Contribution de Paul Ehrlich et John Snow en microbiologieLe lauréat du prix Nobel Paul Ehrlich a mené des recherches révolutionnaires sur la réponse immunitaire de l’organisme et a introduit le concept de « balle magique ».Paul Ehrlich, bactériologiste et médecin allemand (chimiothérapie, prix Nobel 1908)Biographique Paul Ehrlich (1854-1915) ; Le prix Nobel de physiologie ou médecine 1908
Paul Ehrlich est né le 14 mars 1854 à Strehlen, en Haute-Silésie, Allemagne. Il était le fils d’Ismar Ehrlich et de sa femme Rosa Weigert, dont le neveu était le grand bactériologiste Karl Weigert.Ehrlich a fait ses études au Gymnasium de Breslau, puis aux universités de Breslau, Strasbourg, Fribourg-en-Brisgau et Leipzig. En 1878, il obtient son doctorat en médecine au moyen d’une thèse sur la théorie et la pratique de la coloration des tissus animaux. Ce travail est l’un des résultats de son grand intérêt pour les colorants d’aniline découverts par WH Perkin en 1853.
En 1878, il fut nommé assistant du professeur Frerichs à la clinique médicale de Berlin, qui lui donna toutes les facilités pour continuer son travail avec ces colorants et la coloration des tissus avec eux. Ehrlich a montré que tous les colorants utilisés pouvaient être classés comme étant basiques, acides ou neutres et ses travaux sur la coloration des granules dans les cellules sanguines ont jeté les bases des travaux futurs sur l’hématologie et la coloration des tissus.
En 1882, Ehrlich publia sa méthode de coloration du bacille tuberculeux que Koch avait découverte et cette méthode fut à la base des modifications ultérieures introduites par Ziehl et Neelson, qui sont encore utilisées aujourd’hui. De là a également été dérivée la méthode Gram de coloration des bactéries tant utilisée par les bactériologistes modernes.En 1882, Ehrlich devint professeur titulaire et en 1887, à la suite de sa thèse Das Sauerstoffbedürfnis des Organismus (Le besoin de l’organisme en oxygène), il obtint le titre de Privatdozent (conférencier ou instructeur non rémunéré) à la Faculté de médecine de l’Université de Berlin. . Plus tard, il y est devenu professeur agrégé et médecin interne principal à l’hôpital de la Charité à Berlin.
En 1890, Robert Koch, directeur du nouvel Institut des maladies infectieuses, nomma Ehrlich comme l’un de ses assistants et Ehrlich commença alors les études immunologiques auxquelles son nom sera toujours associé.
A la fin de 1896, un institut pour le contrôle des sérums thérapeutiques a été créé à Steglitz à Berlin et Ehrlich en a été nommé directeur. Ici, il a fait d’autres travaux importants sur l’immunologie, en particulier sur les hémolysines. Il a également montré que la réaction toxine-antitoxine est, comme le sont les réactions chimiques, accélérée par la chaleur et retardée par le froid et que la teneur en antitoxine des sérums antitoxiques variait tellement pour diverses raisons qu’il était nécessaire d’établir une norme par laquelle leur antitoxine le contenu pourrait être exactement mesuré. C’est ce qu’il a accompli avec von Behring’s sérum antidiphtérique et a ainsi permis de standardiser ce sérum en unités rapportées à un standard fixe et invariable. Les méthodes pour ce faire qu’Ehrlich a ensuite établies ont formé la base de toute future standardisation des sérums. Ce travail et ses autres études immunologiques ont conduit Ehrlich à formuler sa célèbre théorie des chaînes latérales de l’immunité.En 1897, Ehrlich a été nommé officier de santé publique à Francfort-sur-le-Main et lorsque, en 1899, l’Institut royal de thérapie expérimentale a été créé à Francfort, Ehrlich en est devenu le directeur. Il est également devenu directeur du Georg Speyerhaus, fondé par Frau Franziska Speyer et construit à côté de l’Institut Ehrlich. Ces nominations ont marqué le début de la troisième phase des recherches nombreuses et variées d’Ehrlich. Il se consacre désormais à la chimiothérapie, basant ses travaux sur l’idée, qui était implicite dans sa thèse de doctorat rédigée lorsqu’il était jeune, que la constitution chimique des médicaments utilisés doit être étudiée en relation avec leur mode d’action et leur affinité pour les cellules des organismes contre lesquels ils étaient dirigés. Son but était, comme il l’a dit,
Pour y parvenir, Ehrlich a testé, avec l’aide de ses assistants, des centaines de substances chimiques choisies parmi le nombre encore plus grand de celles qu’il avait collectées. Il étudia, entre autres sujets, le traitement de la trypanosomiase et d’autres maladies protozoaires et produisit du rouge trypan, qui était, comme l’a montré son assistant japonais Shiga, efficace contre les trypanosomes. Il a également établi, avec A. Bertheim, la formule structurale correcte de l’atoxyl, dont l’efficacité contre certaines trypanosomiases expérimentales était connue. Ces travaux ont ouvert la voie à l’obtention de nombreux nouveaux composés organiques à base d’arsenic trivalent qu’Ehrlich a testés.
