Alice Ball, chaulmoogra oil, & leprosy

Alice Ball (1892-1916) a développé le premier traitement vraiment efficace contre la lèpre (maladie de Hansen), mais vous n’avez probablement pas entendu parler d’elle. En fait, après sa mort prématurée tragique, une collègue a poursuivi son travail et publié ses conclusions sans lui accorder de crédit jusqu’à ce qu’un autre collègue l’appelle. Même alors, il a fallu des décennies avant que l’Université d’Hawaï (UH) (alors connue sous le nom de College of Hawaii), où elle a mené ses travaux révolutionnaires, honore ses contributions, bien que Ball soit la première chimiste, chercheuse et enseignante noire de l’université ainsi que la première femme à obtenir une maîtrise de UH (en 1915).

Je vais commencer par vous raconter l’histoire de Bell, mais je ne vais pas m’arrêter là. Je vais ensuite approfondir la science de ce qu’elle a fait et trouvé parce que, eh bien, la biochimie! Mais plus important encore, parce qu »elle mérite d »être rappelée pour plus que simplement être « oubliée. »Oui, Alice Ball était toutes ces premières. Oui, elle a été traitée grossièrement. Et il est vraiment important d’attirer l’attention sur ces choses – d’autant plus que d’énormes inégalités persistent à ce jour. Mais Alice était plus que ça. C’était une grande scientifique. Et cela mérite d’être reconnu aussi.

Combien de fois voyez-vous des articles intitulés « Untel devient le 89e homme blanc consécutif à devenir professeur dans une institution prestigieuse »? Au lieu de cela, on nous parle des recherches d’untel. Pourtant, lorsque nous entendons parler de scientifiques noirs, c’est généralement parce qu’ils sont les premiers à occuper divers postes. Je pense qu’il est important de reconnaître qu’ils sont les premiers parce que cela met en lumière à quel point le milieu universitaire et les STIM en général sont inégaux, mais il est également important de ne pas simplement traiter ces scientifiques noirs, qui ont probablement travaillé deux fois plus dur que leurs collègues blancs pour y arriver, comme des minorités symboliques ou des notes de bas de page historiques ou, pire encore, la preuve que « tout va bien maintenant – avancez, pas de racisme systémique à voir ici ». Je suis tellement fatigué d’entendre les gens faire des excuses pour les actions horribles de scientifiques masculins blancs nous disant de nous concentrer sur la grande science qu’ils ont faite, alors que la grande science faite par des scientifiques noirs (qui n’ont pas fait de choses horribles) n’est mentionnée qu’après coup. Alors, je vais vous parler des deux.

Ball est né à Seattle en 1892 et a obtenu des diplômes en chimie pharmaceutique et en pharmacie de l’Université de Washington avant de poursuivre une maîtrise en chimie de l’UH. Un agent de santé publique hawaïen, le Dr. Harry Hollman, a appris son travail de thèse de maîtrise en extrayant le produit chimique actif des racines de l’awa et l’a approchée avec une proposition. Pendant des années, l’huile des arbres chaulmoogra avait été utilisée comme pommade pour traiter la lèpre, mais avec un succès limité. Hollman lui a demandé de travailler sur l’extraction des composants actifs de l’huile pour créer un médicament injectable. Ball a réussi et son travail a révolutionné le traitement de la lèpre, permettant aux patients d’être libérés des hôpitaux et des colonies de lépreux. Ce traitement restera la norme jusqu’à l’avènement de nouveaux médicaments dans les années 1940. https://bit.ly/30Cvx1T

Malgré la valeur incontestable du travail de Ball, elle n’a presque pas reçu de crédit pour cela. Après sa mort avant la possibilité de publier son travail, le président du collège, Arthur Dean, a poursuivi son travail, le publiant sans la créditer. (il a fait un petit ajustement, ajoutant une étape supplémentaire qui ne semblait pas vraiment offrir d’avantage). Les techniques qu’elle a développées sont devenues connues sous le nom de « méthode de Dean » jusqu’en 1922, lorsque le Dr Hollman a écrit un article exposant l’histoire vraie, et se référant à la méthode sous le nom de « méthode de Ball ». https://bit.ly/3cZLSAq

