом. Все мыши, которым вводили Пронтозил, выжили, то есть они излечились от стрептококковой инфекции, [20] [29] тогда как 14 мышей, не проходивших лечение, все умерли к четвертому дню эксперимента. [24] Было еще несколько экспериментальных испытаний, а также клиническое испытание, в ходе которого мальчик был излечен от стрептококковой инфекции в 1933 году. [20] В феврале 1935 года Домагк сообщил о своих экспериментах в журнале Deutsche Medizinische Wochenschrift как «Ein Beitrag zur Chemotherapie der bakteriellen Infektionen» («Вклад в химиотерапию бактериальных инфекций»). [30] [25]
В то время не существовало медицинского лечения стрептококковой инфекции, и инфицированные части тела приходилось удалять хирургическим путем, чтобы предотвратить дальнейшее распространение инфекции. [31] Это все еще практикуется, когда инфекция вызывала серьезные повреждения тканей даже после того, как появились антибиотики. [32] В известном случае шестилетняя дочь Домагка, Хильдегарда, поранилась иглой для шитья во время изготовления рождественских украшений 4 декабря 1935 года. [33] [34] Она упала на лестнице и поранила руку иглой, а сломанная игла застряла у нее в запястье. Иглу удалили в больнице. Однако на следующий день у нее развилось сильное воспаление и лихорадка. Как рассказала Домагк:
Когда через несколько дней повязку сменили, рука заметно отекла, и, несмотря на снятие всех швов, лихорадка продолжала быстро расти. Несмотря на многочисленные разрезы, воспалительная флегмона распространилась на подмышку. Произошло серьезное ухудшение общего состояния и головокружение, так что мы серьезно беспокоились за ребенка. Поскольку дальнейшее хирургическое вмешательство было невозможно, я попросил разрешения у лечащего хирурга использовать Пронтозил, после того как установил с помощью культуры, что причиной заболевания были стрептококки. [33]
Сделав 14 надрезов, врач предположил, что единственным способом спасти Хильдегарду была ампутация руки. Однако Хильдегарда выздоровела после лечения Пронтосилом, и ее рука была спасена. [25]
К 1935 году Митч и Кларер приготовили две формы соединения, одна из которых плохо растворима в воде, а другая хорошо растворима. Водорастворимое соединение получило название Стрептозон (в частности, Стрептозон S, для растворимой натриевой соли) в честь бактерии, с которой оно изначально экспериментировало, а менее водорастворимое было названо Пронтозил (в частности, Пронтосил рубрум). [35] Пронтозил использовался как общее название для обоих и как торговая марка препарата после 1935 года. Домагк использовал только тип Стрептозон. [36] Он сообщил о разработке препарата и его применении у человека в статье «Chemotherapie der streptokokken-infektionen» («Химиотерапия стрептококковой инфекции») в октябрьском выпуске Klinische Wochenschrift (позже Журнал молекулярной медицины ) . [37]
Первое независимое исследование было проведено английским врачом Леонардом Коулбруком в родильном доме королевы Шарлотты в Лондоне. Сразу после прочтения статьи Домагка, в 1935 году, Коулбрук повторил эксперименты на мышах, используя как растворимый Стрептозон, так и менее растворимую форму, и обнаружил, что Стрептозон был более эффективен, но только против определенных бактерий, вызывающих родильную горячку . [38] [39] Однако он обнаружил серьезный побочный эффект, заключающийся в том, что у выживших мышей развивались серьезные повреждения почек . Это отговорило его от клинических испытаний на людях, но он столкнулся с одной женщиной, которая была неизлечимо больна родильной горячкой. Не имея других вариантов лечения, он дал Стрептозон, который вылечил женщину за пару дней. Он снова испытал препарат на другой женщине с тем же результатом, на что он заметил: «Почти сразу же произошло удивительное и самое приятное изменение». [29] Вместе с Мейв Кенни он лечил 64 женщины и сообщил об экспериментах и клинических испытаниях в 1936 году. [36] Медицинское применение вскоре было подкреплено другими клиническими случаями, и Пронтозил стал основным антибиотиком на следующее десятилетие. [25]
Сульфаниламиды имели революционную антибактериальную эффективность для своего времени, превзойдя фаговую терапию , но позже были заменены пенициллином , который показал как лучшие эффекты, так и меньше побочных эффектов (сульфаниламиды могут вызывать камни в почках и изменения в костном мозге ). Однако работа Домагка над сульфаниламидами в конечном итоге привела к разработке противотуберкулезных препаратов тиосемикарбазона и изониазида , которые помогли обуздать эпидемию туберкулеза, охватившую Европу после Второй мировой войны. Хотя Пронтозил утратил свою популярность после 1960-х годов, его производные продолжают использоваться при нескольких бактериальных и вирусных инфекциях, [40] особенно при лечении ожогов и инфекций мочевыводящих путей. [41]
