To, čo dnes považujeme za samozrejmosť, bolo ešte nedávno neznámym pojmom.
Súčasná moderná medicína je na míle vzdialená tej, ktorú na vlastnej koži zažili naši predkovia. A nebolo to pritom ani tak dávno, čo ľudia umierali na dnes už banálne ochorenia, prípadne nedokázali pochopiť funkciu toho-ktorého orgánu ľudského tela. Hoci vďaka vytrvalej činnosti mnohých skvelých vedcov dnes vieme o ľudskom tele kvantum podrobných informácií, stále nám mnoho vecí uniká a potrvá ešte nejaký čas, kým sa situácia zmení. V tomto článku som sa snažil vybrať osem objavov, o ktorých si myslím, že si zaslúžia našu pozornosť. Nebudem klamať, bola to veľmi náročná úloha, ktorá sa prakticky ani splniť nedá, keďže kandidátov bolo neúrekom. Budem preto veľmi rád, ak sa s nami podelíte v komentároch o svojich top favoritov, pretože každý z nás túto tému vníma iným spôsobom.
Röntgenové žiarenie
Snímok ruky Röntgenovej manželky
Wilhelm Conrad Röntgen počas svojich stredoškolských štúdií spočiatku nevyzeral na to, že by sa z neho jedného dňa mal stať svetovo uznávaný vedec - v 17 rokoch ho vylúčili zo školy, pretože nechcel prezradiť meno spolužiaka, ktorý na tabuľu nakreslil karikatúru istého profesora. Napriek tomu sa mu v Zürichu podarilo získať titul strojného inžiniera s vyznamenaním a počas svojho pôsobenia v Štrasburgu mu miestna univerzita udelila titul docenta, a to aj bez maturitného vysvedčenia. Neskôr pôsobil v nemeckom Giessene, kde ho jeho publikácie preslávili ďaleko za hranicami Nemecka. Napriek tomu ten najvýznamnejší okamih mal ešte len prísť.
Písal sa 8. november 1895 a Röntgen tak ako mnoho dní predtým pracoval sám vo svojom laboratóriu vo Würzburgu, kde v tom čase pôsobil. Pri experimentovaní s katódovou trubicou náhodou zistil, že kovová platňa zachytila neznáme žiarenie, ktoré dokázalo prejsť cez materiály rôznej hrúbky. Vtedy požiadal svoju manželku o pomoc, a tak uzrela svetlo sveta prvá snímka ľudskej ruky, na ktorej bolo jasne vidieť kosti aj tieň svaloviny. Vedec svoj objav pomenoval ako "lúče X". Keď 23. januára 1896 na schôdzi Nemeckej vedeckej spoločnosti počas svojej verejnej prednášky zhotovil snímku ruky istého profesora, nadšené publikum navrhlo, aby lúče X ako aj druh žiarenia boli pomenované po ich objaviteľovi.
Od tohto momentu sa už nikdy viac nepodarilo Röntgena presvedčiť, aby niekde prezentoval svoj famózny objav. Naopak, ešte viac sa ponoril do svojej práce a ostal vo všetkej skromnosti ľahostajný voči všetkým oceneniam, ktoré sa na neho hrnuli. Švédska akadémia mu vôbec ako prvému v histórii udelila Nobelovu cenu aj s finančnou odmenou, ktorú venoval univerzite vo Würzburgu. Neprijal ani šľachtický titul a kráľovské vyznamenanie Za zásluhy bavorskej koruny.
Opis štruktúry DNA
Watson a Crick (vpravo)
Molekulárna biológia a genetika boli do polovice dvadsiateho storočia v plienkach. Ich potenciál naznačil v druhej polovici 19. storočia Mendel svojimi zákonmi o dedičnosti, no jeden významný kúsok do celej skladačky predsa len chýbal. Nikto nevedel, čo je tou tajomnou esenciou, vďaka ktorej ľudia v rámci rodiny dedia medzi sebou rôzne výzorové znaky či choroby až do doby, kedy bola opísaná štruktúra DNA. Svoj podiel na tom má niekoľko vedcov, no zo všetkých sa pozornosť trochu nespravodlivo opiera iba o Jamesa Watsona a Francisa Cricka. My sa však budeme snažiť túto problematiku poňať obšírnejšie a pokúsime sa nevynechať nikoho dôležitého.