A cette époque, le spirochète responsable de la syphilis est découvert par Schaudinn et Hoffmann à Berlin, et Ehrlich décide de rechercher un médicament qui serait efficace notamment contre ce spirochète. Parmi les drogues arsenicales déjà testées à d’autres fins, il y en avait une, la 606e de la série testée, qui avait été écartée en 1907 comme étant inefficace. Mais lorsque l’ancien collègue d’Ehrlich, Kitasato, a envoyé un de ses élèves, nommé Hata, travailler à l’Institut d’Ehrlich, Ehrlich, apprenant que Hata avait réussi à infecter des lapins avec la syphilis, lui a demandé de tester ce médicament abandonné sur ces lapins. Hata l’a fait et a trouvé que c’était très efficace.Lorsque des centaines d’expériences ont maintes fois prouvé son efficacité contre la syphilis, Ehrlich l’annonce sous le nom de «Salvarsan». Par la suite, d’autres travaux sur ce sujet ont été effectués et finalement il s’est avéré que la 914e substance arsenicale à laquelle le nom «Neosalvarsan» a été donné, était, bien que son effet curatif était moindre, plus facilement fabriqué et, étant plus soluble, devenait plus facilement administré. Ehrlich a dû, comme tant d’autres découvreurs avant lui, se battre avec beaucoup d’opposition avant que Salvarsan ou Neosalvarsan ne soient acceptés pour le traitement de la syphilis humaine ; mais finalement l’expérience pratique a prévalu et Ehrlich est devenu célèbre comme l’un des principaux fondateurs de la chimiothérapie.
Au cours des dernières années de sa vie, Ehrlich s’est préoccupé de travaux expérimentaux sur les tumeurs et de son opinion selon laquelle un sarcome peut se développer à partir d’un carcinome, ainsi que de sa théorie de l’immunité athreptique au cancer.L’industrie infatigable dont Ehrlich a fait preuve tout au long de sa vie, sa gentillesse et sa modestie, l’habitude qu’il a toujours eue de manger peu et de fumer sans cesse 25 cigares forts par jour, dont il portait fréquemment une boîte sous le bras, son invariable insistance sur la preuve répétée par de nombreux les expériences des résultats qu’il a publiés, et la vénération et la dévotion que lui témoignaient tous ses assistants ont été décrites de manière vivante par son ancienne secrétaire, Martha Marquardt, dont la biographie nous a donné une image détaillée de sa vie à Francfort. A Francfort, la rue dans laquelle se trouvait son institut a été nommée Paul Ehrlichstrasse après lui, mais plus tard, lorsque la persécution juive a commencé, ce nom a été supprimé parce qu’Ehrlich était juif. Après la Seconde Guerre mondiale, cependant, lorsque sa ville natale, Strehlen
Ehrlich était membre ordinaire, étranger, correspondant ou honoraire de pas moins de 81 académies et autres corps savants en Autriche, Belgique, Brésil, Danemark, Égypte, Finlande, France, Allemagne, Grande-Bretagne, Grèce, Hongrie, Italie, Pays-Bas, Norvège, Roumanie, Russie, Serbie, Suède, Turquie, USA et Venezuela. Il a été titulaire de doctorats honorifiques des universités de Chicago, Göttingen, Oxford, Athènes et Breslau, et a également été honoré par des ordres en Allemagne, en Russie, au Japon, en Espagne, en Roumanie, en Serbie, au Venezuela, au Danemark (Commander Cross of the Danebrog Order), et Norvège (Croix de Commandeur de l’Ordre Royal de Saint-Olaf).
En 1887, il reçoit le prix Tiedemann de la Senckenberg Naturforschende Gesellschaft à Francfort/Main, en 1906 le prix d’honneur au XVe congrès international de médecine à Lisbonne, en 1911 la médaille Liebig de la Société allemande de chimie et en 1914 le prix Cameron. d’Edimbourg. En 1908, il partage avec Metchnikoff la plus haute distinction scientifique, le prix Nobel.Le gouvernement prussien l’a élu conseiller médical privé en 1897, l’a promu à un grade supérieur de ce conseil en 1907 et, en 1911, l’a élevé au rang le plus élevé, véritable conseil privé avec le titre d’excellence.