В 1932 году Домагк открыл потенциальное использование хлорида бензилдиметилдодециламмония в качестве мощного антимикробного средства. После серии испытаний с различными бактериями он опубликовал в 1935 году дезинфицирующее средство, назвав его Зефирол. [42] Домагк объяснил, как Зефирол, нанесенный на кожу, например, перед тем, как надеть перчатки во время операции, может предотвратить инфекцию. [43] Это привело к успешному маркетингу в качестве обычного дезинфицирующего средства. Это было открытие кватов , [44] химикатов, которые позже используются в различных потребительских приложениях, включая общие противомикробные средства (например, моющие и дезинфицирующие средства ), кондиционеры для белья и кондиционеры для волос . [45] [46]
С 1936 года Домагк также сосредоточился на лечении рака. [47] В 1956 году он сообщил об успешной разработке противоракового препарата, который он обозначил как E-39 (E для этилениминхинонов). [19] Он показал, что это соединение может уничтожать раковые клетки, такие как саркома Йошиды, карцинома Эрлиха и саркома Крокера у мышей и карцинома Уокера у крыс. [48] [49] Он знал, что для воздействия на конкретные виды рака потребуются точные препараты, как он заметил:
В терапии нам придется удовлетвориться, по крайней мере, на данный момент, определенным равновесием между клеткой тела и опухолевой клеткой, даже если опухоль не может быть полностью устранена. Мы будем удовлетворены, если сможем замедлить ее рост, чтобы сохранить жизнь пациента дольше и в терпимых условиях. [50]
Хотя препарат не нашел применения в рецептурном лечении рака, его продолжали исследовать [51] [52] , а несколько родственных соединений все еще находятся на стадии экспериментальных исследований. [53] [54] [55]
В 1939 году Домагк был выбран Нобелевским фондом для получения Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие пронтозила как антибиотика, первого коммерчески доступного препарата, эффективного против бактериальных инфекций . Однако нацистская Германия запретила ему присутствовать на церемонии награждения. Это было связано с тем, что Карл фон Осецкий , откровенный антинацистский пацифист, получил Нобелевскую премию мира в 1935 году, что разозлило нацистское правительство Германии . Осецкий был заключен в тюрьму и умер в концентрационном лагере. В 1937 году Адольф Гитлер издал официальный указ, запрещавший гражданам Германии принимать Нобелевские премии. [11] [56]
27 октября 1939 года Домагк получил телеграмму от ректора Каролинского института в Стокгольме о том, что ему будет вручена Нобелевская премия. Он сообщил об этом ректору Мюнстерского университета Вальтеру Мевиусу, который немедленно подал петицию немецким властям, чтобы Домагк получил премию. Сам Домагк написал в канцелярию фюрера НСДАП , ставку Гитлера, что если ему разрешат получить премию, он пожертвует 100 000 немецких марок на дело войны. [11] 17 ноября его арестовало гестапо, которое продержало его неделю. [57] [58] [56] Его освободили, когда подтвердили, что он поддерживает немецкий национал-социализм и является политически лояльным. Однако ему сообщили, что общаться с Каролинским институтом можно только через правительственные департаменты, такие как Министерство образования или Министерство иностранных дел, и заставили отказаться от награды. [11] В Берлине было официально объявлено, что Домагк «с большим сожалением отказался» от награды. [19]
Через два года после окончания Второй мировой войны и падения нацистского режима, в 1947 году, Нобелевский фонд вручил Домагку медаль Нобеля и диплом. Однако денежная премия не была вручена, поскольку она уже была возвращена фонду. [28]
Домагк был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1939 года. В том же году Домагк был также награжден премией Кэмерона по терапии Эдинбургского университета . В 1941 году Домагк был награжден Медалью Патерно (Рим) Королевством Италия , а также медалью и премией Фон-Клебельсберга Королевством Венгрия . Он стал членом Немецкой академии наук Леопольдина в 1942 году.
После войны, в 1947 году, Домагк наконец смог получить свою Нобелевскую премию, [59] но не денежную часть премии из-за прошедшего времени. В 1951 году он был одним из семи лауреатов Нобелевской премии, которые присутствовали на 1-м собрании лауреатов Нобелевской премии в Линдау . [60] Он получил El Soleil del Perú в 1952 году, Pour le mérite für Wissenschaften und Künste в 1952 году, Spanish Civil de Sanidad в 1953 году, del Lobertador от Республики Венесуэла в 1957 году, Медаль Восходящего Солнца 2-го класса от Японии в 1960 году, Большой крест со звездой ордена «За заслуги перед Федеративной Республикой Германия» в 1955 году. В 1952 году он был избран председателем Немецкого общества патологии. [11]
Домагк стал иностранным членом Королевского общества в 1959 году; его краткая биография была опубликована Королевским обществом в 1964 году. [1] [56]
Domagkpark, общественный парк, и Domagkstraße, дорога, в Мюнхене названы в честь Домагка. В Мюнстере в 1961 году был основан исследовательский фонд Krebsforschung Professor Dr. Gerhard Domagk (Профессор исследований рака, доктор Герхард Домагк), а в Университете Мюнстера создан Gerhard-Domagk-Institut für Pathologie (Институт патологии Герхарда Домагка). [11]