Alice Ball (1892-1916) entwickelte die erste wirklich wirksame Behandlung für Lepra (Hansen-Krankheit), aber Sie haben wahrscheinlich noch nichts von ihr gehört. Tatsächlich setzte eine Kollegin nach ihrem tragischen frühen Tod ihre Arbeit fort und veröffentlichte ihre Ergebnisse, ohne ihr Anerkennung zu zollen, bis eine andere Kollegin ihn anrief. Selbst dann dauerte es Jahrzehnte, bis die University of Hawaii (UH) (damals bekannt als College of Hawaii), an der sie ihre bahnbrechenden Arbeiten durchführte, ihre Beiträge würdigte, obwohl Ball die erste schwarze Chemikerin, Forscherin und Lehrerin der Universität war sowie die erste Frau, die einen Master-Abschluss von UH (1915) erhielt.
Ich werde Ihnen zunächst einen Überblick über Bells Geschichte geben, aber ich werde hier nicht aufhören. Ich werde dann tiefer in die Wissenschaft gehen, was sie getan und gefunden hat, weil, gut, Biochemie! Aber noch wichtiger, weil sie es verdient, für mehr als nur „vergessen“ in Erinnerung zu bleiben.“ Ja, Alice Ball war all diese Premieren. Ja, sie wurde grob behandelt. Und diese Dinge sind wirklich wichtig, um darauf aufmerksam zu machen – zumal große Ungleichheiten bis heute andauern. Aber Alice war mehr als das. Sie war eine großartige Wissenschaftlerin. Und das verdient es auch, anerkannt zu werden. Wie oft sehen Sie Artikel mit der Überschrift „So-und-so wird der 89. weiße Mann in Folge, der Professor an einer angesehenen Institution wird“? Stattdessen wird uns von der So-und-So-Forschung erzählt. Wenn wir jedoch von schwarzen Wissenschaftlern hören, liegt das normalerweise daran, dass sie die Ersten sind, die verschiedene Positionen innehaben. Ich denke, es ist wichtig anzuerkennen, dass sie die Ersten sind, weil es ein Licht darauf wirft, wie ungleich Wissenschaft und MINT im Allgemeinen sind, aber es ist auch wichtig, diese schwarzen Wissenschaftler, die wahrscheinlich doppelt so hart gearbeitet haben wie ihre weißen Kollegen, nicht nur als Token zu behandeln Minderheiten oder historische Fußnoten oder, noch schlimmer, Beweis dafür, dass „jetzt alles gut ist – mach weiter, hier ist kein systemischer Rassismus zu sehen“. Ich bin es so leid zu hören, wie Leute Ausreden für die schrecklichen Handlungen weißer männlicher Wissenschaftler finden, die uns sagen, wir sollen uns auf die großartige Wissenschaft konzentrieren, die sie gemacht haben, während die großartige Wissenschaft von schwarzen Wissenschaftlern (die keine schrecklichen Dinge getan haben) nur als nachträglicher Einfall erwähnt wird. Also werde ich dir von beiden erzählen.Ball wurde 1892 in Seattle geboren und erhielt einen Abschluss in pharmazeutischer Chemie und Pharmazie von der University of Washington, bevor er einen Master in Chemie von der UH. Ein hawaiianischer Gesundheitsbeauftragter, Dr. Harry Hollman, erfuhr von ihrer Masterarbeit, in der sie die aktive Chemikalie aus Awa-Wurzeln extrahierte, und trat mit einem Vorschlag an sie heran. Jahrelang wurde das Öl von Chaulmoogra-Bäumen als Salbe zur Behandlung von Lepra verwendet, jedoch mit begrenztem Erfolg. Hollman bat sie, die aktiven Bestandteile des Öls zu extrahieren, um ein injizierbares Arzneimittel herzustellen. Ball war erfolgreich und ihre Arbeit revolutionierte die Leprabehandlung, Patienten konnten aus Krankenhäusern entlassen und aus Leprakolonien entlassen werden. Diese Behandlung würde bis zum Aufkommen neuer Medikamente in den 1940er Jahren Standard bleiben. https://bit.ly/30Cvx1T
