Albert Schatz (vědec) - Albert Schatz (scientist)

Albert Schatz
Albert Schatz.jpg
Albert Schatz
narozený
Albert Israel Schatz

( 1920-02-02 )2. února 1920
Zemřel 17. ledna 2005 (2005-01-17)(ve věku 84)
Státní občanství USA
Alma mater Rutgersova univerzita
Známý jako Objevitel streptomycinu
Zbaven kreditu za objev, což vedlo ke změně amerických zákonů
Manžel / manželka Vivian Schatz (rozená Rosenfeldová, vdaná 1945)
Děti Linda Schatz
Diane Klein
Ocenění 1994 Rutgers University Medal
Vědecká kariéra
Pole Výuka mikrobiologie
Věda
Instituce Brooklyn College
National Agricultural College in Doylestown
University of Chile
Washington University
Temple University
Autor zkratka. (botanika) A. Schatz

Albert Israel Schatz (2. února 1920 - 17. ledna 2005) byl americký mikrobiolog a akademik, nejlépe známý jako objevitel antibiotika streptomycinu , prvního léku, o kterém je známo, že je účinný při léčbě tuberkulózy . Vystudoval Rutgers University v roce 1942 s bakalářským titulem z mikrobiologie půdy a doktorát získal od Rutgers v roce 1945. Byl to jeho doktorský výzkum, který přímo vedl k objevu streptomycinu.

Schatz se narodil v rodině zemědělců a byl inspirován studiem půdní vědy, takže by pro něj bylo užitečné začít se věnovat rodinnému povolání. Svou třídu zakončil v roce 1942 a okamžitě pracoval u Selmana Waksmana , tehdejšího vedoucího oddělení mikrobiologie půdy, ale byl odveden do americké armády, aby sloužil ve druhé světové válce . Poté, co zranění zad vedlo k jeho propuštění z armády, se vrátil k Waksmanovi v roce 1943 jako doktorand. Pracoval izolovaně od ostatních a používal bakterie tuberkulózy ( Mycobacterium tuberculosis ) a objevil nové antibiotikum, které nazval „streptomycin“, které se ukázalo jako bezpečné a účinné proti bakteriím tuberkulózy a gramnegativním bakteriím . V roce 1947 také přispěl k objevu dalšího antibiotika albomycinu .

Objev streptomycinu vedl ke kontroverzním otázkám ohledně licenčních poplatků komerční produkce a Nobelovy ceny. Aniž by to Schatz věděl, Waksman požadoval finanční výhody pouze pro sebe a nadaci Rutgers Research and Endowment Foundation. Soudní spor přiznal Schatzovi 3% z licenčních poplatků a právní uznání jako společný objev. Poté byla Nobelova cena za fyziologii nebo medicínu z roku 1952 udělena pouze Waksmanovi výslovně „za objev streptomycinu“, což The Lancet poznamenal jako „značnou chybu, protože neuznal Schatzův přínos“. Jako akt dobré vůle byl Schatz v roce 1994 oceněn medailí Rutgers University.

raný život a vzdělávání

Schatz se narodil v Norwichi v Connecticutu v USA a navštěvoval školy v Passaic v New Jersey. Jeho rodiče, ruský židovský emigrant Julius Schatz a anglická matka Rae Schatz byli zemědělci. V roce 1932 nastoupil na Vysokou školu zemědělskou na Rutgersově státní univerzitě v New Jersey. Bakalář přírodních věd dokončil v roce 1942 s vyznamenáním v oboru půdní vědy , čímž dosáhl vrcholu své třídy. V den, kdy obdržel svůj výsledek v květnu, nastoupil jako postgraduální asistent Selmana Waksmana, který vedl oddělení mikrobiologie půdy v Rutgers. Waksman řídil výzkumný program hledající nové antibiotické sloučeniny generované mikroorganismy v běžné půdě od roku 1937 a jeho týmy měly objevit více než 10 takových chemikálií v letech 1940 až 1952. Spolužák Doris Ralston popsal Schatze jako „chudobu -zasažený, brilantní student, který pracoval s intenzitou hoření. "

Schatz zpočátku pracoval na antibiotikách, aktinomycinu , clavacinu a streptothricinu , které Waksman vyvinul. Pozoroval, že tyto sloučeniny jsou vysoce toxické pro zvířata, aby mohly být prakticky použity u lidí. Poté, co pracoval pět měsíců, byl odveden do americké armády v prosinci 1942 během druhé světové války . Jako muž s mikrobiologickým zázemím byl vyslán jako bakteriolog do lékařského oddělení letectva umístěného v armádních nemocnicích na Floridě. Byl propuštěn 15. června 1943 kvůli zranění zad.