Et ce n’est qu’en 2000 que UH l’a commémorée avec une plaque commémorative à la base de l’unique arbre chaulmoogra du campus, en grande partie grâce au travail de détective et au plaidoyer de Paul Wermager, un chef de département de référence en Science / Technologie à la retraite chez UH, et de ses collègues (et Dean a encore tout un bâtiment qui porte son nom….je dis juste…). En 2007, UH a décerné à Ball une médaille de distinction à titre posthume, et ils ont annoncé plus tard une bourse d’études en son honneur. En 2000, Hawaii a déclaré le 29 février Journée Alice Ball et elle reçoit beaucoup plus d’attention à Hawaii que la plupart des endroits https://bit.ly/30CEF6I

Mais j’espère que d’autres endroits commenceront à lui prêter attention – J’étais vraiment excité d’apprendre qu’il y a un nouveau court métrage sur Alice Ball, intitulé « The Ball Method » qui sortira sur Amazon Prime en août. Il est écrit et réalisé par Dag Abebe, qui a en fait obtenu l’aide de Paul Wermager https://bit.ly/3hj0RZD

Il y a quelque chose de particulièrement ironique à propos du fait que Ball soit « oublié » pour une maladie dont la société a essentiellement essayé d’oublier les victimes – avant Ball, les patients atteints de lèpre étaient généralement rejetés dans les colonies de lépreux, et la stigmatisation autour de la lèpre continue à ce jour (oui, la lèpre est toujours une chose, infectant plus de 200 000 personnes et attaquant leurs peau, nerfs, yeux, membres &https://bit.ly/3hz0xGiLe stigmate est profondément ancré. Les gens pensaient à l’origine que c’était une malédiction, mais en 1873, un médecin norvégien du nom de Gerhard Hansen a découvert la bactérie qui la cause, Mycobacterium leprae. La maladie a reçu le nom de maladie de Hansens, et elle avait maintenant une cause, mais toujours pas de traitement efficace.

La boule de traitement développée n’était en aucun cas parfaite, et lorsque les antibiotiques sulfoniques sont apparus dans les années 1940 (initialement injectés puis avalés), elle a été rapidement remplacée. Et puis cela a ensuite été remplacé par une thérapie multi-médicamenteuse dans les années 1970-80, pour contourner le problème de la résistance aux médicaments. Ainsi, la balle de traitement développée n’est pas utilisée aujourd’hui, mais elle a été largement utilisée dans les années 1920-30 et elle a probablement sauvé des vies (et « la vie » puisqu’elle permettait aux patients atteints de lèpre de vivre à la maison au lieu d’être isolés dans des colonies) et a certainement battu la norme de soins précédente.

L’huile de Chaulmoogra était utilisée en médecine traditionnelle indienne et chinoise depuis des années, isolée des arbres de chaulmoogra (Hydnocarpus wightianus). Il était souvent appliqué sous forme de pommade sur les plaies caractéristiques des patients atteints de lèpre. Mais il a eu un succès limité et pourrait causer encore plus d’irritation.

