داروهايي از فاضلاب و خاک
نويسنده:رويستون رابرتس
مترجم: محي الدين غفراني
منبع:سرگذشت اكتشافات تصادفي در علم
مترجم: محي الدين غفراني
منبع:سرگذشت اكتشافات تصادفي در علم
دو دارو از مهمترين داروهاي امروزي در فاضلاب و خاک کشف شدند!!!!
آنتي بيوتيک هايي که به سفالوسپورين ها موسوم اند و نمايانگر شکل جديدي از پني سيلين هستند و سيکلوسپورين، که آنتي بيوتيکي است براي تسهيل پيوند اعضاي انسان . درهر دو مورد آنتي بيوتيک ها از انواعي قارچ توليد شده اند .
در نظر اکثر افراد کلمه ي «قارچ» تصاوير مشمئز کننده اي همچون عفونت قارچي پا يا کپک روي نان و پرده هاي حمام را تداعي مي کند. در نظر کشاورز، قارچها چيزي بيش از جانداراني مشمئز کننده اند، چون گاه باعث فساد فاجعه آميز محصولات مي شوند. اما قارچ جنبه هاي خوبي هم دارد: توليد سرکه، پنير، ورآمدن نان و تمام عمليات صنعتي که در آنها از تخمير استفاده مي شود ، مبتني بر به کارگيري مخمرها هستند، که در گروه قارچ ها قرار دارند.
يکي از مهمترين اعمال قارچ ها توليد ترکيبات آنتي بيوتيک است که براي جانداران رقيب، به ويژه باکتري ها، سمّي اند.
در سال 1948 ، جيوسپه بروتزو، استاد باکتري شناسي در ساردينيا، جزيره بزرگ ايتاليا در درياي مديترانه، ماده آنتي بيوتيکي را در آب درياي مجاور محل تخليه فاضلاب شهر کشف کرد. پروفسور بروتزو قصد داشت نقش احتمالي اين آنتي بيوتيک را در پاکسازي خود به خودي فاضلاب بررسي کند. وقتي متوجه شد که مايع کشت تغليظ شده از قارچ، آنتي بيوتيک مؤثري است، از آزمون هاي جانوري چشم پوشيد و چه با تجويز موضعي و چه از راه تزريق، آن را در انسان هاي بيمار که دچار عفونت شده بودند به کار برد. او نتيجه گرفت که بيمارانش، به ويژه آناني که مبتلا به تب حصبه بودند، علايم بهبودي از خود نشان دادند.
در سال 1948 ، پس از آنکه نتوانست توجه هيچ يک از شرکت هاي دارويي ايتاليا را به يافته هاي خود جلب کند، آنها را در مجله اي که ( به ايتاليايي) پژوهش هاي انستيتو بهداشت کالياري نام داشت منتشر کرد، و نوشت که اميدوار است ديگران کار او را دنبال کنند، چون در ساردينيا امکانات و ابزارش محدود بود. او همچنين يافته هايش را به يکي از مأموران انگليسي بهداشت عمومي ساردينيا گزارش کرد، که اين مامور نيز آنها را براي سرادوارد آبراهام از دانشکده آسيب شناسي دانشگاه آکسفورد انگلستان نقل کرد. سال ها بعد آبراهام نوشت: «اگر اين سلسله وقايع نبود، بعيد مي نمايد از پژوهشهاي بروتزو خبردار مي شديم. در ابتدا گمان مي کرديم که مقاله ي او يک شماره از يکي از مجله هاي محلي را به خرد اختصاص داده است. اما وقتي بعدها از او پرسيدم اين مجله هر چند وقت يک بار منتشر مي شد، با لبخندي پاسخ داد که نه پيش از آن منتشر شده بود، و نه پس از آن به چاپ رسيد، اما اگر باز هم مطلبي به همان اندازه جالب بيابد، شماره هاي ديگري از آن منتشر خواهد کرد».
آبراهام بررسي متمرکزي را درباره مواد آنتي بيوتيک توليد شده در سفالوسپوريوم در آکسفورد آغاز کرد. دانشمندان آکسفورد دريافتند که اين قارچ چندين نوع آنتي بيوتيک مختلف توليد مي کند. نخستين ترکيبي که جدا شد عمدتاً در مقابله با باکتري هاي گرم مثبت مؤثر بود، بنابر اين سفالوسپورين P ناميده شد. اما بروتزو متوجه شده بود که نمونه هايي که او از قارچ تهيه کرده، هم با باکتري هاي گرم مثبت مقابله مي کردند وهم باکتري هاي گرم منفي، بنابراين پژوهشگران آکسفورد تلاش کردند آنتي بيوتيک هاي ديگري را از محيط کشت استخراج کنند. در سال 1954 آبراهام و همکارانش نمونه تقريباً خالصي را از آنتي بيوتيکي ديگر به دست آورده بودند که سفالوسپورينN ناميدند، چون باکتري هاي گرم منفي را از بين مي برد. بررسي شيميايي دقيق تر نشان داد که اين ماده آن قدر به پني سيلين شباهت دارد که آن را پني سيلين N ناميدند.