S možností pracovat ve farmaceutické společnosti nebo studovat PhD, Schatz si vybral to druhé. Vrátil se do Waksmanovy laboratoře, odkud v roce 1945 získal doktorát na tezi „ Streptomycin, antibiotikum produkované Actinomyces griseus. “ Jeho doktorská práce vedla k objevu prvního antibiotika, streptomycinu, které je účinné na tuberkulózu.

Kariéra

Poté, co opustil Rutgers v roce 1946, Schatz pracoval na Brooklyn College a National Agricultural College v Doylestown, Pennsylvania. Velká část Schatzovy pozdější práce byla na zubním lékařství počínaje rokem 1953. Zatímco pracoval jako vedoucí oddělení mikrobiologie ve Philadelphské všeobecné nemocnici , Schatz a jeho strýc Joseph J. Martin na University of Pennsylvania Graduate School of Medicine vyvinuli teorii o příčina zubního kazu. Teorie, kterou pojmenovali „teorie proteolýzy-chelace“, má kořeny v jeho původním výzkumu v roce 1955. Úplný rámec teorie byl publikován v roce 1962.

Stal se nejvýznamnějším profesorem Fakulty chemie a farmacie na Chilské univerzitě v letech 1962 až '65, poté profesorem vzdělávání na Washingtonské univerzitě v letech 1965 až '69 a profesorem přírodovědného vzdělávání na Temple University od roku 1969 do '80 . V Chile pokračoval ve studiu účinků fluorizace pitné vody .

Objev streptomycinu

Po návratu do Waksmanovy laboratoře v roce 1943 se Schatz nabídl, že se pustí do hledání antibiotika účinného proti gramnegativním bakteriím odpovědným za další choroby rezistentní na penicilin. Do té doby nebylo k léčbě infekcí gramnegativními bakteriemi použitelné žádné antibiotikum-jediná účinná sloučenina, streptothricin, i když s nízkou toxicitou, byla považována za toxickou a příliš nízkou proti cílovým bakteriím pro klinickou aplikaci. V té době William Feldman na klinice Mayo navrhl Waksmanovi, aby hledal antibiotika, která by mohla fungovat na tuberkulózu. Waksman to ale neměl v úmyslu, protože se bál manipulace se smrtící bakterií, jako je Mycobacterium tuberculosis , původce tuberkulózy. Když se o tom Schatz dozvěděl, trval na tom, aby použil lék na tuberkulózu, s čímž Waksman souhlasil. Feldman mu dal H-37, nej virulentnější bakteriální kmen tuberkulózy u lidí.

Waksman se ujistil, že Schatz pracuje sám a přidělil suterén jako laboratoř, a nařídil Schatzovi konkrétně, aby vzorky bakterií nikdy neopustily suterén. Během tří a půl měsíce Schatz identifikoval dva příbuzné kmeny bakterií ( Streptomyces griseus ), které patří do skupiny ( řádu ) Actinomycetes, jejichž sekrety zastavily růst tuberkulózního bacilu a několika gramnegativních bakterií. Jeden kmen pocházel z výtěru z hrdla od zdravého kuřete, druhý ze silně hnojené polní půdy. Vzpomněl si na svůj výzkum a řekl:

Za tu dobu jsem spal na dřevěné lavici v laboratoři. Na baňky, ze kterých jsem destiloval, jsem nakreslil vodorovnou čáru červenou skleněnou tužkou. Pokud jsem spal, když se tekutina vařila na červenou značku, probudil mě noční hlídač a přidal jsem další tekutinu. To bylo během druhé světové války, kdy platil příděl. Recykloval jsem proto organická rozpouštědla, která jsem použil v dostatečně velkých objemech, abych odůvodnil recyklaci. Pracoval jsem ve dne v noci na výrobě toho streptomycinu, protože jsem chtěl, aby Feldman co nejdříve provedl testy toxicity a in vivo , a protože Waksman nepřidělil nikoho, kdo by mi pomohl.