Všetko započal v roku 1869 švajčiarsky lekár a prírodovedec Friedrich Miescher, ktorý z jadier bielych krviniek izoloval zmes rôznych látok bohatých na fosfát, ktorú pomenoval nukleín. Na jeho prácu nadviazalo hneď niekoľko ďalších vedcov túžiacich odhaliť podrobné zloženie tejto zmesi, čo sa ako prvému podarilo ruskému biochemikovi Phoebusovi Levenovi v roku 1919 - dokázal charakterizovať 3 súčasti základnej zložky (deoxy)ribonukleovej kyseliny, tzv. nukleotidu: dusíkatú bázu, päťuhlíkový cukor a fosfát. Rakúsky biochemik Erwin Chargaff v roku 1950 zase zistil, že DNA a RNA sa navzájom od seba líšia obsahom dusíkatých báz a ich vzájomných párovaním. Až tieto všetky objavy umožnili v roku 1953 Watsonovi a Crickovi opísať základnú štruktúru DNA ako dvojzávitnicu s periodicky sa opakujúcou štruktúrou. Ich článok v prestížnom vedeckom časopise Nature mal na rozmach genetiky mimoriadny vplyv - odrazu bolo možné do najmenších podrobností analyzovať ľudské bunky a informácie v DNA obsiahnuté.
V roku 1962 napokon udelili Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu trom vedcom. Okrem Watsona a Cricka ju za opis podrobnej štruktúry DNA získal aj Maurice Wilkins. V tejto chvíli sa dostávame k zaujímavej situácii. Podľa názorov mnohých odborníkov si cenu zaslúžilo získať kvarteto osobností svetovej vedy. Ak si vyššie kliknete na spomínaný článok z Nature, uvidíte v ňom malý kryštalografický snímok DNA. Ten tam nie je len tak náhodou. Bol to práve Wilkins, koho napadlo, že by bolo fajn, ak by sa vytvoril. No jeho realizáciu uskutočnil ešte niekto ďalší. Rosalind Franklinová bola nadanou vedkyňou, ktorá počas prebiehajúcej druhej svetovej vojny získala titul na univerzite v Cambridge a pohybovala sa v prostredí svetových vedcov. Dnes je nepopierateľný jej prínos pre vznik daného objavu a je veľkou krivdou, že v tejto prestížnej spoločnosti nebola ocenená rovnakým spôsobom.
Očkovanie
Edward Jenner
Hoci si to v súčasnosti málokto z nás uvedomuje, na množstvo ochorení v porovnaní s našimi predkami neumierame. Svoju zásluhu na tom má aj očkovanie. S infekciami ľudia bojovali už v starom Egypte. Práve tam si všimli, že ľudia, ktorí prežili pravé kiahne, získali voči ním odolnosť. Preto začali s niečím, čo nápadne pripomínalo dnešný princíp očkovania - tekutinou z pľuzgierov kiahní nakazili dovtedy zdravých ľudí. Tí vďaka tomu na toto ochorenie umierali v oveľa menšej miere. Odvtedy prešlo niekoľko storočí, kým v roku 1796 uzrela svetlo sveta prvá vakcína, a to práve proti pravým kiahňam, ktorej autorom je britský vidiecky lekár Edward Jenner. Ten osemročnému chlapcovi najskôr naočkoval kravské kiahne a o niekoľko týždňov neskôr vniesol do jeho tela vírus pravých kiahní. Chlapec sa pravými kiahňami nenakazil. Keďže krava sa do latinčiny prekladá ako "vacca", tento proces odvtedy poznáme ako vakcináciu.
Ďalším významným miľníkom bola teória francúzskeho mikrobiológa Louisa Pasteura, ktorý v priebehu svojho výskumu kvasenia prišiel s teóriou, že choroby všetkých živých organizmov spôsobujú mikróby a baktérie. Tým položil základy modernej imunológie a nepriamo zachránil milióny ľudských životov, keďže jeho objav priniesol zlom v procese očkovania. Sám objavil vakcíny proti sneti slezinnej a besnote a aj proces, ktorý dnes poznáme ako pasterizáciu, teda tepelnú sterilizáciu tekutín a potravinárskych surovín.
Vďaka vývoju vakcín sa dnes darí úspešne bojovať proti cholere, brušnému týfusu, záškrtu, tetanu či žltačke. Svet sa taktiež úspešne dokázal zbaviť moru, sneti slezinnej alebo čiernych kiahní, ktoré zapríčinili smrť veľkého množstva ľudí. Vývoj očkovacích látok pokračuje aj naďalej, veľkou výzvou ostáva vývoj vakcíny proti vírusu HIV spôsobujúceho AIDS. A druhou veľkou výzvou, ktorú so sebou priniesol internet, je boj proti dezinformáciám ohľadom nežiadúcich účinkov očkovania. V rámci nášho seriálu Otrasné šarlatánske praktiky sa v jednej z častí budeme venovať aj nezmyslom ohľadom údajnej priamej súvislosti medzi očkovaním a vznikom autizmu.