Ehrlich épousa, en 1883, Hedwig Pinkus, alors âgée de 19 ans. Ils eurent deux filles, Stephanie (Mme Ernst Schwerin) et Marianne (Mme Edmund Landau).
Lorsque la Première Guerre mondiale a éclaté en 1914, il en a été très affligé et à Noël de cette année-là, il a eu une légère attaque. Il s’en remet rapidement, mais sa santé qui ne lui a jamais fait défaut, hormis une infection tuberculeuse au début de sa vie qui l’a obligé à passer deux ans en Égypte, commence alors à décliner et quand, en 1915, il part à Bad Homburg pour des vacances, il a eu, le 20 août de cette année-là, un deuxième accident vasculaire cérébral qui a mis fin à ses jours.
Affiliation au moment de l’attribution : Université de Goettingen, Göttingen, Allemagne ; Königliches Institut für experimentelle Therapie (Institut royal de thérapie expérimentale), Francfort-sur-le-Main, Allemagne
Motivation du prix : « en reconnaissance de leur travail sur l’immunité »
Ses travaux : Notre système immunitaire nous protège des attaques des micro-organismes. Dans le cadre de ses défenses, le système immunitaire forme des anticorps dans le sang qui neutralisent les poisons, ou toxines, formés par les bactéries. L’une des contributions de Paul Ehrlich à l’immunologie a été le transfert de sérum sanguin avec des anticorps pour traiter et contrer la diphtérie, qu’il a réalisé avec Emil von Behring. Ehrlich a émis l’hypothèse que les cellules ont une sorte de récepteur qui se lie aux substances nocives. Les éléments récepteurs sont expulsés de la cellule et deviennent des anticorps.Le lauréat du prix Nobel Paul Ehrlich a mené des recherches révolutionnaires sur la réponse immunitaire de l’organisme et a introduit le concept de « balle magique ».
Contribution de Paul Ehrlich et John Snow en microbiologie
Paul Ehrlich
- Paul Ehrlich était un médecin et scientifique allemand lauréat du prix Nobel.
- Il a principalement travaillé dans les domaines de l’hématologie, de l’immunologie et de la chimiothérapie antimicrobienne.
- Il est né le 14 mars 1854 à Strehlen, Basse-Silésie, Prusse.
- Ehrlich a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1908, pour sa contribution à l’immunologie.
- Paul Ehrlich est le fondateur de l’Institut Paul Ehrlich.
- Il mourut à l’âge de 61 ans le 20 août 1915.
Contributions de Paul Ehrlich
- Paul Ehrlich a découvert le mastocyte. Il l’a visualisé avec un colorant alcalin.
- Il crée des colorants « neutres » découverts avec des combinaisons de colorants alcalins et acides. Ce colorant neutre aide à distinguer les lymphocytes parmi les leucocytes.
- Il a découvert les précurseurs des érythrocytes, en subdivisant les globules rouges en normoblastes, mégaloblastes, microblastes et poïkiloblastes. Il a également démontré l’existence de globules rouges nucléés.
- Il a découvert le réactif d’Ehrlich, dans les premiers temps il l’a utilisé pour distinguer différents types de typhoïde.
- Il a signalé la résistance à l’acide de Mycobacterium tuberculosis.
- Il a découvert que les effets spécifiques du sérum immun pouvaient être démontrés in vivo et in vitro.
- Il a introduit la méthode de standardisation des toxines et des antitoxines.
- Il a proposé la «théorie des chaînes latérales de la production d’anticorps».
- Il a présenté, « Salvaran; un composé arsenical, appelé la « balle magique » était capable de détruire la syphilis.
Paul Ehrlich (1854-1915)
Paul Ehrlich était un scientifique allemand dont l’influence s’étendait à divers domaines, notamment l’immunologie, l’hématologie et la chimiothérapie. Ehrlich a découvert le premier traitement pratique de la syphilis, pour lequel il a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1908 avec le biologiste russe Élie Metchnikoff.Première vie et éducation : Né le 11 mars 1854 dans une famille juive aisée, Paul Ehrlich a développé un intérêt pour le processus de coloration des cellules avec des colorants chimiques dans sa jeunesse. Il a étudié la médecine aux universités de Strasbourg, Breslau, Fribourg et Leipzig. Ehrlich a obtenu son diplôme de médecine à l’Université de Leipzig en 1878.