Odpoledne 19. října zjistil, že bakterie tuberkulózy byly usmrceny jeho výtažkem z aktinomycete, a podle vědeckého názvu zdroje a dřívějšího antibiotického streptothricinu objeveného Waksmanem a H. Boydem Woodruffem v roce 1942 dal název „streptomycin“ . Bakterie z kuřete použité v expeimentu poskytla další výzkumnice Doris Jonesová a Elizabeth Bugie provedla antibakteriální testy. Schatz, Bugie a Waksman o objevu informovali v časopise Experimental Biology and Medicine, který jej publikoval 1. ledna 1944. Nová sloučenina byla účinná jak proti gramnegativním a grampozitivním bakteriím, tak proti lidskému kmeni bakterie tuberkulózy, který není ani gramnegativní ani grampozitivní druh. Jejich závěr uvádí:

Streptomycin, stejně jako streptothricin, má silné baktericidní vlastnosti a předběžné experimenty naznačovaly, že tyto dvě látky jsou také srovnatelné svou nízkou toxicitou pro zvířata a in vivo aktivitou. Různé chemické a biologické vlastnosti streptomycinu mají tendenci ukazovat na tuto sloučeninu jako na jednu úzce související se streptothricinem; skutečnost, že se od posledně uvedeného liší povahou své antibakteriální aktivity, může naznačovat blízce příbuzný, ale ne stejný typ molekuly.

Se svými laboratorními kolegy Schatz oznámil 4. srpna 1944 účinnost streptomycinu in vivo při experimentální tuberkulóze u myší. On a Waksman uvedli, že streptomycin je účinný proti různým kmenům bakterií tuberkulózy a dalších souvisejících patogenů dne 1. listopadu 1944, a publikovali sérii článků o produkci streptomycinu a souvisejících antibiotik příští rok. V roce 1946 zjistili, že streptomycin produkují pouze konkrétní druhy aktinomycet. Feldman a jeho tým provedli první klinickou studii a testy toxicity na klinice Mayo na konci roku 1944 a oznámili to v roce 1945. První ošetřenou osobou byla 21letá dívka, která prodělala plicní tuberkulózu a 20. listopadu 1944 dostala streptomycin. Do roku 1946 experimenty prováděné v rámci projektů společnosti Merck ve Velké Británii a USA prokázaly účinnost streptomycinu proti TBC, dýmějovému moru , cholerě, břišnímu tyfu a dalším chorobám rezistentním na penicilin. Všechny původní vzorky v klinických studiích byly připraveny samotným Schatzem.

Patent a kontroverze

Waksman věděl, že patentování streptomycinu může být problém, protože americký patentový zákon zakazoval přírodní produkty a Schatzova metoda neměla žádnou zvláštní novinku. S pomocí právníků Merck, kteří mu pomohli patentovat aktinomycin a streptothricin, zdůvodnil, že nová krystalická sloučenina je chemicky odlišná od přirozené sloučeniny v bakteriích. To přesvědčilo patentový úřad.

V patentové dohodě ze dne 1. května 1946 Schatz i Waksman souhlasili s přijetím minimálních 1,00 $ pouze jako důkaz toho, že jsou vynálezci metody výroby streptomycinu, takže prospěch bude mít Rutgers a nikoli jednotlivci. Schatz řekl, že s tím souhlasí, aby byl streptomycin dostupný co nejrychleji a nejlevněji, a pochopil, že základem je také nezískat žádný zisk z objevu. Na Waksmanovu žádost Schatz podepsal své právo na licenční poplatky z amerického streptomycinového patentu nadaci Rutgers Research and Endowment Foundation a později podepsal svá zahraniční práva. US Patent Office udělil způsob streptomycin přípravy na Schatz a Waksmanem jako „Zlepšení streptomycinu a postupů přípravy (No. 2449866)“ ze dne 21. září 1948. Merck bylo získat výhradní právo na komerční výrobu. Schatz byl hlavním autorem článku o objevu streptomycinu a Bugie jako druhý. Důvodem, proč byla Bugie vyloučena, byl Waksmanův dojem, že se „jen vdá“. Bylo to mnohem později, když Bugie řekla svým dcerám a řekla: „Kdyby bylo lib lib žen, moje jméno by bylo v patentu.“

