Alice Ball (1892-1916) utvecklade den första verkligt effektiva behandlingen för spetälska (Hansens sjukdom), men du har förmodligen inte hört talas om henne. Faktum är att efter hennes tragiska tidiga död fortsatte en kollega sitt arbete och publicerade sina resultat utan att ge henne kredit tills en annan kollega ringde honom. Även då tog det årtionden innan University of Hawaii(UH) (då känd som College of Hawaii), där hon genomförde sitt banbrytande arbete, hedrade hennes bidrag, trots att Ball var universitetets första svarta kemist, forskare och lärare samt den första kvinnan att tjäna en magisterexamen från UH (1915).
Jag ska börja med att berätta en översikt över Bells historia, men jag kommer inte att stanna där. Jag ska sedan gå djupare in i vetenskapen om vad hon gjorde och fann för, ja, biokemi! Men ännu viktigare, eftersom hon förtjänar att bli ihågkommen för mer än att bara vara ”glömt.”Ja, Alice Ball var alla de första. Ja, hon behandlades grovt. Och dessa saker är verkligen viktiga att uppmärksamma – särskilt som stora ojämlikheter fortsätter till denna dag. Men Alice var mer än så. Hon var en stor forskare. Och det förtjänar också att erkännas.
hur ofta ser du artiklar med rubriken ”Så och så blir den 89: e vita mannen i rad för att bli professor vid någon prestigefylld institution”? Istället får vi höra om så och så forskning. Men när vi hör om Svarta forskare är det vanligtvis för att de är de första att hålla olika positioner. Jag tycker att det är viktigt att erkänna att de är de första eftersom det lyser på hur ojämlik akademi och STEM i allmänhet är, men det är också viktigt att inte bara behandla dessa svarta forskare, som sannolikt har arbetat dubbelt så hårt som sina vita kollegor för att komma dit, som token minoriteter eller historiska fotnoter eller, ännu värre, bevis på att ”allt är bra nu – gå vidare, ingen systemisk rasism att se här”. Jag är så trött på att höra människor göra ursäkter för de fasansfulla handlingarna hos vita manliga forskare som säger att vi ska fokusera på den stora vetenskapen de gjorde, medan den stora vetenskapen görs av svarta forskare (som inte har gjort fasansfulla saker) nämns bara som en eftertanke. Jag ska berätta om båda.
Ball föddes i Seattle 1892 och fick examen i farmaceutisk kemi och farmaci från University of Washington innan han fortsatte en magisterexamen i kemi från UH. En Hawaiian folkhälso officer, Dr. Harry Hollman, lärde sig om sitt examensarbete som extraherade den aktiva kemikalien från awa-rötter och närmade sig henne med ett förslag. I åratal hade oljan från chaulmoogra-träd använts som en salva för att behandla spetälska, men med begränsad framgång. Hollman bad henne att arbeta med att extrahera de aktiva komponenterna i oljan för att skapa en injicerbar medicin. Ball var framgångsrik och hennes arbete revolutionerade spetälskbehandling, så att patienter kunde släppas ut från sjukhus och släppas från spetälska kolonier. Denna behandling skulle förbli standard fram till tillkomsten av nya läkemedel på 1940-talet. https://bit.ly/30Cvx1T
trots det obestridliga värdet av balls arbete fick hon nästan ingen kredit för det. Efter att hon dog före chansen att publicera sitt arbete fortsatte högskolans president Arthur Dean sitt arbete och publicerade det utan att kreditera henne. (han gjorde en mindre tweak och lade till ett extra steg som inte tycktes ge någon fördel). Teknikerna hon utvecklade blev kända som” Dean ’ s method ”fram till 1922, då Dr.Hollman skrev en artikel som avslöjade den sanna historien och hänvisade till metoden som”Ball’ s method”. https://bit.ly/3cZLSAq
och det var inte förrän 2000 som UH memorialized henne med en dedikationsplatta vid basen av campusens enda chaulmoogra träd, till stor del på grund av detektivarbetet och förespråkande av Paul Wermager, en pensionerad vetenskap / teknik Referensavdelningschef vid UH och kollegor (och Dean har fortfarande en hel byggnad uppkallad efter honom….bara säga…). År 2007 tilldelade Uh Ball en postum medalj av distinktion, och de tillkännagav senare ett stipendium till hennes ära. År 2000 förklarade Hawaii den 29 februari som Alice Ball Day och hon får mycket mer uppmärksamhet på Hawaii än de flesta platser https://bit.ly/30CEF6I
men jag hoppas att fler platser kommer att börja uppmärksamma henne – jag var verkligen glad att höra att det finns en ny kortfilm om Alice Ball, med titeln ”The Ball Method” som kommer att släppas på Amazon Prime i augusti. Det är skrivet och regisserat av dag Abebe, som faktiskt fick hjälp från Paul Wermager https://bit.ly/3hj0RZD
det finns något särskilt ironiskt om att Ball är ”bortglömd” för en sjukdom vars offersamhälle i grunden försökte glömma – före Ball, patienter med spetälska var vanligtvis avskräckta till spetälska kolonier, och stigma kring spetälska fortsätter till denna dag (ja, spetälska är fortfarande en sak, infekterar över 200 000 människor och attackerar sina hud, nerver, ögon, & lemmar). https://bit.ly/3hz0xGi stigmatiseringen är djupt sittande. Folk trodde ursprungligen att det var en förbannelse, men sedan 1873 upptäckte en norsk läkare som heter Gerhard Hansen bakterien som orsakar den, Mycobacterium leprae. Sjukdomen fick namnet Hansens sjukdom, och det hade nu en orsak, men fortfarande ingen effektiv behandling.
