他用親生女兒做人體實驗,斬獲諾獎卻被國家拒收
2021年05月02日08:11

  來源:SME科技故事

  在沒有抗生素的年代,人類在與疾病的抗爭中很難取得勝利,因為死亡總是比治癒先一步到來。但是,人類醫學的發展從未停止。

  疾患肆虐而醫療水平落後的戰亂時期,如果不幸被細菌侵染,大概率也就意味著死亡。有一位名叫格哈德·杜馬克的德國病理學家,他也曾目睹過許多類似的病例。而最親近的一位病人,是他年僅三歲的女兒。

  1932年,在一次打針過程中,他的女兒被未經消毒的針頭嚴重感染,鏈球菌侵襲入體內。隨後,傷口開始發炎惡化,年幼的女兒高燒不斷。而當時青黴素剛發現不久,還沒發展到能用於臨床治療的地步。

  於是主治醫師告訴杜馬克,要想保住他女兒的性命,就必須接受截肢手術,截去她因為感染上鏈球菌而發炎腫脹的手。

格哈德·杜馬克
格哈德·杜馬克

 

  眼看女兒病情危急,又不忍心讓女兒年紀輕輕就此截肢,同屬於醫學領域的杜馬克能做些什麼嗎?其實當時杜馬克正在研究的項目,恰好就針對細菌感染疾病。

  他在法本公司的拜耳實驗室工作,這是當時歐洲最大的化學公司。而杜馬克的工作,則是從染料中尋找具有抗菌特性的物質,研發出抗菌藥物。

  染料還能治病?還有一個實驗室的人專門研究怎麼用染料治病?沒錯,這就是當時拜耳實驗室正在做的事。要考究起來,如今大名鼎鼎的製藥及化工跨國公司,最初確實是以顏料公司起家的,兩位創始人一位是商人一位是顏料大師,和醫學可謂是牛頭不對馬嘴。後來轉向醫療藥品方向,也是依賴於一個驚喜的發現。

  1856年有科學家發現,一種紫色染料竟然可以穿透細菌的外殼,讓細菌也染上紫色。進一步實驗後,更發現了一些合成染料能抑製細菌的生長。看似完全沒有關聯的兩個領域就此打通了隔牆,於是1925年,拜耳和其他公司合併為法本公司,搖身一變成為化學製藥公司。

  杜馬克作為其中的一位研究者,其實已經嚐試過上千種染料,卻都只落得失敗告終。這時女兒突如其來的危急病情更是加劇了杜馬克工作中的壓力,他迫不及待想要找出一種有效的抗菌藥物。

  有時幸運就是在恰當的時候降臨,在絕望之境才有煥發希望的可能。

  在此之前,杜馬克已經在小白鼠身上做了三年的實驗,試驗過數千種偶氮類*染料。他先用病菌感染小白鼠,然後投藥喂食或注射,檢測小白鼠對藥物的反應。但他卻只能目睹著一批批小白鼠被病菌侵染而死。

  直到試驗了一種叫做百浪多息的紅色染料,其中含有一種磺胺類的物質,在體外並不會表現出抗菌活性,但進入小白鼠體內後竟然出現了抗菌效果。

  這是一種合成染料的中間體。早在1908年,人類就第一次合成了磺胺,一直以來在染料工業中使用。但要說發掘出磺胺的抗菌效果,杜馬克還算是第一人。經過這麼多次心灰意冷的失敗之後,杜馬克終於發現了具有抗菌特性的染料。

  *註:偶氮化合物是指含有偶氮基的一類有機化合物,“N=N”稱為偶氮基。

紅色染料百浪多息
紅色染料百浪多息

  

  不過這種藥物只在小白鼠和兔子身上做過實驗,而且這類哺乳動物對百浪多息的耐受量大概在500mg/kg體重之下,要是加大劑量就會引起嘔吐等異常效果。

  即便發現磺胺類藥物在動物身上具有抗菌作用,但對於人體是否也有同樣的效果?應該選擇多大的劑量?一切都還是未知的。

  這是藥物需要接受臨床試驗的重要階段,也是杜馬克的女兒亟待接受醫治的關鍵時刻。於是杜馬克決定,讓女兒從這次風險中獲得避免截肢的機會——3歲的小女兒成了百浪多息的第一位臨床試驗者。