Trotz des unbestreitbaren Wertes von Balls Arbeit erhielt sie fast keine Anerkennung dafür. Nachdem sie vor der Veröffentlichung ihrer Arbeit gestorben war, setzte der Präsident des Colleges, Arthur Dean, ihre Arbeit fort und veröffentlichte sie, ohne sie anzurechnen. (er machte eine kleine Optimierung und fügte einen zusätzlichen Schritt hinzu, der keinen wirklichen Nutzen zu bieten schien). Die von ihr entwickelten Techniken wurden bis 1922 als „Dean’s Method“ bekannt, als Dr. Hollman einen Artikel schrieb, der die wahre Geschichte enthüllte und die Methode als „Ball’s Method“ bezeichnete. https://bit.ly/3cZLSAq
Und erst im Jahr 2000 gedachte UH ihr mit einer Widmungstafel am Fuße des einzigen Chaulmoogra-Baumes des Campus, hauptsächlich aufgrund der Detektivarbeit und des Engagements von Paul Wermager, einem pensionierten Leiter der Wissenschafts- / Technologie-Referenzabteilung bei UH, und Kollegen (und Dean hat immer noch ein ganzes Gebäude nach ihm benannt ….sag einfach …). Im Jahr 2007 verlieh sie Ball eine posthume Medal of Distinction, und sie kündigten später ein Stipendium zu ihren Ehren an. Im Jahr 2000 erklärte Hawaii den 29. Februar zum Alice Ball Day und sie erhält in Hawaii viel mehr Aufmerksamkeit als die meisten Orte https://bit.ly/30CEF6I
Aber ich hoffe, dass mehr Orte anfangen werden, ihr Aufmerksamkeit zu schenken – ich war wirklich aufgeregt zu hören, dass es einen neuen Kurzfilm über Alice Ball mit dem Titel „The Ball Method“ gibt, der im August auf Amazon Prime veröffentlicht wird. Es wurde von Dag Abebe geschrieben und inszeniert, der tatsächlich Hilfe von Paul Wermager bekam https://bit.ly/3hj0RZD
Es ist etwas besonders Ironisches daran, dass Ball für eine Krankheit „vergessen“ wird, deren Opfer die Gesellschaft im Grunde zu vergessen versuchte – vor Ball wurden Leprakranke normalerweise in Leprakolonien gemieden, und das Stigma um Lepra dauert bis heute an (ja, Lepra ist immer noch eine Sache, infiziert über 200.000 Menschen und greift ihre Haut , nerven, Augen, & Gliedmaßen). https://bit.ly/3hz0xGi Das Stigma sitzt tief. Die Leute dachten ursprünglich, es sei ein Fluch, aber 1873 entdeckte ein norwegischer Arzt namens Gerhard Hansen das Bakterium, das es verursacht, Mycobacterium leprae. Die Krankheit erhielt den Namen Hansens-Krankheit, und es hatte jetzt eine Ursache, aber immer noch keine wirksame Behandlung.
Die von Ball entwickelte Behandlung war keineswegs perfekt, und als in den 1940er Jahren Sulfonantibiotika auf den Markt kamen (zunächst injiziert und dann geschluckt), wurde sie schnell ersetzt. Und dann wurde das später durch eine multi-medikamentöse Therapie in den 1970er-80er Jahren ersetzt, um das Problem der Arzneimittelresistenz zu umgehen. Also, die Behandlung Ball entwickelt wird heute nicht verwendet, aber es wurde weit verbreitet in den 1920er-30er Jahren verwendet und es wahrscheinlich Leben gerettet (und „Leben“, da es Lepra-Patienten erlaubt, zu Hause zu leben, anstatt isoliert in Kolonien) und sicher wie die Hölle schlagen den bisherigen Standard der Pflege.
Chaulmoogra-Öl wurde jahrelang in der traditionellen indischen und chinesischen Medizin verwendet und aus Chaulmoogra-Bäumen (Hydnocarpus wightianus) isoliert. Es wurde oft als Salbe auf die charakteristischen Wunden von Leprapatienten aufgetragen. Aber es hatte nur begrenzten Erfolg und konnte noch mehr Irritationen verursachen.