Contributions et réalisations : Au cours de son expérimentation de coloration cellulaire, Ehrlich a remarqué que des réactions chimiques avaient lieu dans les cellules et que ces réactions étaient à l’origine de processus cellulaires. Il a conclu que les agents chimiques pouvaient guérir les cellules malades et combattre les agents infectieux, une idée qui a radicalement changé la thérapeutique et les diagnostics médicaux. Ehrlich a inventé le terme « chimiothérapie ». Il a également détecté une réaction chimique particulière dans l’urine des patients atteints de typhoïde et a apporté d’importantes contributions au traitement de diverses maladies oculaires.
Ehrlich a été nommé médecin-chef à l’hôpital de la Charité à Berlin, où il a mis au point une méthode de coloration exclusive pour reconnaître le bacille de la tuberculose. Ehrlich a également différencié les différents types de cellules sanguines du corps et, ce faisant, est devenu l’un des fondateurs de l’hématologie. Ehrlich a découvert l’application du bleu de méthylène pour guérir les troubles nerveux.Il a publié environ 37 articles scientifiques entre 1879 et 1885. Peut-être son travail le plus influent, « Das Sauerstoff-Bedürfniss des Organismus » (L’exigence de l’organisme pour l’oxygène), publié en 1885, a soutenu que la consommation d’oxygène change avec divers types de tissus et que ces changements constituent une mesure de l’intensité des processus cellulaires vitaux.
Vie et mort ultérieures : Paul Ehrlich a partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine avec le biologiste russe Élie Metchnikoff en 1908. Il est décédé d’un accident vasculaire cérébral en Hesse, en Allemagne, le 20 août 1915. Ehrlich avait 61 ans.
La recherche translationnelle et la médecine de précision reposent sur une connaissance approfondie des mécanismes cellulaires et moléculaires contribuant à divers processus physiologiques et réactions pathologiques dans divers organes. Alors que des interactions et des mécanismes moléculaires spécifiques ont été identifiés au cours des 5 dernières décennies, les principes sous-jacents ont été définis beaucoup plus tôt et proviennent des observations fondamentales faites par des chercheurs exceptionnels entre 1850 et 1915. L’un des représentants les plus remarquables de ces scientifiques est Paul Ehrlich. . Ses travaux ont non seulement abouti à la fondation et à la naissance de l’hématologie et de l’immunologie modernes, mais ont également conduit au développement de la chimiothérapie et de concepts de traitement ciblés spécifiques. En 2015, l’Université de médecine de Vienne a organisé une réunion commémorative, dans le but d’honorer les contributions de Paul Ehrlich à la science et de commémorer le 100e anniversaire de sa mort. Les auteurs de la présente revue ont été membres du corps professoral et dédient cet article à Paul Ehrlich et à ses remarquables contributions à la médecine.
La naissance de l’hématologie moderne
Paul Ehrlich était encore étudiant lorsqu’il a établi les principes de l’hématologie en décrivant les propriétés de coloration spécifiques de divers leucocytes. Ehrlich appliquait des colorants alcalins et acides, mais avait également développé de nouvelles teintures neutres. En appliquant ces techniques avancées de coloration des colorants et en les comparant aux propriétés morphologiques de diverses cellules, Ehrlich a pu différencier plusieurs sous-ensembles distincts de leucocytes les uns des autres ainsi que d’autres types de cellules dans divers organes et tissus . Paul Ehrlich a également proposé des terminologies pour ces types de cellules et, dans presque tous les cas, la nomenclature était exacte et a été rapidement acceptée par la communauté – et sous une forme légèrement modifiée, la nomenclature est encore utilisée aujourd’hui. Un autre talent exceptionnel de Paul Ehrlich était sa capacité à reconnaître les relations entre les fonctions cellulaires et les caractéristiques morphologiques des cellules. Par exemple, il lie des morphologies distinctes à certaines étapes de maturation dans les lignées hématopoïétiques : à partir de 1880, Ehrlich étudie en détail le globule rouge et détecte rapidement des globules rouges nucléés dans le sang et la moelle osseuse. Quelques années plus tard, il décrit des stades de maturation putatifs de précurseurs des globules rouges, des cellules qu’il nomme « normoblastes », « mégaloblastes », « microblastes » et « poïkiloblastes » .