Schatz začal mít pocit, že Waksman svou (Schatzovu) roli při objevu bagatelizuje a bere si za svůj úspěch veškerou zásluhu a uznání. V roce 1949 vyšlo najevo, že Waksman, na rozdíl od svých veřejných prohlášení, měl soukromou dohodu s nadací, která mu poskytla 20% licenčních poplatků - což do té doby činilo 350 000 $ (3 806 900 $ dnes) - a nadace Rutgers 80%. V březnu 1950 podal Schatz žalobu na Waksmana a nadaci na podíl na licenčních poplatcích a uznání jeho role při objevu streptomycinu. Bugie podporoval Schatze v druhém vydání, ale neúčastnil se záležitosti autorských práv. Waksman popřel jakékoli finanční výhody. Po soudním procesu dne 29. prosince 1950 vydal vrchní soud v New Jersey verdikt případu ve prospěch Schatze se závěrem, že „[Schatz] má nárok na právní a vědecký kredit jako spoluobjevitel, s Dr. Selmanem A "Waksman, ze streptomycinu."

Mimosoudní vyrovnání udělilo Schatzovi 120 000 USD za zahraniční patentová práva a 3% z licenčních poplatků, což představuje přibližně 15 000 USD ročně po dobu několika let. Waksman dostal 10% a 7% bylo rovnoměrně rozděleno všem pracovníkům ve Waksmanově laboratoři. Se svým 80% podílem založili Rutgers Waksmanův institut mikrobiologie. Schatz už nikdy nebyl schopen získat práci v špičkové mikrobiologické laboratoři.

Nobelova cena a kontroverze

Waksman byl jediným vítězem Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu v roce 1952 „za objev streptomycinu, prvního antibiotika účinného proti tuberkulóze“. Bylo oznámeno v říjnu 1952 a znění Nobelovy komise ze dne 12. prosince 1952 bylo pro „důmyslné, systematické a úspěšné studie půdních mikrobů, které vedly spíše k objevu streptomycinu“ než „k objevu streptomycin “, jak říkalo původní oznámení. Oficiální citace však byla konkrétní („pro jeho objev“). Při předávání cen ve Stockholmu moderátor Arvid Wallgren oznámil: „Selman Waksman, Caroline Medical Institute vám udělil letošní Nobelovu cenu za fyziologii nebo medicínu za vaše důmyslné, systematické a úspěšné studie půdních mikrobů, které vedly k objevu streptomycinu . "

Když Milton Wainwright z Sheffieldské univerzity dorazil k Rutgersovi a pohovořil s členy fakulty ohledně jeho knihy o antibiotikách Miracle Cure z roku 1990 , kladl otázky o Schatzovi, vzbudilo to zvědavost některých profesorů, kteří se sami dotazovali a hovořili se Schatzem. Skupina profesorů, včetně Karla Maramorosche a Douglase Eveleigha, přesvědčená, že se stal obětí nespravedlnosti, začala lobovat za Schatzovu rehabilitaci, která vyvrcholila v roce 1994 udělením Schatzovy medaile Rutgers University, nejvyššího ocenění univerzity.

Ve svých zprávách o objevu streptomycinu Waksman nikdy nezmínil Schatze. Když Feldman provedl první klinickou studii, nevěděl, že Schatz objevil nový lék, a až mnohem později v Chile (60. léta 20. století), kde se se Schatzem setkal, se příběh objevil v jejich rozhovoru. Lancet to komentoval slovy: „Nobelova komise udělala značnou chybu, když neuznala Schatzův přínos.“

Objev albomycinu

Po objevení streptomycinu následoval objev griseinu. Donald M. Reynolds, Schatz a Waksman ohlásili objev v roce 1947. Nové antibiotikum bylo izolováno ze stejných bakterií, které produkovaly streptomycin. Nebyl tak silný jako streptomycin nebo streptothricin, ale byl méně toxický a účinný proti většině gramnegativních a grampozitivních bakterií. Když byly objeveny další příbuzné sloučeniny z jiných bakterií, byl grisein považován za člena konkrétnější sloučeniny, albomycinu . Tyto sloučeniny byly později běžně označovány jako antibiotika „trojského koně“ pro jejich schopnost působit jako jejich molekulární cíle uvnitř buněk.