  杜馬克嚐試給女兒服用了幾次百浪多息,據記載劑量大概超過了10克,這個劑量是現代標準劑量的好幾倍。然而,在醫學上也出現了大力出奇蹟的神奇效果。幾天之後,女兒的病情逐漸好轉,看來被感染的細菌確實得到了有效抑製,而原本應該要截肢的手臂也保住了。

  杜馬克懷揣著首例臨床試驗大獲成功,以及女兒疾病痊癒的雙重喜悅,又花了三年的時間對百浪多息投入了更細緻的研究。1935年,他把動物實驗和人體實驗的研究成果整理髮表,向全世界宣告了發現第一種人工合成抗菌藥的喜訊。

被葡萄球菌感染(左)和被鏈球菌感染(右)的紅細胞
被葡萄球菌感染(左)和被鏈球菌感染(右)的紅細胞

  

  百浪多息這種磺胺類藥物之所以能從眾多染料中脫穎而出,其實也是一場微觀層面上的狸貓換太子遊戲。

  細菌通常離不開葉酸的存在,這是合成核酸、保證細菌生長繁殖的必需物質。而對氨苯甲酸(PABA)是細菌合成葉酸的原料,同時也是磺胺藥作用的著手點。

  磺胺藥進入體內後,就開始與PABA競爭細菌中的二氫葉酸合成酶。一旦磺胺藥爭奪成功,與二氫葉酸結合後,細菌也就不能利用PABA正常合成葉酸。少了葉酸這種重要物質,細菌再也沒法合成蛋白和核酸,藥物就此發揮出阻止細菌生長繁殖的抑菌作用。

  雖然杜馬克用工業染料合成抗菌藥的消息十分轟動,但當時保守的醫學界大多不敢使用這種新藥,直到美國總統的兒子為百浪多息親身代言。

  就在研究論文發表一年後,美國總統富蘭克林·羅斯福的兒子也患上了鏈球菌咽喉炎。當時即使問診哈佛醫學院的精英,也只能得出死路一條的答案。這時一位醫生聽說德國出了一種新藥,抱著死馬當活馬醫的心理給小富蘭克林弄來嚐試,結果真的讓他康復痊癒了。

  這自然引起了美國民眾乃至全世界人民的關注,於是百浪多息受到媒體廣泛報導,從此名聲大噪,人們也才開始放心使用這種具有抗菌效果的新藥。

小富蘭克林
小富蘭克林

  

  不過與此同時,許多藥企也開始爭先恐後地研製磺胺類藥物。不出十年,就已經有超過5000種磺胺類衍生物被研製合成。然而在廠家瘋狂逐利中,藥品商業化迅猛發展背後,也出現了可怕的藥害事故。

  有一家藥企突發奇想把固體藥物溶解為帶有甜味的液體藥,卻因為選用錯誤的溶劑,最終造成100多人死亡的磺胺酏事件。而在當時5000多種相關藥品中,真正具有醫療價值的也只有20種左右。

  百浪多息是人類合成的第一種商業化抗菌藥,這無疑是值得被授予諾貝爾獎的偉大成就。1939年,杜馬克就獲得了諾貝爾生理學或醫學獎,但是他卻無法接受這個殊榮。

  在此兩年前,希特勒和納粹黨頒布了一項規定,禁止德國公民接受諾貝爾獎。這是因為在1935年,諾貝爾獎委員會把諾貝爾和平獎授予了一位反法西斯的德國記者——卡爾·馮·奧斯耶茨基,這徹底激怒了德國當局。

  於是杜馬克受限於國情,直到1947年才親手拿到獎牌,但諾獎獎金早已被瓜分完了。

  如今,磺胺類藥物已經基本被抗生素或喹諾酮類藥物取代,在發達國家的處方中鮮少單獨開具磺胺類藥物。不過在發展中國家,它仍然被廣泛用來治療沙眼、泌尿道感染等細菌感染疾病。

  隨著醫學科技的發展,很多影響人類命運的藥物都會漸漸消失在我們的視野中。但這些歷史自有其獨特的價值與意義,應該讓人銘記舊時代飽受細菌感染疾病摧殘的人們,以及杜馬克的執著和幸運。

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