Infliximab
Prof. Ján Vilček
Tentokrát tu máme aj zástupcu zo Slovenska. Profesor Ján Vilček patrí medzi popredné osobnosti vo svete medicíny a robí nám skvelé meno v Spojených štátoch, kde pôsobí väčšinu svojho života. Rodák z Bratislavy pochádza zo židovskej rodiny, ktorej sa podarilo utiecť pred nástrahami holokaustu, keď sa spolu s mamou - očnou lekárkou skrývali 8 mesiacov u svojej rodiny v Nitrianskom Rudne. Po vojne vyštudoval medicínu na Lekárskej fakulte Univerzite Komenského v Bratislave, kde začal pôsobiť ako imunológ na Virologickom ústave Československej akadémie vied v Bratislave. V roku 1964 emigroval do USA, kde začal pôsobiť ako docent na Newyorskej univerzite.
Svoju vedeckú činnosť venoval výskumu cytokínov - molekúl, ktoré prenášajú dôležitú informáciu medzi bunkami a majú vplyv na reguláciu rastu, delenia bunky, zápalu a obranyschopnosti organizmu. Sú teda základnými regulátormi činnosti imunitného systému. Ten, bohužiaľ, niekedy reaguje prehnaným spôsobom a niekedy sa môže vymknúť spod kontroly natoľko, že bojuje proti vlastným bunkám. Takéto ochorenia potom označujeme ako autoimunitné. Na ich liečbu sa využívajú protilátky, ktoré dokážu regulovať činnosť imunitného systému pacienta, a tým aj tvorbu cytokínov. Jednu takúto protilátku, Infliximab, vyvinul v roku 1993 aj tím okolo profesora Vilčeka. Tá sa pod obchodným názvom Remicade používa na liečbu Crohnovej choroby, ulceróznej kolitídy, reumatoidnej artritídy a ďalších ochorení.
Profesor Vilček značnú časť svojho zisku (cca 100 miliónov amerických dolárov) za predaj licencií na výrobu lieku venoval Newyorskej univerzite. Nakoľko platnosť patentu potrvá ešte nejaký ten čas, prísun peňazí bude naďalej pokračovať až do jeho vypršania. Z ostatnej časti podielu za licenčné poplatky založil spolu s manželkou nadáciu, ktorá sa venuje významu imigrácie do USA ako aj vede a umeniu. Za svoju celoživotnú prácu bol v roku 2012 z rúk prezidenta Baracka Obamu ocenený Národnou medailou za technológie a inovácie, čo je najvyššie ocenenie, ktoré je možné na tomto poli v USA dostať.
Penicilín
Sir Alexander Fleming
Náhoda. Toto slovo snáď najlepšie vystihuje život a kariéru muža, ktorému vďačíme za prvé antibiotikum - penicilín. Sir Alexander Fleming pochádzal z chudobnej rodiny roľníka. Po skončení strednej školy jeho kroky smerovali do St. Mary´s Hospital Medical School, pričom v tejto nemocnici strávil celú svoju kariéru. Hoci sa pôvodne mal stať chirurgom, ako mimoriadne nadaného študenta a najmä skvelého strelca si ho k sebe stiahol prof. Al Wright, v tom období svetovo významný bakteriológ a imunológ, ktorý ho chcel do svojho športového tímu a pod ktorého vedením sa začal venovať problematike účinku antibakteriálnych látok na živočíšne tkanivá.
V roku 1928 sa stal profesorom bakteriológie na Londýnskej univerzite, kde skúmal vlastnosti stafylokokov. Pre osobu Alexandra Fleminga bola príznačná zábudlivosť, ktorá mu však napokon dopomohla k celosvetovej sláve. Pred odchodom na dovolenku totiž zabudol prikryť Petriho misky, v ktorých sa nachádzali baktérie hnisu. Po návrate spozoroval, že na jednej z nich sa rozmnožila pleseň Penicillinum notatum, ktorá tam, kde sa dostala, dané baktérie vyhubila. Keď začiatkom roka 1929 svoj objav publikoval, prakticky nikto nevenoval článku vážnejšiu pozornosť. Situácia sa zmenila o 9 rokov neskôr, keď sa článok dostal k profesorovi Sirovi Howardovi Floreyovi a Ernstovi Chainovi, ktorí s plesňou začali experimentovať a v roku 1941 z nej izolovali dostatočne čistú látku. V roku 1943 sa ako liek penicilín dostala medzi ľudí a vyliečila niekoľko desiatok ochorení vrátane zápalu pľúc, kvapavky, záškrtu či zápalu mozgových blán. Fleminga táto skutočnosť preslávila nevídaným spôsobom a spolu s Floreyom a Chainom mu priniesla v roku 1945 Nobelovu cenu.