Bien que ses recherches aient couvert la plupart des systèmes cellulaires hématopoïétiques, le leucocyte préféré de Paul Ehrlich était le mastocyte. Cela met également en évidence le fait qu’il n’a pas seulement examiné le sang avec un grand dévouement, mais aussi d’autres systèmes d’organes. Bien que cela n’ait pas été formellement établi à l’époque, il a proposé que les leucocytes sanguins aient la capacité de pénétrer dans les sites extravasculaires, une hypothèse qui était étayée par des similitudes morphologiques entre les mastocytes tissulaires et les basophiles sanguins. Cependant, Paul Ehrlich restait sceptique quant à l’origine des mastocytes – et son scepticisme était justifié car, plusieurs décennies plus tard, les mastocytes se sont avérés dériver directement des cellules précurseurs hématopoïétiques, mais pas des basophiles sanguins, des monocytes, des macrophages ou d’un histiocyte local. Une relation entre les mastocytes et les macrophages était une hypothèse largement discutée. En effet, le terme « mastocyte » . Cependant, cette hypothèse était incorrecte car les neutrophiles et les macrophages, mais pas les mastocytes, absorbent et digèrent spécifiquement les bactéries et autres microbes. La terminologie appliquée aux autres types de leucocytes granulés proposés par Paul Ehrlich reste descriptive : éosinophiles, basophiles et neutrophiles. Au total, Paul Ehrlich a démontré que les cellules sanguines sont des cellules beaucoup plus hétérogènes qu’on ne le pensait auparavant, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle ère de la recherche et à l’hématologie moderne.
Premières contributions à la microbiologie et à la médecine de laboratoire
En 1882, Robert Koch a présenté la découverte des agents responsables de la tuberculose, la mycobactérie, à la Société de physiologie de Berlin. La détection de ces bactéries était à nouveau basée sur des réactions de coloration au colorant. Peu de temps après la présentation de Koch, Paul Ehrlich a pu améliorer considérablement la méthode de coloration des mycobactéries et a reçu les éloges de Koch. La nouvelle méthode introduite par Ehrlich a formé la base de la réaction de coloration acido-résistante de Ziehl-Neelsen qui a été développée plus tard et est toujours utilisée aujourd’hui . Paul Ehrlich a également contribué au développement de réactions de coloration par lesquelles d’autres bactéries et microbes ont été détectés et classés. Par exemple, Ehrlich a développé une technique précurseur de la coloration de Gram des bactéries (Gram-positives). Cependant, Ehrlich a également étendu son intérêt à d’autres tests de diagnostic lorsqu’il travaillait à l’hôpital de la Charité à Berlin (1878-1887). Par exemple, alors qu’il était encore occupé par des fonctions hospitalières à la Charité, Ehrlich a développé la réaction diazo (réactif Diazo d’Ehrlich) pour détecter l’urobilinogène (bilirubine) dans l’urine des patients atteints de jaunisse . Enfin, Paul Ehrlich a continué à développer des réactions de coloration optimisées pour la délimitation de diverses cellules fixées aux tissus, des cellules de la moelle osseuse et des leucocytes sanguins, favorisant ainsi la pathologie et l’hématologie modernes.
Contributions à l’immunologie appliquée et à la recherche sur les antitoxines
En 1890, Shibasaburo Kitasato et Emil Adolf von Behring ont décrit que l’application de doses croissantes d ‘«anatoxines» du tétanos ou de la diphtérie aux animaux conduit à la formation d’antitoxines qui peuvent être transférées aux animaux receveurs secondaires à des fins de vaccination. Cette découverte inaugura une nouvelle ère de la médecine vaccinale. Cependant, cette nouvelle discipline a également soulevé d’importants problèmes de sécurité et a conduit à l’exigence d’un contrôle de la qualité au cours du processus de production d’antitoxines. Robert Koch a invité Paul Ehrlich à travailler avec lui et avec von Behring sur la standardisation du processus de production de sérum antidiphtérique à l’Institut Robert Koch. Entre 1890 et 1895, Ehrlich a développé des protocoles d’immunisation efficaces et la base d’installations de production à grande échelle. Il a proposé l’utilisation de chevaux pour la production commerciale de sérum. . En 1896, Ehrlich est devenu le chef de l’Institut de recherche et d’essais sériques à Berlin. Cet institut a été créé pour développer des préparations standardisées, pour évaluer et quantifier l’efficacité des antisérums et pour explorer les interactions complexes entre les toxines et les antitoxines. Plus tard, cet institut a été transféré à Francfort, où Ehrlich a été confirmé comme directeur (tableau ). En 1901, von Behring a reçu le premier prix Nobel de physiologie ou médecine pour sa contribution pionnière au développement de la thérapie sérique. Bien qu’Ehrlich n’ait pas reçu lui-même ce premier prix Nobel, beaucoup pensaient qu’il avait largement contribué au succès de van Behring et qu’il était déjà également qualifié en 1901.