den utvecklade Behandlingsbollen var inte alls perfekt, och när sulfonantibiotika kom på 1940-talet (injicerades initialt och svaldes sedan) ersattes den snabbt. Och sedan ersattes det senare av en multidrogterapi på 1970-och 80-talet för att komma runt problemet med läkemedelsresistens. Så den utvecklade Behandlingsbollen används inte idag, men den användes i stor utsträckning på 1920-talet-30-talet och det räddade sannolikt liv (och ”liv” eftersom det tillät spetälska patienter att bo hemma istället för isolerade i kolonier) och säkert som helvete slå den tidigare vårdstandarden.
Chaulmoogra olja hade använts i traditionell indisk och kinesisk medicin i flera år, isolerad från chaulmoogra (Hydnocarpus wightianus) träd. Det applicerades ofta som en salva på de karakteristiska såren hos spetälska patienter. Men det hade begränsad framgång och kan orsaka ännu mer irritation.
vissa forskare tänkte-ja, kanske om vi kunde få det inuti kroppen? De försökte få patienter att dricka det men det var så äckligt att, om de ens lyckades undertrycka sin gagreflex och svälja den, skulle patienterna bara kasta den tillbaka. Så läkarna försökte injicera det. Det fungerade inte så bra heller. Helt inte samma sak, men föreställ dig att någon injicerar aloe vera gel under din hud. Istället för att bara snyggt blandas med alla dina andra kroppsvätskor, skulle oljan samlas i stötar och blåsor runt injektionsstället – som om de som orsakades av spetälska inte räckte…
vad hände? Det är” olja ” om oljan. Du vet att säga om olja och vatten inte blanda? Jo, det är sant, och det beror på deras kemiska smink. Kemiska molekyler består av atomer (tänk de enskilda väten och syre i vatten). Och dessa atomer länkar samman för att bilda molekyler genom att dela par av negativt laddade subatomära partiklar som kallas elektroner. I neutrala molekyler balanseras elektronerna av positivt laddade protoner, men om elektronernas spridning är ojämn, även om molekylen är neutral totalt sett kan det fortfarande vara delvis positiva & delvis negativa regioner. Vatten är ett bra exempel på detta fenomen som kallas ”polaritet” – syre hogs elektronerna det delar med väten, vilket gör det delvis negativt och väten delvis positiva. Och motsatser lockar så att vattenmolekyler håller fast vid varandra, varför du får coola saker som ytspänning som låter insekter gå på vatten.
vatten kommer också att hålla fast vid andra delvis eller fulladdade saker. Vi kallar dessa saker ” hydrofila ”och vatten kommer att omge dem med en vattenrock, välkomna dem i vattennätet och därmed” lösa upp ” dem, så hydrofila saker tenderar att vara vattenlösliga. Men vatten kommer inte att hålla fast vid saker som inte erbjuder någon avgift att hålla sig till. Sådana elektrostaticaly neutrala molekyler kallas ”hydrofoba” och de är uteslutna av vattennätet. Istället för att lösas, de är kvar att umgås med andra hydrofoba saker.
olja är en av de hydrofoba molekylerna. Vatten vill inte hänga med det. Och eftersom våra kroppar är som 3/4 vatten, gjorde det att administrera chaulmoogra olja ganska utmanande … läkare kunde injicera allt de ville ha, men de vattna kroppsvätskorna skulle inte låta det gå med dem. Så forskare insåg att de skulle behöva bli kreativa och gå direkt till källan – de ”aktiva ingredienserna.”