Zubní výzkum a kontroverze

Od roku 1945 USA prosazovaly fluoridaci vody, aby zabránily zubnímu kazu . Schatz s podporou svého strýce Martina vyšetřoval příčinu zubního kazu od poloviny 50. let minulého století. Když začal studovat, s překvapením si všiml, že příčinou zubního kazu byla přijímána kyselost v ústech, bez jakýchkoli experimentálních důkazů. Teorie kyseliny, jak bylo známo, uvedla, že vodíkové ionty (které určují pH ) jsou kritickým faktorem pro zdraví zubů. Jeho experimenty ale ukázaly, že k zubnímu kazu dochází bez ohledu na kyselost nebo alklinitu. On a jeho strýc zavedli nové vysvětlení příčiny zubního kazu jako „teorii proteolýzy-chelace“ v roce 1962. (Později svou původní teorii v roce 1954 označil jako „teorii chelace.“) Teorie zdůrazňovala biochemické reakce organických záležitost nad teorií demineralizace. Podle teorie se kaz vyvíjí tak, že bakterie napadají zubní dutiny v přítomnosti organických sloučenin ( chelatačních činidel ), jako jsou cukry, lipidy a citráty, za účelem rozbití ( proteolýzy ) zubního proteinu ( keratinu ); proces je nezávislý na pH prostředí.

Jeho zjištění ho také vedla k závěru, který byl proti fluoridaci pitné vody na základě biochemického dopadu fluoridu na tkáň. Veřejně napadl obhajobu fluorizace pitné vody ve zdravotních progarammech. V roce 1967 hlásil „Zvýšená úmrtnost v Chile spojená s umělou fluoridací pitné vody s důsledky pro další latinskoamerické země a pro Spojené státy“, dále tvrdil, že v Chile vodní fluoridace nejenže nezabránila zubnímu kazu, ale naopak způsobila zvýšená rakovina, která vedla ke zvýšené smrti u lidí s podvýživou. Kritizoval také vědecký dokument vydaný v roce 1966, který představil výhody fluorizace vody v oblasti Curico v Chile, a tvrdil, že data byla neúplná. Po přezkoumání článku vydalo americké ministerstvo zdravotnictví v roce 1978 v Atlantě veřejné prohlášení, že Schatzova data byla nesprávně analyzována a nepředstavují skutečný vztah mezi fluoridací vody a rakovinou a úmrtností se závěrem: „Moukalizace vody pro účel profylaxe zubního kazu nepředstavuje žádné nebezpečí související s příčinami rakoviny. “ Byl vážně kritizován v roce 1992 v The New Zealand Medical Journal za podjatost a zveřejnění v temném časopise. Odpověděl tvrzením, že publikace byla v legitimním časopise, a kritici přehlédli samostatnou publikaci v The Journal of Nihon University School of Dentistry.

Od roku 2021 nejsou přínosy ani nebezpečí fluoridované vody stále vyřešeny, s nedávnými důkazy o jejích škodlivých neurologických účincích.

Osobní život

Schatzův počáteční zájem o mikrobiologii půdy pramenil z jeho záměru stát se farmářem po rodičích. Vidět napadení pracovníků úřady během deprese ho přimělo k celoživotnímu socialismu a humanitarismu. V březnu 1945 se oženil s Vivian Rosenfeldovou, studentkou New Jersey College for Women , a měli spolu dvě dcery Lindu a Diane.

Ocenění, pocty a pocty

Schatz obdržel čestné tituly z Brazílie, Peru, Chile a Dominikánské republiky. K 50. výročí objevu streptomycinu, v roce 1994, mu byla udělena medaile Rutgers University. The New York Times zařadil Schatzův a Waksmanův patent na streptomycin z roku 1948 mezi 10 nejlepších objevů 20. století. Univerzita udělala ze Schatzovy sklepní laboratoře muzeum dokumentující jeho a další objevy antibiotik učiněné na vysoké škole.

Dědictví

V důsledku kontroverze streptomycinu byla v USA přijata nařízení zaměřená na zajištění náležitého uznání a odměny za jejich příspěvky postgraduálním studentům. Archivy Alberta Schatze byly darovány knihovně Temple University.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy