Alice Ball, chaulmoogra oil, & spedalskhed

Alice Ball (1892-1916) udviklede den første virkelig effektive behandling af spedalskhed (Hansens sygdom), men du har sandsynligvis ikke hørt om hende. Faktisk, efter hendes tragiske tidlige død, en kollega fortsatte sit arbejde og offentliggjorde sine fund uden at give hende kredit, indtil en anden kollega kaldte ham ud. Selv da tog det årtier, før hun udførte sit banebrydende arbejde, hædret sine bidrag, på trods af at Ball var universitetets første sorte kemiker, forsker og lærer samt den første kvinde til at tjene en kandidatgrad fra UH (I 1915).

Jeg vil starte med at fortælle dig en oversigt over Bells historie, men jeg vil ikke stoppe der. Jeg vil derefter gå dybere ind i videnskaben om, hvad hun gjorde og fandt, fordi, godt, biokemi! Men endnu vigtigere, fordi hun fortjener at blive husket for mere end bare at blive “glemt.”Ja, Alice Ball var alle de første. Ja, hun blev behandlet groft. Og disse ting er virkelig vigtige at henlede opmærksomheden på – især da enorme uligheder fortsætter den dag i dag. Men Alice var mere end det. Hun var en stor videnskabsmand. Og det fortjener også at blive anerkendt.

hvor ofte ser du artikler med overskriften”så-og-så bliver den 89. hvide mand i træk til at blive professor ved en prestigefyldt institution”? I stedet bliver vi fortalt om so-and-so ‘ s forskning. Men når vi hører om sorte forskere, er det normalt fordi de er de første til at holde forskellige positioner. Jeg synes, det er vigtigt at erkende, at de er de første, fordi det skinner lys over, hvor ulige akademi og STEM generelt er, men det er også vigtigt ikke bare at behandle disse sorte forskere, der sandsynligvis har arbejdet dobbelt så hårdt som deres hvide kolleger for at komme dertil, som symbolske mindretal eller historiske fodnoter eller, endnu værre, bevis for, at “alt er godt nu – gå videre, ingen systemisk racisme at se her”. Jeg er så træt af at høre folk undskylde for de forfærdelige handlinger fra hvide mandlige forskere, der fortæller os at fokusere på den store videnskab, de gjorde, mens den store videnskab, der udføres af sorte forskere (som ikke har gjort forfærdelige ting), kun nævnes som en eftertanke. Så jeg vil fortælle dig om begge dele.Ball blev født i Seattle i 1892 og modtog grader i farmaceutisk kemi og Farmaci fra universitetet, før han forfulgte en kandidatgrad i kemi fra UH. Dr. Harry Hollman, lært om hendes speciale arbejde udvinde det aktive kemikalie fra VA rødder og henvendte sig til hende med et forslag. I årevis var olien fra chaulmoogra-træer blevet brugt som en salve til behandling af spedalskhed, men med begrænset succes. Hollman bad hende om at arbejde på at udvinde de aktive komponenter i olien for at skabe en injicerbar medicin. Ball var vellykket, og hendes arbejde revolutionerede spedalskhedsbehandling, hvilket gjorde det muligt for patienter at blive udskrevet fra hospitaler og frigivet fra spedalske kolonier. Denne behandling ville forblive standard indtil fremkomsten af nye lægemidler i 1940 ‘ erne. https://bit.ly/30Cvx1T

På trods af den ubestridelige værdi af balls arbejde modtog hun næsten ingen kredit for det. Efter at hun døde før chancen for at udgive sit arbejde, fortsatte kollegiets præsident, Arthur Dean, sit arbejde og offentliggjorde det uden at kreditere hende. (han lavede en mindre finjustering og tilføjede et ekstra skridt, der ikke syntes at give nogen fordel). De teknikker, hun udviklede, blev kendt som” Dean ‘ s method “indtil 1922, da Dr. Hollman skrev en artikel, der afslørede den sande historie og henviste til metoden som”Ball’ s method”. https://bit.ly/3cZLSAq

og det var først i 2000, at uh mindede hende med en dedikationsplade i bunden af campusens eneste chaulmoogra-træ, hovedsageligt på grund af detektivarbejdet og fortalervirksomhed fra Paul Vermager, en pensioneret Videnskab/Teknologi Reference afdelingsleder hos UH, og kolleger (og Dean har stadig en hel bygning opkaldt efter ham….bare sayin’…). I 2007 tildelte Uh Ball en postume Medal of Distinction, og de annoncerede senere et stipendium til hendes ære. I 2000 erklærede hun 29. februar som Alice Ball Day, og hun får meget mere opmærksomhed end de fleste steder https://bit.ly/30CEF6I