Certains scientifiques ont pensé – eh bien, peut-être si nous pouvions l’obtenir à l’intérieur du corps? Ils ont essayé d’amener les patients à le boire, mais c’était tellement dégoûtant que, s’ils parvenaient même à supprimer leur réflexe nauséeux et à l’avaler, les patients le vomiraient immédiatement. Les médecins ont donc essayé de l’injecter. Cela n’a pas si bien fonctionné non plus. Ce n’est pas la même chose, mais imaginez que quelqu’un vous injecte du gel d’aloe vera sous la peau. Au lieu de simplement se mélanger à tous vos autres fluides corporels, l’huile s’accumulait en bosses et en cloques autour du site d’injection – comme si celles causées par la lèpre ne suffisaient pas

Que se passait-il? C’est du « pétrole » à propos de l’huile. Vous savez ce dicton sur le fait que l’huile et l’eau ne se mélangent pas? C’est vrai, et c’est dû à leurs maquillages chimiques. Les molécules chimiques sont constituées d’atomes (pensez aux hydrogènes individuels et à l’oxygène dans l’eau). Et ces atomes se lient pour former des molécules en partageant des paires de particules subatomiques chargées négativement appelées électrons. Dans les molécules neutres, les électrons sont équilibrés par des protons chargés positivement, mais si la propagation des électrons est inégale, même si la molécule est globalement neutre, il peut toujours y avoir des régions partiellement positives & partiellement négatives. L’eau est un excellent exemple de ce phénomène appelé « polarité » – l’oxygène monopolise les électrons qu’il partage avec les hydrogènes, ce qui le rend en partie négatif et les hydrogènes en partie positifs. Et les contraires s’attirent pour que les molécules d’eau se collent les unes aux autres, c’est pourquoi vous obtenez des choses cool comme la tension superficielle qui permet aux insectes de marcher sur l’eau.

L’eau collera également à d’autres objets partiellement ou complètement chargés. Nous appelons ces choses « hydrophiles » et l’eau les entourera d’une couche d’eau, les accueillant dans le réseau d’eau et les « dissolvant » ainsi, de sorte que les choses hydrophiles ont tendance à être solubles dans l’eau. Mais l’eau ne collera pas à des choses qui n’offrent aucune charge à respecter. Ces molécules électrostatiquement neutres sont dites  » hydrophobes » et sont exclues par le réseau d’eau. Au lieu d’être dissous, ils sont laissés à traîner avec d’autres choses hydrophobes.

L’huile est l’une de ces molécules hydrophobes. L’eau ne veut pas traîner avec elle. Et, comme notre corps est comme de l’eau aux 3/4, cela a rendu l’administration de l’huile de chaulmoogra assez difficile… Les médecins pouvaient l’injecter tout ce qu’ils voulaient, mais les fluides corporels aqueux n’allaient pas le laisser les rejoindre. Les chercheurs ont donc réalisé qu’ils allaient devoir faire preuve de créativité et aller directement à la source – les « ingrédients actifs. »

« L’huile de Chaulmoogra » est en fait un mélange d’huiles différentes. Toutes les huiles sont caractérisées par leur hydrophobie et leur longue chaîne hydrocarbonée. L’une des premières choses que les scientifiques ont remarquées lorsqu’ils ont caractérisé les huiles de « l’huile de chaulmoogra », c’est qu’il y avait des anneaux aux extrémités des chaînes, ce qui est étrange.

Il y a 2 huiles principales de ce type annelé dans « l’huile chaulmoogra » – l’huile chaulmoogrique &l’huile hydnocarpique (qui est tout comme l’huile chaulmoogrique mais sa chaîne est 2 carbones plus courte) ainsi que quelques autres huiles. Ball a dû trouver une méthode pour séparer ces différentes huiles (un processus appelé fractionnement), puis pour les convertir en une forme plus soluble. Cela ne lui a pris qu’un an.

Pour ce faire, elle a commencé par traiter l’huile avec une base forte pour isoler les sels d’acides gras. Fondamentalement, sous forme d’huile, il y a plusieurs chaînes maintenues ensemble par une molécule appelée glycérol et si vous ajoutez quelque chose comme NaOH, vous pouvez enlever ce glycérol d’extrémité pour vous donner les chaînes individuelles sous forme de sels d’acides gras. Et puis vous pouvez ajouter un acide pour neutraliser la base et obtenir les « acides gras libres » qui sont beaucoup moins visqueux (gluants) que les huiles. Ceci, combiné à sa dissolution dans divers alcools et à sa recristallisation répétée, lui a permis d’obtenir des acides gras purs.