La théorie de la chaîne latérale
Ehrlich était fasciné par l’idée d’une réaction immunitaire spécifique et sa base cellulaire et sérologique (moléculaire). À cette époque, la communauté des chercheurs croyait que des cellules distinctes du système lymphoïde (immunitaire) jouaient un rôle dans la production d’antitoxines et que certaines ou même la plupart de ces antitoxines étaient de nature spécifique (restreintes aux toxines). Ehrlich s’est concentré sur la nature spécifique de ces antitoxines (anticorps) et sur leur production et libération par certaines cellules immunitaires. En 1897, Ehrlich a formulé sa « théorie des chaînes latérales », qui est rapidement devenue la base de la recherche immunologique. Cette théorie postulait que certaines cellules exposent un ensemble de chaînes latérales à leur surface, et que ces chaînes latérales sont associées à une reconnaissance spécifique. Par exemple, une chaîne latérale d’une cellule donnée peut avoir une structure moléculaire distincte lui permettant de se lier à une toxine spécifique, correspondant à la diphtérie, au tétanos ou à d’autres micro-organismes. La liaison strictement spécifique entre la toxine et la chaîne latérale a été expliquée par une théorie similaire au «modèle de verrouillage et de clé» pour les enzymes et leurs substrats décrit par Hermann Emil Fischer en 1894. L’étape suivante de cette théorie était que ces les chaînes latérales peuvent être libérées à la demande lorsque les toxines se lient : « … comme le récepteur est manifestement préformé et que l’antitoxine produite n’est qu’une conséquence (secondaire), il semble raisonnable de proposer que l’antitoxine n’est rien d’autre que des composants déchargés de la cellule, à savoir les récepteurs déchargés en excès….’ La liaison de la toxine et la libération de l’antitoxine déclencheraient à leur tour la production de chaînes latérales supplémentaires, et ces chaînes latérales nouvellement produites seraient à nouveau libérées dans le sang, où elles agiraient comme des antitoxines en se liant à la toxine présente dans le sang, et empêcheraient ainsi la toxine de se lier à d’autres cellules de l’organisme. Ainsi, une petite quantité de toxine pourrait produire une grande quantité d’antitoxines capables de neutraliser l’effet néfaste de la toxine sur les cellules normales ]. Ehrlich a également proposé que les chaînes latérales solubles puissent aider à l’élimination des microbes et, ainsi, aider à la défense de l’hôte. C’était une hypothèse fascinante, et ce n’était qu’une prochaine étape logique pour proposer que les cellules chargées d’antitoxines puissent être éliminées efficacement par les phagocytes et leur « machine à manger », avait décrit Metchnikoff. Dans le prolongement de la théorie des antitoxines solubles (anticorps), Paul Ehrlich a également établi le concept d’immunité active et passive, ainsi que l’hypothèse que l’immunité peut être transmise de la mère au fœtus . Toutes ces idées étaient fascinantes et avaient été développées rapidement par Paul Ehrlich – et se sont avérées plus tard correctes – mais n’étaient pas toujours basées sur des preuves expérimentales solides et étaient souvent difficiles à comprendre. Par conséquent, Ehrlich a souvent été critiqué pour son imagination «trop vive» et sa surinterprétation.De la théorie des chaînes latérales à un concept récepteur-ligand
En 1900, Ehrlich avait proposé le terme « récepteur » pour remplacer le terme original « chaîne latérale réceptive » (tableau ). Le nouveau concept impliquait également que certains de ces sites de liaison étaient fixes mais véhiculaient toujours des fonctions biologiques spécifiques et, plus important encore, pouvaient servir de sites de liaison médicamenteux spécifiques. Un concept similaire avait été proposé par John Newport Langley (1852-1925), qui avait prédit que l’effet de certains alcaloïdes sur les cellules musculaires était médié par des récepteurs fixés aux cellules qui peuvent être activés par des agonistes et bloqués par des antagonistes spécifiques. Avec Langley, Paul Ehrlich a développé et étendu sa théorie originale des récepteurs et a proposé l’existence de soi-disant « chimiorécepteurs », des sites de liaison spécifiquement reconnus par certains médicaments et leurs dérivés ou antagonistes spécifiques. Ce concept s’est avéré correct et a ouvert la voie à la pharmacologie moderne) . Deux talents exceptionnels de Paul Ehrlich doivent être mentionnés dans ce contexte de développement d’un concept ligand-récepteur – sa flexibilité pour ajuster et affiner ses propres théories, et sa capacité à exploiter des collaborations et de nouvelles réalisations dans d’autres disciplines scientifiques afin de favoriser et étendre ses propres concepts. En effet, Ehrlich a toujours été un superbe « réseauteur » et ouvert à de nouvelles théories innovantes et à de nouvelles collaborations importantes.