Einige Wissenschaftler dachten – nun, vielleicht, wenn wir es in den Körper bekommen könnten? Sie versuchten, die Patienten dazu zu bringen, es zu trinken, aber es war so ekelhaft, dass die Patienten es einfach wieder kotzen würden, wenn sie es überhaupt schafften, ihren Würgereflex zu unterdrücken und ihn zu schlucken. Also versuchten die Ärzte, es zu injizieren. Das hat auch nicht so gut funktioniert. Völlig nicht dasselbe, aber stellen Sie sich vor, jemand injiziert Aloe Vera Gel unter Ihre Haut. Anstatt sich nur schön mit all Ihren anderen Körperflüssigkeiten zu vermischen, sammelte sich das Öl in Beulen und Blasen an der Injektionsstelle – als ob die durch Lepra verursachten nicht genug wären …
Was war los? Es ist „Öl“ über das Öl. Kennen Sie das Sprichwort, dass sich Öl und Wasser nicht vermischen? Nun, es ist wahr, und es liegt an ihren chemischen Make-ups. Chemische Moleküle bestehen aus Atomen (denken Sie an die einzelnen Wasserstoffatome und Sauerstoff in Wasser). Und diese Atome verbinden sich zu Molekülen, indem sie Paare negativ geladener subatomarer Teilchen teilen, die Elektronen genannt werden. In neutralen Molekülen werden die Elektronen durch positiv geladene Protonen ausgeglichen, aber wenn die Ausbreitung der Elektronen ungleichmäßig ist, kann es auch dann, wenn das Molekül insgesamt neutral ist, immer noch teilweise positive & teilweise negative Regionen geben. Wasser ist ein großartiges Beispiel für dieses Phänomen, das als „Polarität“ bezeichnet wird – Sauerstoff verschlingt die Elektronen, die er mit den Wasserstoffatomen teilt, was ihn teilweise negativ und die Wasserstoffatome teilweise positiv macht. Und Gegensätze ziehen sich an, so dass Wassermoleküle aneinander haften, weshalb man coole Dinge wie Oberflächenspannung bekommt, die Insekten auf Wasser laufen lässt.
Wasser haftet auch an anderen teilweise oder vollständig geladenen Dingen. Wir nennen diese Dinge „hydrophil“ und Wasser wird sie mit einem Wassermantel umgeben, sie im Wassernetzwerk willkommen heißen und sie dadurch „auflösen“, so dass hydrophile Dinge dazu neigen, wasserlöslich zu sein. Aber Wasser wird nicht an Dingen haften bleiben, die keine Ladung zum Festhalten bieten. Solche elektrostatisch neutralen Moleküle werden als „hydrophob“ bezeichnet und vom Wassernetzwerk ausgeschlossen. Anstatt aufgelöst zu werden, bleiben sie mit anderen hydrophoben Dingen hängen.
Öl ist eines dieser hydrophoben Moleküle. Wasser will nicht damit rumhängen. Und da unsere Körper wie 3/4 Wasser sind, machte dies die Verabreichung von Chaulmoogra-Öl ziemlich schwierig … Ärzte konnten es injizieren, was sie wollten, aber die wässrigen Körperflüssigkeiten ließen es nicht zu. Die Forscher erkannten also, dass sie kreativ werden und direkt zur Quelle gehen mussten – den „Wirkstoffen“.“
„Chaulmoogra Oil“ ist eigentlich eine Mischung aus verschiedenen Ölen. Alle Öle zeichnen sich durch Hydrophobie und lange Kohlenwasserstoffketten aus. Eines der ersten Dinge, die Wissenschaftler bemerkten, als sie die Öle in „Chaulmoogra Oil“ charakterisierten, war, dass sich an den Enden der Ketten Ringe befanden, was seltsam ist.
Es gibt 2 Hauptöle dieses endringigen Typs in „chaulmoogra oil“ – chaulmoogric oil & hydnocarpic oil (das ist genau wie Chaulmoogric oil, aber seine Kette ist 2 Kohlenstoffe kürzer) sowie einige andere Öle. Ball musste eine Methode entwickeln, um diese verschiedenen Öle zu trennen (ein Prozess namens Fraktionierung) und sie dann in eine löslichere Form umzuwandeln. Sie brauchte nur ein Jahr.
Dazu behandelte sie das Öl zunächst mit einer starken Base, um die Fettsäuresalze zu isolieren. Grundsätzlich gibt es in der Ölform mehrere Ketten, die von einem „Endkappen“ -Molekül namens Glycerin zusammengehalten werden, und wenn Sie etwas wie NaOH hinzufügen, können Sie dieses Endkappenglycerin entfernen, um Ihnen die einzelnen Ketten als Fettsäuresalze zu geben. Und dann können Sie eine Säure hinzufügen, um die Base zu neutralisieren und die „freien Fettsäuren“ zu erhalten, die viel weniger viskos (klebrig) sind als die Öle. Dies, kombiniert mit dem Auflösen in verschiedenen Alkoholen und dem Umkristallisieren, ermöglichte es ihr, reine Fettsäuren zu erhalten.