”Chaulmoogra oil” är faktiskt en blandning av olika oljor. Alla oljor kännetecknas av att de är hydrofoba och har långa kolvätekedjor. En av de första saker som forskare forskare märkte när de karakteriserade oljorna i ”chaulmoogra oil” var att det fanns ringar i kedjans ändar, vilket är konstigt.
det finns 2 huvudoljor av denna ändringade typ i ”chaulmoogra oil”-chaulmoogric oil & hydnocarpic oil (som är precis som chaulmoogric oil men dess kedja är 2 kol kortare) liksom några andra oljor. Ball var tvungen att komma med en metod för att separera dessa olika oljor (en process som kallas fraktionering) och sedan omvandla dem till en mer löslig form. Det tog henne bara ett år.för att göra detta började hon med att behandla oljan med en stark bas för att isolera fettsyrasalterna. I grund och botten finns det i oljeformen flera kedjor som hålls samman av en ”end-cap” – molekyl som kallas glycerol och om du lägger till något som NaOH kan du ta bort den endcap glycerol för att ge dig de enskilda kedjorna som fettsyrasalter. Och sedan kan du lägga till en syra för att neutralisera basen och få de ”fria fettsyrorna” som är mycket mindre viskösa (snygga) än oljorna. Detta i kombination med att lösa upp det i olika alkoholer och låta det omkristallisera om och om igen gjorde det möjligt för henne att få rena fettsyror.
men nu behövde hon göra dem mindre ”salta” – fettsyraformerna har en karboxylsyragrupp (-(C=O)-OH) I slutet av deras fettkedja (därav namnet). Detta kan deprotonera (ge upp en proton, h xxl) för att bilda ett karboxylat (- (C=O)-O⁻). Detta negativt laddade karboxylat neutraliseras genom att hänga ut riktigt nära en positivt laddad katjon som en natriumkatjon (na gastronomi ) och denna kombination är ett salt. Läkare var oroliga för att denna saltform kan orsaka ett problem som kallas hemolys – i grund och botten om salterna kom in i blodceller, skulle den omgivande vätskan försöka späda saltet genom att skicka in något av deras vatten, vilket leder till att blodcellerna brister. Eller åtminstone det är vad jag tror att de hänvisar till som deras resonemang för att gå för estrarna… https://bit.ly/3dYom8h
en ester är där du håller något annat än en H på slutet av ett karboxylat, och etyl berättar att det finns 2 kol/vätegrupper som fastnar på. För att omvandla fettsyrorna till deras etylestrar använde hon etylalkohol (aka etanol). Jag kommer inte att gå in i detaljerna (kolla in figuren om du är intresserad), men i grund och botten låter hon henne lägga till en kemisk ”keps” på den laddade delen av saltet som gör det icke laddat men fortfarande polärt och lösligt (och injicerbart) och utan allt det natrium. (Observera: från vad jag kunde hitta det ser ut som att saltformen användes också, så jag antar att hemolys inte var ett problem – ledsen att jag försöker, men det betyder att gräva igenom en massa gamla papper, av vilka jag inte har tillgång till)
etylestrar av chaulmoogra – olja renades faktiskt först med kraft 1905 & tillverkades först av Bayer och Company 1908 under handelsnamnet ”antileprol” – men det var inte tillräckligt för faktiska kliniska prövningar. Tills Ball kom och räknade ut en mer skalbar metod. Dean & Hollman använde balls metod för att rena massor av etylestrarna och utförde sedan en klinisk prövning för att visa att den var effektiv. Tack vare Ball fick patienterna ”paroled” från spetälska kolonier.
När det gäller ”hur” det fungerar-det verkar ha något att göra med biotin. Biotin är en liten kolhydrat (socker) kedja som ser lite ut som hydnocarpinsyra och är viktig för bakteriell metabolism (tillverkning och brytning av molekyler). Och så kan det förvirra bakterierna. Men jag kan inte hitta mycket annat än detta 1973-papper, så jag ska inte försöka spekulera https://bit.ly/2B8VHOY men om du vet mer, snälla låt mig veta!
en del av anledningen till att det var svårt att hitta information är att när de hittade antibiotika som fungerade bättre, var denna chaulmoogra-olja i stor utsträckning bortglömd. Och, tyvärr, så var Alice Ball. Även om uppgifterna i Alice berättelse är unika, är hon långt ifrån ensam i mängder av kvinnliga forskare, särskilt kvinnor i färg, som har glömts bort eller ignorerats av historien. Låt oss hjälpa till att lysa på dessa fantastiska kvinnors liv och förhindra att deras berättelser begravs.
Om du vill lära dig mer om alla möjliga saker: #365DaysOfScience All (with topics listed) 👉 http://bit.ly/2OllAB0