Mais maintenant elle devait les rendre moins « salées » – les formes d’acides gras ont un groupe acide carboxylique (-(C = O)-OH) à la fin de leur chaîne grasse (d’où le nom). Cela peut se déprotoner (abandonner un proton, H⁺) pour former un carboxylate (-(C = O)-O⁻). Ce carboxylate chargé négativement est neutralisé en traînant très près d’un cation chargé positivement comme un cation de sodium (Na⁺) et ce combo est un sel. Les médecins craignaient que cette forme de sel puisse causer un problème appelé hémolyse – en gros, si les sels pénètrent dans les cellules sanguines, le liquide environnant essaierait de diluer le sel en envoyant une partie de leur eau, conduisant les cellules sanguines à éclater. Ou du moins c’est ce que je pense qu’ils appellent leur raisonnement pour aller chercher les esters https://bit.ly/3dYom8h

Un ester est l’endroit où vous collez autre chose qu’un H à l’extrémité d’un carboxylate, et l’éthyle vous indique qu’il y a 2 groupes carbone / hydrogène collés dessus. Pour convertir les acides gras en esters éthyliques, elle a utilisé de l’alcool éthylique (aka éthanol). Je ne vais pas trop entrer dans les détails (consultez la figure si vous êtes intéressé), mais en gros, cela lui a permis d’ajouter un « bouchon » chimique sur la partie chargée du sel qui le rend non chargé mais toujours polaire et soluble (et injectable) et sans tout ce sodium. (Note: d’après ce que j’ai pu trouver, il semble que la forme de sel ait également été utilisée, donc je suppose que l’hémolyse n’était pas un problème – désolé d’essayer, mais cela signifie fouiller dans un tas de vieux papiers, dont certains auxquels je n’ai pas accès)

Les esters éthyliques de l’huile de chaulmoogra ont été purifiés pour la première fois par le Pouvoir en 1905 &fabriqués pour la première fois par Bayer and Company en 1908 sous le nom commercial « antileprol » – mais il n’y en avait pas assez pour des essais cliniques réels. Jusqu’à ce que Ball arrive et trouve une méthode plus évolutive. Dean &Hollman a utilisé la méthode de Ball pour purifier beaucoup d’esters éthyliques, puis a effectué un essai clinique pour montrer son efficacité. Grâce à Ball, les patients ont pu être « libérés sur parole » des colonies de lépreux.

Quant à « comment » cela fonctionne – cela semble avoir quelque chose à voir avec la biotine. La biotine est une petite chaîne de glucides (sucre) qui ressemble un peu à l’acide hydnocarpique et est importante pour le métabolisme bactérien (fabrication et rupture de molécules). Et donc cela pourrait confondre les bactéries. Mais je ne trouve pas grand-chose d’autre que cet article de 1973, donc je ne vais pas essayer de spéculer https://bit.ly/2B8VHOYmais si vous en savez plus, faites-le moi savoir!

Une partie de la raison pour laquelle il était difficile de trouver des informations est qu’une fois qu’ils ont trouvé des antibiotiques qui fonctionnaient mieux, cette substance d’huile de chaulmoogra a été largement oubliée. Et, malheureusement, Alice Ball aussi. Bien que les détails de l’histoire d’Alice soient uniques, elle est loin d’être seule parmi la multitude de femmes scientifiques, en particulier des femmes de couleur, oubliées ou ignorées par l’histoire. Aidons à faire la lumière sur la vie de ces femmes incroyables et à empêcher que leurs histoires ne soient enterrées.

Si vous voulez en savoir plus sur toutes sortes de choses: #365DaysOfScience All (with topics listed) 👉 http://bit.ly/2OllAB0

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