men jeg håber, at flere steder vil begynde at være opmærksomme på hende – jeg var virkelig begejstret for at høre, at der er en ny kortfilm om Alice Ball med titlen “The Ball Method”, der vil blive frigivet på amason Prime i August. Det er skrevet og instrueret af Dag Abebe, der faktisk fik hjælp fra Paul Vermager https://bit.ly/3hj0RZD

der er noget særligt ironisk ved, at Ball bliver “glemt” for en sygdom, hvis ofre samfund dybest set forsøgte at glemme – før Ball blev patienter med spedalskhed normalt undgået til spedalske kolonier, og stigma omkring spedalskhed fortsætter den dag i dag (ja, spedalskhed er stadig en ting, der inficerer over 200.000 mennesker og angriber deres hud, nerver, øjne, & lemmer). https://bit.ly/3hz0xGi stigmatiseringen er dybt siddende. Folk troede oprindeligt, at det var en forbandelse, men i 1873 opdagede en norsk læge ved navn Gerhard Hansen den bakterie, der forårsager den, Mycobacterium leprae. Sygdommen fik navnet Hansens sygdom, og den havde nu en årsag, men stadig ingen effektiv behandling.

den udviklede Behandlingskugle var på ingen måde perfekt, og da sulfonantibiotika kom sammen i 1940 ‘ erne (oprindeligt injiceret og derefter slugt) blev den hurtigt udskiftet. Og så blev det senere erstattet af en multi-lægemiddelbehandling i 1970 ‘erne-80’ erne for at omgå problemet med lægemiddelresistens. Så den udviklede Behandlingskugle bruges ikke i dag, men den blev brugt bredt i 1920 ‘erne og 30’ erne, og det reddede sandsynligvis liv (og “liv”, da det tillod spedalskhedspatienter at bo hjemme i stedet for isoleret i kolonier) og sikkert som helvede slog den tidligere standard for pleje.

Chaulmoogra olie var blevet brugt i traditionel indisk og kinesisk medicin i årevis, isoleret fra chaulmoogra (Hydnocarpus vigtianus) træer. Det blev ofte anvendt som en salve til de karakteristiske sår hos spedalske patienter. Men det havde begrænset succes og kunne forårsage endnu mere irritation.

nogle forskere tænkte-ja, måske hvis vi kunne få det inde i kroppen? De forsøgte at få patienter til at drikke det, men det var så modbydeligt, at hvis de endda formåede at undertrykke deres gagrefleks og sluge det, ville patienterne bare kaste det lige ud igen. Så lægerne forsøgte at injicere det. Det fungerede heller ikke så godt. Helt ikke det samme, men forestil dig, at nogen injicerer aloe vera gel under din hud. I stedet for bare pænt at blive blandet med alle dine andre kropsvæsker, ville olien samle sig i buler og blærer omkring injektionsstedet – som om de forårsaget af spedalskhed ikke var nok…

hvad foregik der? Det er” olie ” om olien. Du ved, at sige om olie og vand ikke blande? Tja, det er sandt, og det er på grund af deres kemiske makeups. Kemiske molekyler består af atomer (tænk de enkelte hydrogener og ilt i vand). Og disse atomer forbinder sig sammen for at danne molekyler ved at dele par af negativt ladede subatomære partikler kaldet elektroner. I neutrale molekyler afbalanceres elektronerne af positivt ladede protoner, men hvis spredningen af elektronerne er ujævn, selvom molekylet generelt er neutralt, kan der stadig være delvist positive & delvist negative regioner. Vand er et godt eksempel på dette fænomen kaldet “polaritet” – ilt hogs de elektroner, det deler med hydrogener, hvilket gør det delvist negativt og hydrogener delvist positivt. Og modsætninger tiltrækker, så vandmolekyler klæber til hinanden, hvorfor du får seje ting som overfladespænding, der lader insekter gå på vand.

vand vil også holde sig til andre delvist eller fuldt opladede ting. Vi kalder disse ting “hydrofile”, og vand vil omringe dem med en vandfrakke, byde Dem velkommen i vandnetværket og derved” opløse ” dem, så hydrofile ting har tendens til at være vandopløselige. Men vand vil ikke holde sig til ting, der ikke tilbyder nogen afgift at holde sig til. Sådanne elektrostaticaly neutrale molekyler kaldes” hydrofobe”, og de er udelukket af vandnettet. I stedet for at blive opløst, er de tilbage til at hænge ud med andre hydrofobe ting.

olie er et af disse hydrofobe molekyler. Vand vil ikke hænge ud med det. Og da vores kroppe er som 3/4 vand, gjorde dette administration af chaulmoogra olie ret udfordrende… læger kunne injicere det alt, hvad de ønskede, men de vandige kropsvæsker ville ikke lade det slutte sig til dem. Så forskere indså, at de skulle blive kreative og gå direkte til kilden – de “aktive ingredienser.”