Le concept des « balles magiques » (Zauberkugeln)
L’étape logique suivante était d’étendre le concept récepteur-ligand et d’exploiter les effets spécifiques des agents toxiques dans le but de synthétiser et de sélectionner les médicaments qui peuvent tuer certains microbes ou d’autres cellules cibles mais épargner les tissus sains. Paul Ehrlich a abordé ce concept en deux étapes consécutives : (i) en recherchant les drogues toxiques et (ii) en modifiant les drogues toxiques pour qu’elles soient plus spécifiques et moins toxiques. Tout d’abord, Ehrlich a établi des procédures de base pour la synthèse chimique de divers médicaments et dérivés de médicaments. La donation de Francisca Speyer à la Georg-Speyer-Haus et donc à Ehrlich était une base essentielle de ce programme de travail. En fait, sur la base de ces dons, Ehrlich a pu créer un laboratoire de chimie où chimistes et pharmaciens ont synthétisé une énorme batterie de composés chimiques. Dans le cas de Salvarsan®, il s’agissait du composé 606. Le chef du laboratoire était Paul Karrer, et de nombreux brevets de composés d’arsenic portent son nom et celui d’Ehrlich. Dans un deuxième temps, Ehrlich a passé au crible des dosages pharmacologiques pour évaluer et comparer systématiquement l’efficacité de tous ces agents. Dans de nombreux cas, la structure d’un agent a dû être modifiée afin d’obtenir un médicament sûr, ou un nouveau composé avec une structure similaire a dû être généré. Cette approche systématique du développement de médicaments était un concept révolutionnaire et a formé la base de la pharmacologie moderne. la structure d’un agent devait être modifiée afin d’obtenir un médicament sûr, ou un nouveau composé avec une structure similaire devait être généré. Cette approche systématique du développement de médicaments était un concept révolutionnaire et a formé la base de la pharmacologie moderne. la structure d’un agent devait être modifiée afin d’obtenir un médicament sûr, ou un nouveau composé avec une structure similaire devait être généré. Cette approche systématique du développement de médicaments était un concept révolutionnaire et a formé la base de la pharmacologie moderne. Cela a également ouvert la voie au concept d’une « solution miracle », un médicament qui serait complètement spécifique pour la cible et donc un agent sûr car aucun effet toxique supplémentaire ne pourrait se produire. Selon les mots de Paul Ehrlich : ‘… l’agent optimal combinerait un parasitotropisme élevé avec un organotropisme faible….’ Ehrlich pensait également que les thérapeutiques expérimentales devaient être testées dans des modèles de maladies précliniques, y compris des modèles animaux reflétant diverses pathologies, alors que, jusqu’à cette époque, les études sur les médicaments étaient largement limitées à des études sur des animaux ou des tissus sains. Si Paul Ehrlich était persuadé que son concept de « solution miracle » s’appliquait généralement à toutes sortes de pathologies, le domaine majeur de ses recherches restait les maladies infectieuses. Plus tard, Paul Ehrlich a également tenté d’appliquer son concept de « solution miracle » à la chimiothérapie anticancéreuse. À son époque, l’étiologie du cancer restait essentiellement inconnue et aucune structure (molécule) spécifique au cancer n’avait été détectée [ 28]. Plusieurs décennies plus tard, cependant, les graines semées par Paul Ehrlich ont conduit à une nouvelle ère de thérapies anticancéreuses ciblées, y compris des médicaments de type petites molécules dirigés contre des molécules responsables de la transformation maligne, telles que les kinases oncogènes ou des médicaments à base d’anticorps dirigés contre diverses surfaces cellulaires. structures exprimées (plus ou moins spécifiquement) par les cellules néoplasiques. Ces médicaments peuvent être considérés comme les « Zauberkugeln » de Paul Ehrlich .