Pritom sa nič z toho nemuselo stať. Nebyť chladného augustového počasia, pleseň na nezakrytej Petriho miske by v izbových podmienkach nedokázala prežiť bez ujmy. Taktiež môžeme byť vďační tomu, že sa pleseň k Flemingovi vôbec dostala, a to od jeho kolegov z laboratória pod ním, kde jej bolo naozaj požehnane. Do tretice, k rozšíreniu penicilínu pomohol významný finančný príspevok Spojených štátov. Veľká Británia totiž počas vojny na jej výrobu nemala peniaze, a tak sa toho po značnej angažovanosti mnohých osobností vrátane vtedajšieho amerického prezidenta Roosevelta ujali tamojšie veľké farmaceutické koncerny Pficer a Merck.
Hormonálna antikoncepcia a umelé oplodnenie
Enovid - prvý antikoncepčný prípravok
Nasledujúce dva objavy sme pre potreby tohto článku zlúčili do jedného celku, nakoľko sa síce na tú istú problematiku dívajú z opačnej strany spektra, no obe riešia svojim spôsobom to isté - problematiku počatia potomka. Samozrejme, diametrálne odlišným spôsobom. Kým jeden umožňuje ženám žiť intímny život bez možnosti otehotnieť, ten druhý, naopak, umožňuje tým ženám, ktoré potomka nemôžu splodiť, šancu byť milujúcimi matkami.
Pokusy ovplyvniť možnosť počatia sú známe už z dávnych období. Kvalitatívny posun však táto oblasť zaznamenala na prelome päťdesiatych a šesťdesiatych rokov minulého storočia, kedy si sociálne zmeny, povojnová populačná explózia a neustále sa liberalizujúca spoločnosť vynútili nové spôsoby ochrany. Prvé klinické skúšky s tzv. "pilulkou" začali v roku 1956 a na ich počiatku stála Margaret Sangerová, zdravotná sestra a americká bojovníčka za práva žien. O rok na to uzrel svetlo sveta liek Enovid, ktorý však pôvodne slúžil na liečbu nepravidelného menštruačného cyklu, no ako sa neskôr ukázalo, dokázal tiež účinne brániť neželanému tehotenstvu. Nakoľko v tom období nastal okolo hormonálnej antikoncepcie celosvetový boom, neušlo to pozornosti vtedajšieho ministerstva zdravotníctva ČSR, ktorý rozhodol o zahájení vývoja podobného preparátu pre potreby domáceho obyvateľstva. V roku 1965 uzrel svetlo sveta prípravok Antigest.
Metóda umelého oplodnenia umožňuje oplodniť vajíčko spermiou mimo tela ženy. Je jednou z najpoužívanejších metód asistovanej reprodukcie a využíva sa ako spôsob boja proti neplodnosti. Postup zahŕňa stimuláciu vaječníkov pomocou hormónov za účelom vývinu a dozretia viacerých vajíčok, ich odberu mimo tela a následného oplodnenia spermiami v Petriho miske. Oplodnené vajíčko (zygota) je následne prenesené naspäť do tela ženy, do maternice. Autorom tejto metódy je Robert Edwards, ktorý za ňu v roku 2010 získal aj Nobelovu cenu. Prvým dieťaťom "zo skúmavky" sa v roku 1978 stala Louise Brownová.
Anestézia
William Morton
Objav anestézie znamenal významný pokrok, pretože pacienti už viac nemuseli toľko trpieť v ukrutných bolestiach počas operácie a aj lekári - operatéri sa namiesto sústredenia sa na upokojenie pacienta mohli naplno venovať iba konkrétnemu výkonu. O potlačenie bolesti (analgéziu) sa snažili už starovekí lekári a ránhojiči, ktorí svojim pacientom varili rôzne odvary z makovíc, koky či blenu. V 16. storočí boli objavené významné analgetické účinky éteru. No na počiatky modernej anestézie si ľudstvo muselo počkať ešte niekoľko storočí.