“Chaulmoogra oil” er faktisk en blanding af forskellige olier. Alle olier er kendetegnet ved at være hydrofobe og have lange carbonhydridkæder. En af de første ting, forskere forskere bemærkede, da de karakteriserede olierne i “chaulmoogra oil” var, at der var ringe i enderne af kæderne, hvilket er underligt.

der er 2 hovedolier af denne end-ringede type i “chaulmoogra oil” – chaulmoogric oil & hydnocarpic oil (som er ligesom chaulmoogric oil, men dens kæde er 2 carbonatomer kortere) såvel som nogle andre olier. Ball måtte komme med en metode til at adskille disse forskellige olier (en proces kaldet fraktionering) og derefter omdanne dem til en mere opløselig form. Det tog hende kun et år.

for at gøre dette startede hun med at behandle olien med en stærk base for at isolere fedtsyresaltene. Dybest set er der i olieformen flere kæder, der holdes sammen af et “end-cap” molekyle kaldet glycerol, og hvis du tilføjer noget som NaOH, kan du fjerne den endcap glycerol for at give dig de enkelte kæder som fedtsyresalte. Og så kan du tilføje en syre for at neutralisere basen og få de “frie fedtsyrer”, som er meget mindre tyktflydende (klæbrig) end olierne. Dette kombineret med at opløse det i forskellige alkoholer og lade det omkrystallisere igen og igen tillod hende at få rene fedtsyrer.

men nu var hun nødt til at gøre dem mindre “salte” – fedtsyreformerne har en carboksyl syregruppe (-(C=O)-OH) i slutningen af deres fede kæde (dermed navnet). Dette kan deprotonere (opgive en proton, h-l) for at danne et carboksylat (- (C=O)⁻O -). Dette negativt ladede karboksylat neutraliseres ved at hænge ud virkelig tæt på en positivt ladet kation som en natriumkation (na-kation), og denne kombination er et salt. Læger var bekymrede for, at denne saltform kunne forårsage et problem kaldet hæmolyse – dybest set hvis saltene kom ind i blodlegemer, ville den omgivende væske forsøge at fortynde saltet ved at sende noget af deres vand ind, hvilket førte til, at blodcellerne sprængte. https://bit.ly/3dYom8h

en ester er hvor du holder noget andet end en H på enden af et carboksylat, og ethyl fortæller dig, at der er 2 carbon/hydrogengrupper fast på. For at omdanne fedtsyrerne til deres ethylestere brugte hun ethylalkohol (aka ethanol). Jeg vil ikke gå for ind i detaljerne (tjek figuren, hvis du er interesseret), men dybest set lader dette hende tilføje en kemisk “hætte” på den ladede del af saltet, der gør det ikke-ladet, men stadig polært og opløseligt (og injicerbart) og uden alt det natrium. (bemærke: fra hvad jeg kunne finde det ser ud til, at saltformen også blev brugt, så jeg antager, at hæmolyse ikke var et problem – undskyld jeg prøver, men det betyder at grave gennem en flok gamle papirer, hvoraf nogle ikke har adgang til)

ethylestere af chaulmoogra – olie blev faktisk først renset ved Magt i 1905 & først fremstillet af Bayer og firma i 1908 under handelsnavn “antileprol” – men der var ikke nok til egentlige kliniske forsøg. Indtil bolden kom sammen og fandt ud af en mere skalerbar metode. Dean & Hollman brugte Balls metode til at rense masser af ethylestere og udførte derefter et klinisk forsøg for at vise, at det var effektivt. Takket være Ball fik patienterne lov til at blive “paroleret” fra spedalske kolonier.

hvad angår “hvordan” det virker – det ser ud til at have noget at gøre med biotin. Biotin er en lille kulhydrat (sukker) kæde, der ligner lidt hydnocarpinsyre og er vigtig for bakteriel metabolisme (fremstilling og nedbrydning af molekyler). Og så kan det forvirre bakterierne. Men jeg kan ikke finde meget andet end dette 1973-papir, så jeg vil ikke forsøge at spekulere https://bit.ly/2B8VHOY men hvis du ved mere, så lad mig det vide!

en del af grunden til, at det var svært at finde info er, at når de fandt antibiotika, der fungerede bedre, blev denne chaulmoogra olie ting stort set glemt. Det var Alice Ball desværre også. Selvom detaljerne i Alice ‘ s historie er unikke, er hun langt fra alene i mængden af kvindelige forskere, især kvinder i farve, som er blevet glemt eller ignoreret af historien. Lad os hjælpe med at skinne lys over disse fantastiske kvinders liv og forhindre, at deres historier bliver begravet.

Hvis du vil lære mere om alle mulige ting: #365DaysOfScience All (with topics listed) 👉 http://bit.ly/2OllAB0

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.