Du dépistage des drogues au développement de médicaments ciblés
Le dépistage des « balles magiques » avait commencé en 1891, lorsque Paul Ehrlich commença à tester les effets du bleu de méthylène. Bien qu’il ait pu traiter les patients atteints de paludisme avec un certain succès, cette thérapie n’était pas supérieure à la quinine, un médicament standard. Cependant, l’exemple du bleu de méthylène a motivé Ehrlich et ses collègues à rechercher davantage d’agents plus efficaces. Un autre succès important fut l’observation faite par Paul Ehrlich et son collègue Kiyoshi Shiga (1871-1957) que le rouge trypan était thérapeutiquement efficace chez les souris infectées par Trypanosoma equinum. Malheureusement, cependant, les trypanosomes ont développé une résistance. Néanmoins, cette observation a confirmé la valeur principale de l’écran et a suscité encore plus d’intérêt et d’efforts. Dans une prochaine étape, Ehrlich a commencé à examiner les dérivés organiques de l’arsenic . En 1905, son collègue Alfred Bertheim (1879-1914) a déchiffré la structure chimique de l’Atoxyl en tant que dérivé aminé de l’acide phénylarsenic. Cette connaissance a ouvert la voie à la modification des propriétés d’un médicament en modifiant artificiellement sa structure chimique. Par la suite, un certain nombre de dérivés ont été synthétisés dans le but d’augmenter leur efficacité thérapeutique et de diminuer leur toxicité . Enfin, en ajoutant des substituts au groupe amino d’Atoxyl, le composé n° 306 (arsacétine) a été conçu. Malheureusement, ce composé était fortement neurotoxique chez la souris et n’a pas pu être développé davantage. Cependant, Paul Ehrlich n’a pas abandonné – il était convaincu que les modifications chimiques conduiraient éventuellement au développement d’une «solution miracle». Enfin, un ensemble limité de substances a été développé. L’un d’entre eux, l’arsénophénylglycine (n° 418, Spirasyl®) s’est avéré très actif contre les infections trypanosomiennes et spirochètes. En 1907, le médicament a été testé chez l’homme avec de bons résultats. Cependant, des réactions d’hypersensibilité sévères sont survenues chez un sous-groupe de patients. Par la suite, le médicament n’a été utilisé que pour traiter les patients atteints de trypanosomoses graves potentiellement mortelles. Le prochain médicament prometteur développé par Paul Ehrlich était l’arsénophénol, un agent hautement efficace contre les trypanosomes. Malheureusement, en raison de l’instabilité et des difficultés à purifier le médicament, son développement a dû être arrêté. Néanmoins, un agent similaire a été produit en ajoutant un substituant à côté du groupe hydroxyle, le composé n° 606, également connu sous le nom d’arsphénamine ou de diaminodioxyarsenobenzol. Ce composé a été synthétisé en 1907. Cependant, dans une première série d’expériences, aucune activité antimicrobienne cohérente n’a pu être démontrée, et il a fallu attendre 1909 avant que la réévaluation du médicament et de son activité pharmacologique ouvre la voie au traitement réussi de la syphilis. également connu sous le nom d’arsphénamine ou de diaminodioxyarsenobenzol. Ce composé a été synthétisé en 1907. Cependant, dans une première série d’expériences, aucune activité antimicrobienne cohérente n’a pu être démontrée, et il a fallu attendre 1909 avant que la réévaluation du médicament et de son activité pharmacologique ouvre la voie au traitement réussi de la syphilis. également connu sous le nom d’arsphénamine ou de diaminodioxyarsenobenzol. Ce composé a été synthétisé en 1907. Cependant, dans une première série d’expériences, aucune activité antimicrobienne cohérente n’a pu être démontrée, et il a fallu attendre 1909 avant que la réévaluation du médicament et de son activité pharmacologique ouvre la voie au traitement réussi de la syphilis.
Remarques finales
Les contributions de Paul Ehrlich à la science ont sans aucun doute ouvert la voie à une nouvelle ère de la médecine, où les caractéristiques et les fonctions cellulaires étaient liées à des molécules spécifiques, et des concepts de traduction ont été établis sur la base de connaissances mécanistes et moléculaires sur la physiopathologie de la maladie et des interactions moléculaires spécifiques, y compris interactions médicament-cible et récepteur-ligand. Les contributions fondamentales de Paul Ehrlich et de ses collègues ont également conduit à la naissance et à la fondation de la chimie moderne, de l’hématologie, de l’immunologie, de la chimiothérapie, de la pharmacologie et de l’oncologie. Enfin, le concept de développement de médicaments spécifiques et de standardisation mondiale des approches diagnostiques et thérapeutiques s’appuie sur les travaux fondateurs de Paul Ehrlich et de ses collègues.
Paul Ehrlich (1854-1915)Paul Ralph Ehrlich était un bactériologiste, hématologue et immunologiste allemand dont les travaux pionniers en chimiothérapie comprenaient la découverte de Salvarsan (arsphénamine), le premier traitement efficace de la syphilis contre le spirochète Treponema pallidum. Ses recherches en histologie du sang ont établi l’hématologie comme un domaine. Ehrlich a également développé de nouvelles méthodes de coloration pour des études microscopiques sur des tissus vivants. À une époque où l’on comprenait peu le mécanisme de la maladie causée par les bactéries, il a proposé la théorie de la chaîne latérale comme explication chimique de l’immunité, les défenses de l’organisme contre l’infection. Bien que largement incorrecte, la théorie a néanmoins stimulé d’autres travaux sur le problème. Il partage le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1908 avec le bactériologiste russe Élie Metchnikoff.
https://microbiologynote.com/fr/contribution-of-paul-ehrlich-and-john-snow/?utm_content=cmp-true
https://karger.com/jin/article/8/2/111/180697/Paul-Ehrlich-1854-1915-and-His-Contributions-to
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1908/ehrlich/biographical/