Tú úspešne praktikoval v roku 1846 študent medicíny na Harvardovej univerzite William Morton pri odstránení tumoru na krku. Od tohto momentu sa v priebehu niekoľkých mesiacov rozšírila do celého sveta a hoci s množstvom nežiadúcich účinkov, úspešne sa používala do konca 19. storočia. Čím viac roky ubiehali, tým sa celkom prirodzene vyformoval samostatný odbor medicíny - anesteziológia, ktorý oficiálne vznikol v roku 1971. Za prvého lekára - anesteziológa sa pritom považuje John Snow, osobný lekár kráľovnej Viktórie. Pripisuje sa mu, napríklad, premiérové podanie chloroformu ako operačného anestetika v roku 1853, objav znecitlivujúcich účinkov kokaínu či zavedenie sterilných postupov v chirurgii.
Dnes moderná anesteziológia pokročila míľovými krokmi a popri nej sa vyvinul aj akýsi podbor - resuscitačná medicína. Aj anestetiká sa od tých v minulosti používaných značne odlišujú. Sú bezpečnejšie pre pacienta aj pre ošetrujúci personál, majú menej nežiadúcich účinkov a starostlivosť o pacienta v anestézii je značne komfortnejšia. A za to všetko pritom vďačíme dobrému nápadu progresívneho medika.
Kontaktné šošovky
Otto Wichterle
Článok končíme českou stopou vo svetovej medicíne. Ktovie kedy a či vôbec by sa svet niekedy dočkal kontaktných šošoviek, ak by sa bol Otto Wichterle utopil v jazierku, kam ako šesťročný spadol. Lekári mu predpovedali iba rok života alebo prinajlepšom trvalé zdravotné následky, čo sa našťastie nepotvrdilo. Ako mladý gymnazista vynikal najmä v matematike a fyzike a táto záľuba ho doviedla na vysokoškolské štúdiá na ČVUT. Rovnako to s ním mohlo skončiť zle, ak by ho gestapo, ktoré ho zatklo pre odbojovú činnosť počas 2.svetovej vojny, bolo poslalo do koncentračného tábora. Vďaka zhode okolností sa mu táto situácia napokon vyhla a on mohol po skončení vojny nastúpiť ako vedúci Laboratória makromolekulárnych látok Československej akadémie vied.
K nápadu nájsť vhodnejší materiál na výrobu moderných a najmä mäkkých kontaktných šošoviek prišiel vtedy, keď si prečítal článok o chirurgických náhradách oka. V tom období sa na podobné účely využívalo najmä plexisklo, no mladý prostějovský vedec vedel, že ideálnym materiálom by malo byť niečo iné - mäkké, priehľadné, ohybné a odolné. Po troch rokoch výskumu sa mu podarilo vyrobiť hmotu, ktorá presne zodpovedala jeho predstavám. Následné tvarovanie a výroba šošoviek však viazla a komunistický režim po niekoľkých rokoch výskum zastavil. Nebol by to však ambiciózny Wichterle, ak by sa nepriazni režimu nevzoprel a nepokračoval vo výskume u seba doma.
Práve tam sa mu napokon podarilo na Štedrý deň roku 1961 vyrobiť prvé štyri kontaktné šošovky. V roku 1965 kúpili licenciu na ich výrobu Američania, neskôr sa k nim ako ich partner pridala nemecká firma Bausch and Lomb. Keď v roku 1971 americké úrady umožnili uviesť výrobok na trh, stúpli akcie nemeckej spoločnosti v priebehu jednej noci o 250 miliónov dolárov a ich zisk v nasledujúcom období dosahoval rádovo miliardové čiastky. Smutné na celom príbehu je, že Wichterle na celej situácii nezarobil prakticky nič. Ostatné firmy začali kopírovať pôvodný koncept jeho šošoviek, a keď na nich Američania podali žalobu, komunistický režim odmietol vynaložiť finančné prostriedky na právnikov a súdny spor. Namiesto toho odpredal bez jeho vedomia licenciu Američanom za zlomok skutočnej ceny. To, že to bola chyba, vám je dnes asi jasné. A ako dopadol hrdina Wichterle? Ten sa v normalizačnom roku 1968 angažoval za reformy v komunistickom Československu, čo mu tamojšia vláda spočítala. Zbavili ho vedúcej pozície v laboratóriu, zakázali mu cestovať a prijali zákon, ktorý zdanil príjmy z patentov československých vedcov do výšky 99 percent. Čiastočnej rehabilitácie sa dočkal až v roku 1989, keď bol menovaný prezidentom Československej akadémie vied.
Ak pre mňa máte zaujímavý tip na článok, môžete ma kontaktovať na [email protected].
