Medizinnobelpreis 1950: Philip Showalter Hench — Edward Calvin Kendall — Tadeus Reichstein

Medizinnobelpreis 1950: Philip Showalter Hench — Edward Calvin Kendall — Tadeus Reichstein

 

Die drei Biochemiker aus den USA und der Schweiz erhielten den Nobelpreis für ihre Entdeckungen des Aufbaus und der physiologischen Wirkungen der Hormone der Nebennierenrinde.

 

 Biografien

 

Philip Showalter Hench, * Pittsburgh (Pennsylvania) 28. 2. 1896, ✝ Ochno Rio (Jamaica) 30. 3. 1965; Medizinstudium und 1920 Promotion an der University of Pittsburgh und Wechsel an das dortige Saint Francis Hospital; 1923 Assistenzarzt an der Mayo-Klinik in Rochester (Minnesota), 1926 Leiter der rheumatologischen Abteilung, 1935 außerordentlicher und 1947 ordentlicher Professor an der Mayo-Foundation an der University of Minnesota.

 

Edward Calvin Kendall, * South Norwalk (Connecticut) 8. 3. 1886, ✝ Princeton (New Jersey) 4. 5. 1972; 1909 Promotion im Fach Chemie, arbeitete ein Jahr in der chemischen Industrie, danach bis 1914 am St. Luke's Hospital in New York. 1914 Wechsel an Mayo-Klinik an der University of Minnesota in Rochester, 1921 Professor, 1951 Übernahme einer Gastprofessur an der Princeton University.

 

Tadeus Reichstein, * Wloclawek (Russisch-Polen) 20. 7. 1897, ✝ Basel 1. 8. 1996; kam 1905 in ein Jenaer Internat und 1908 nach Zürich, 1914 Einbürgerung, 1920 Chemiediplom an der ETH Zürich, 1922 Promotion, 1929 Habilitation, 1934 Titularprofessor, 1937 Extraordinarius, 1938-50 Ordinarius für pharmazeutische Chemie an der Universität Basel, 1946 Übernahme des Lehrstuhls für organische Chemie, 1967 Emeritierung.

 

 Würdigung der preisgekrönten Leistung

 

Kendall, unter anderem durch die Isolierung des Schilddrüsenhormons Thyroxin (1915) und der Strukturaufklärung des Glutathions bekannt, musste zu Beginn der 1930er-Jahre nach einer Entscheidung der Klinikleitung die noch nicht abgeschlossenen Untersuchungen des Thyroxin auslaufen lassen und sich den biochemischen Fragen der nun in der Mayo-Klinik intensiver erforschten Addisonkrankheit widmen. Auf diese Weise begann er, die in der Nebennierenrinde wirksamen Substanzen zu untersuchen. Reichstein, dem 1933 eine Synthese der Ascorbinsäure (Vitamin C) gelang, begann völlig unabhängig von Kendall 1934 die Hormone der Nebennierenrinde zu untersuchen und ihre Struktur zu bestimmen. Es war wohl die Überzeugung, dass es sich dabei keinesfalls um Steroide handeln würde — was sich sehr schnell als falsche Hypothese erwies — und sich somit ein neues interessantes organisch-chemisches Problem stellen könnte.

 

Bis zu diesem Zeitpunkt kannte man nicht viel mehr als die wichtigsten Ausfallerscheinungen, die beim Fehlen der Nebennierenrindenhormone auftraten, darunter die Addisonkrankheit. Die meisten Beobachtungen wurden dabei an adrenalektomierten Versuchstieren gemacht. Das in nur sehr geringen Mengen aus Nebennierenextrakten von Rindern isolierte Hormongemisch bestand aus rund 30 verschiedenen Verbindungen. die alle der Stoffklasse der Steroide angehörten, deren damals bekannteste Vertreter die gerade unter anderem von Adolf Butenandt charakterisierten Sexualhormone waren. Nicht alle der aus der Nebennierenrinde isolierten Steroide erwiesen sich als biologisch wirksam, viele waren Vor- und Zwischenstufen oder Abbauprodukte. Die wirksamen Corticosteroide ließen sich nach Selye und Kendall in zwei Gruppen einteilen: Glucocorticosteroide und Mineralocorticosteroide. Erstere waren maßgeblich am Zucker-, Fett- und Eiweißstoffwechsel beteiligt, Letztere steuerten maßgeblich den Elektrolythaushalt.