Aber jetzt musste sie sie weniger „salzig“ machen – die Fettsäureformen haben eine Carbonsäuregruppe (- (C = O) -OH) am Ende ihrer Fettkette (daher der Name). Dies kann deprotonieren (ein Proton abgeben, H⁺), um ein Carboxylat (- (C = O) -O⁻) zu bilden. Dieses negativ geladene Carboxylat wird neutralisiert, indem es sehr nahe an einem positiv geladenen Kation wie einem Natriumkation (Na⁺ ) hängt, und diese Kombination ist ein Salz. Ärzte waren besorgt, dass diese Salzform ein Problem namens Hämolyse verursachen könnte – im Grunde, wenn die Salze in Blutzellen gelangten, würde die umgebende Flüssigkeit versuchen, das Salz zu verdünnen, indem sie etwas von ihrem Wasser einsandte, was die Blutzellen zum Platzen brachte. Oder zumindest ist das, was ich denke, sie beziehen sich auf ihre Argumentation für die Ester … https://bit.ly/3dYom8h
Ein Ester ist, wo Sie etwas anderes als ein H auf das Ende eines Carboxylats kleben, und Ethyl sagt Ihnen, dass es 2 Kohlenstoff / Wasserstoff-Gruppen gibt. Um die Fettsäuren in ihre Ethylester umzuwandeln, verwendete sie Ethylalkohol (auch bekannt als Ethanol). Ich werde nicht zu sehr auf die Details eingehen (schauen Sie sich die Abbildung an, wenn Sie interessiert sind), aber im Grunde genommen ließ sie dem geladenen Teil des Salzes eine chemische „Kappe“ hinzufügen, die es unbeladen macht, aber immer noch polar und löslich (und injizierbar) und ohne all das Natrium. (beachten: von dem, was ich finden konnte, sieht es so aus, als ob auch die Salzform verwendet wurde, also denke ich, dass Hämolyse kein Problem war – sorry, ich versuche es, aber es bedeutet, durch ein paar alte Papiere zu graben, von denen einige ich habe keinen Zugang zu)
Ethylester von Chaulmoogra–Öl wurden tatsächlich zuerst 1905 durch Strom gereinigt & zuerst hergestellt von Bayer und Firma im Jahr 1908 unter dem Handelsnamen „antileprol“ – aber es gab genug für tatsächliche klinische Studien. Bis Ball kam und eine skalierbarere Methode herausfand. Dean & Hollman verwendete Balls Methode, um viele der Ethylester zu reinigen, und führte dann eine klinische Studie durch, um zu zeigen, dass sie wirksam war. Dank Ball durften Patienten aus Leprakolonien „entlassen“ werden.
Was „wie“ es funktioniert – es scheint etwas mit Biotin zu tun zu haben. Biotin ist eine kleine Kohlenhydrat- (Zucker-) Kette, die ein bisschen wie Hydnocarpinsäure aussieht und für den bakteriellen Stoffwechsel (Herstellung und Abbau von Molekülen) wichtig ist. Und so könnte es die Bakterien verwirren. Aber ich kann nicht viel anderes als dieses Papier von 1973 finden, also werde ich nicht versuchen zu spekulieren https://bit.ly/2B8VHOY aber wenn Sie mehr wissen, lassen Sie es mich bitte wissen!
Ein Teil des Grundes, warum es schwierig war, Informationen zu finden, ist, dass, sobald sie Antibiotika fanden, die besser funktionierten, dieses Chaulmoogra-Öl-Zeug weitgehend vergessen wurde. Und, traurig, so war Alice Ball. Obwohl die Einzelheiten von Alices Geschichte einzigartig sind, ist sie weit davon entfernt, allein in der Vielzahl von Wissenschaftlerinnen zu sein, insbesondere von farbigen Frauen, die von der Geschichte vergessen oder ignoriert wurden. Lassen Sie uns helfen, das Leben dieser erstaunlichen Frauen zu beleuchten und zu verhindern, dass ihre Geschichten begraben werden.
Wenn Sie mehr über alle möglichen Dinge erfahren möchten: #365DaysOfScience All (with topics listed) 👉 http://bit.ly/2OllAB0
