Истоки химиотерапевтических препаратов в горчичном газе Первой мировой войны

К концу Великой войны этот газ не только убил и искалечил, но и вселил ужас на поле боя. В результате первого использования только в Ипре погибло до 10 000 человек и еще больше было ранено.

Горчичный газ был одним из многих ядовитых газов, используемых в качестве оружия, разработанных Фрицем Хабером, профессором престижного Университета Карлсруэ. Габер был блестящим химиком, который изобрел способ промышленного производства удобрений на основе аммиака. Это блестящее открытие, известное как процесс Габера, сыграло огромную роль в предотвращении мирового голода и теперь кормит около трети населения мира. Это принесло ему Нобелевскую премию по химии в 1918 году.

Но роль Хабера в разработке химического оружия означает, что его наследие всегда будет иметь свою темную сторону. Даже после войны Габер с энтузиазмом пропагандировал использование отравляющего газа. А его коллеги продолжали производить другие смертоносные газы — Первая мировая война известна некоторым как война химиков.

Два десятилетия спустя, когда надвигалась Вторая мировая война, исследователи опасались повторения атак горчичного газа Великой войны, поэтому они искали противоядие. Два доктора из Йельского университета, Луи Гудман и Альфред Гилман, изучили медицинские записи солдат, пострадавших от горчичного газа, и заметили, что у многих из них было удивительно низкое количество иммунных клеток в крови — клеток, которые в случае мутации могут исчезнуть. чтобы перерасти в лейкоз и лимфому. Гудман и Гилман выдвинули гипотезу, что если иприт может разрушить нормальные белые кровяные тельца, вполне вероятно, что он также может разрушить и раковые.

После успешных испытаний на животных Гудман и Гилман искали человека-добровольца с раком лейкоцитов, чтобы проверить горчичный газ в качестве лечения рака. Они нашли пациента с запущенной лимфомой, известного сегодня только по инициалам: J.D. Не имея другого выхода, J.D. согласился попробовать новое экспериментальное лекарство. В 10 часов утра 27 августа 1942 года ему сделали первую инъекцию того, что они называли «синтетическим лимфоцидным химическим веществом». Фактически это был азотный иприт, соединение, используемое для производства иприта. Из-за войны обращение с ДжейДи было секретом, и в его записях оно упоминалось только как «вещество X».

После ряда процедур он почувствовал себя лучше, и боль утихла. Но для JD лечение пришло слишком поздно. Хотя изначально это сработало, дав ему чрезвычайно важные дополнительные несколько месяцев с меньшей болью и большим комфортом, он потерял жизнь через шесть месяцев после начала экспериментального лечения. В его медицинской карте есть только одна запись от 1 декабря 1942 года. Там просто написано: «Умер». Джей Ди скончался, не подозревая о последствиях, которые его жизнь и смерть будут иметь.

После Второй мировой войны другой блестящий британский химик, профессор Александр Хаддоу, работал над соединениями, которые могли блокировать рост опухолей и лечить рак. Все, что ему нужно для прорыва в лечении рака, — это свинец — эффективная молекула, с которой можно начать. Горчичный газ дал ему столь необходимую и важную отправную точку. В 1948 году Хаддоу опубликовал новаторское исследование в журнале Nature, в котором точно было показано, какие частицы азотной молекулы горчицы необходимы для уничтожения раковых клеток. Возможно, что более важно, он также узнал, как сделать химическое вещество менее токсичным, но с более сильным противораковым действием.

Сэр Александр Хэддоу

Это было важным открытием: замена определенных частей молекулы изменила ее активность. С помощью этой молекулярной головоломки Хаддоу определил, какие элементы необходимы для создания лечения, которое принесет пользу онкологическим больным по всему миру. Он продолжил свои исследования, показывая, как эти химические вещества на самом деле работают — они каким-то образом связали вместе другие молекулы внутри раковой клетки, что в конечном итоге привело клетку к самоубийственному пути. Затем другие исследователи показали, что эти связанные молекулы на самом деле были цепями ДНК. Это привело в действие механизм самоуничтожения клетки, в результате чего клетка отключилась и распалась, разрушив ее.

Последующая работа Хаддоу положила начало новой эре лечения рака — химиотерапии. Все последующие препараты работали так же, как описал Хаддоу. И действительно, химиотерапия на основе азотного иприта все еще используется для лечения некоторых видов рака.

Огромные запасы горчичного газа, оставшиеся после Первой мировой войны, были чрезвычайно токсичными, и их трудно было ликвидировать экологически чистыми способами. Первоначальные планы заключались в том, чтобы сбросить миллионы баррелей в море, но открытие Хэддока сделало возможным переработку этого газа в химиотерапевтических препаратах, которые используются до сих пор.