 

 Die Entdeckung des Cortisons

 

1935 wurde von Kendall und fast gleichzeitig auch von Reichstein sowie zwei weiteren Arbeitsgruppen ein auffallender, später von Kendall als Cortison bezeichneter Wirkstoff (Kendall: Substanz E; Reichstein: Substanz Fa) entdeckt. Für Reichstein standen die Beziehungen zwischen den Nebennierenrindensteroiden sowie ihre Strukturermittlung im Vordergrund, die durch Abbaureaktionen und Partialsynthesen auch weitgehend gelang, jedoch ohne die Darstellung in größerem Maßstab zu ermöglichen. Demgegenüber war Kendalls Blick mehr auf die physiologische und therapeutische Wirkung gerichtet. Über mehrere Jahre bestand eine enge Verbindung mit regelmäßigem Austausch von jungen Wissenschaftlern zur Merck Company. Kendall förderte vor allem die synthetische Herstellung einiger dieser Substanzen und untersuchte die physiologische Wirkung, die gleichzeitig auch von Wintersteiner untersucht wurde, während Reichstein mit seinem wenig anwendungsbezogenen Forschungsansatz weiterhin den gesamten Bereich der Nebennierenrindensteroide im Blick behielt. Das von den amerikanischen Arbeitsgruppen favorisierte, wenn auch noch äußerst vage Ziel der therapeutischen Anwendung erforderte vor allem die Darstellung von Mengen, die für klinische Versuche ausreichten, was ab 1941 in zunehmendem Maße gelang.

 

 Rheumakranke weisen den Weg

 

Eine noch stärkere Hinwendung auf die therapeutische Wirksamkeit begann mit der engeren Zusammenarbeit zwischen Kendall und Hench, die ja beide an der Mayo-Klinik arbeiteten. Hench war der führende Rheumatologe in den USA. 1929 hatte er beobachtet, dass bei einem an einer entzündlichen Arthritis leidenden Patienten die Beschwerden nachließen, als er an einer Gelbsucht litt, aber nach der Heilung der Gelbsucht wieder zunahmen. In den folgenden Jahren ließ sich diese Beobachtung bestätigen und führte zu dem Schluss, dass aus den Gallenfarbstoffen oder -säuren eine antirheumatisch wirksame Substanz entstanden sein könnte. Klinische Versuche mit verschiedenen Leber- beziehungsweise Gallenextrakten blieben jedoch ziemlich erfolglos. 1938 beobachtete Hench, dass eine an Rheumatismus leidende Patientin während der Schwangerschaft erheblich weniger an ihrer Krankheit litt, danach aber wieder das frühere Krankheitsbild auftrat. Damit schien eine Verbindung des antirheumatischen Wirkstoffs zu den Sexualhormonen zu bestehen. Hench fasste nach diesen Ergebnissen die rheumatischen Erkrankungen als Folge von Stoffwechselveränderungen auf und nicht, wie bislang immer angenommen, als Resultat einer Infektion. Mehr als dem unbekannten Wirkstoff den Namen Substanz X zu geben und die charakteristischen Wirkungen zu beschreiben, konnte Hench vorerst nicht tun. Hench und Kendall begannen trotz aller Ungereimtheiten und Widersprüche, die die Untersuchungsergebnisse bis dahin aufwiesen, mit der Verabreichung von Nebennierenrindenhormonen und stellten 1941 fest, dass die Substanz E (inzwischen als identisch mit Reichsteins Substanz Fa erkannt) am ehesten Henchs Substanz X entsprechen könnte. 1948 konnte sie schließlich unter der Bezeichnung Cortison als Arzneimittel eingeführt werden, bald darauf auch das eng verwandte Hormon Cortisol. Beide erwiesen sich als wirkungsvoll in der Rheumatherapie, bei Entzündungen, Verbrennungen, Allergien und bei vielen anderen Krankheiten. Ab 1949 wurde schließlich das im Hypophysenvorderlappen produzierte Peptidhormon ACTH (adrenocorticotropes Hormon), das die Bildung der Nebennierenhormone steuert, als ergänzendes Medikament eingeführt. Letztlich erwies sich das Cortison als das therapeutisch wirksamste Nebennierenrindenhormon, das zwar nicht heilen, aber gerade die entzündlichen rheumatischen Krankheiten erheblich lindern kann, jedoch ständig in relativ hohen Dosen verabreicht werden muss und dabei erhebliche Nebenwirkungen hervorruft (unter anderem Akne, Diabetes, Gewichtszunahme, Wachstumsstörungen). Doch eröffnete die Entdeckung des Cortisons der Medizin trotz allem neue therapeutische Möglichkeiten.

 

Kendall wie Reichstein blieben auch in späteren Jahren den Steroiden verbunden. Während der eine am erweiterten therapeutischen Nutzen interessiert war, wandte sich der andere eher der Naturstoffchemie zu, in dem er prüfte, ob den Nebennierenrindenhormonen nahestehende Pflanzeninhaltsstoffe aus Ausgangsmaterial für die kostengünstige partielle Synthese dienen könnten. Nennenswerte Erfolge haben beide nicht mehr erzielt.

 

M. Engel