در سال 1955 ماده بلوري خالصي به نام سفالوسپورين C به دست آمد. خاصيت سمّي اين دارو بسيار ناچيز بود، و در مقابله با باکتري هاي بيماري زايي که به پني سيلين هاي رايج در دهه 1950 مقاوم بودند اثر زيادي داشت. در سال 1961 آبراهام و گاي نيوتن ساختار مولکولي سفالوسپورينC را براساس قرايني که از بررسي هاي شيميايي به دست آورده بودند اعلام کردند. در همان شماره آن مجله، دوروتي کروفوت ها جکين وا. ن. مازلن، اين ساختار را بر اساس تجزيه و تحليل طرح پراش پرتو ايکس تأييد کردند. دوروتي ها جکين پيش از آن هم در دهه 1940 با بررسي طرح پراش پرتوايکس قراين محکمي را براي تعيين ساختار پني سيلين ارائه داده بود؛ وي در سال 1965 برنده جايزه نوبل در شيمي شد. گرچه پژوهشگران آکسفورد قسمت اعظم کار جداسازي و تعيين ساختار سفالوسپورين ها را انجام داده بودند، اما رابرت ب. وودوارد و همکارانش تعيين ساختار سفالوسپورين ها را انجام داده بودند، اما «رابرت ب. وودوارد» و همکارانش در دانشگاه هاروارد، سفالوسپورين C را به شکل صناعي تهيه کردند، و وودوارد اين موفقيت را در سال 1966 به هنگام دريافت جايزه نوبل در سخنراني خود اعلام کرد.
بازدهي سفالوسپورين C در قارچ اوليه آن قدر پايين بود که امکان استفاده عملي از آن وجود نداشت. اما دو پيشرفت منجر به استفاده از سفالوسپورين ها در پزشکي شدند. اولي شناسايي سويه جهش يافته اي از قارچ بود که مقادير بسيار بيشتري سفالوسپورينC توليد مي کرد، و ديگري کشف روش هايي براي تغيير شيميايي مولکول سفالوسپورينC و توليد طيف وسيعي از آنتي بيوتيک هاي بتا- لاکتام بود که ارزش طبي بسيار داشتند. بتا – لاکتام مولکولي داراي يک حلقه چهار ضلعي است که در آن يک اتم نيتروژن وجود دارد. پني سيلين ها نيز بتا- لاکتام هستند، اما حلقه پنج ضلعي ديگري دارند، در حالي که شکل 30-1 نشان مي دهد سفالوسپورين ها حلقه ديگرشان شش ضلعي است. امروزه در حدود 20 نوع سفالوسپورين در ايالات متحده وجود دارد و اميد آن مي رود که انواع بسيار ديگري در آينده به روش هاي صناعي تهيه شوند. در شش سفالوسپورين جديد نسل سوم، همگي داراي همان هسته بنيادين بتا- لا کتام هستند، و تفاوتشان در اجزايي است که در موقعيت هاي R1،R2،R3 در شکل 30-1 قرار مي گيرند. همه آنها با طيف گسترده تري از باکتري هاي گرم منفي مقابله مي کنند، اما تأثيرشان بر عوامل خاص تفاوت چشمگيري با هم دارد.
در پي تحقيق درباره اين که چگونه فاضلابي که از شهري در ساحل مديترانه به دريا مي ريخت در آب پاکسازي مي شد، سلسله غريبي از وقايع روي داد که به کشف زرادخانه کاملاً جديدي از داروهاي آنتي بيوتيک انجاميد!
دکتر گ. ملويل ويليامز از دانشگاه جانزها پکينز فايده آن را در پيوند کليه تأييد کرد: «پژوهشگران چهار مرکز در اين کشور در زمينه استفاده از داروي سرکوبگر ايمني جديد، سيکلوسپورين، تجربه داشته اند، و همه اين پژوهشگران همرايند که وقتي براي اين دارو اجازه مصرف عمومي صادر شود به احتمال زياد تمامي اقداماتي که [ براي افزايش دوام پيوند] انجام داده ايم متروک خواهند شد». با استفاده از سيکلوسپورين 80 تا90% کليدهاي پيوند شده از جسد دوام مي آوردند، در حالي که بدون مصرف دارو ميزان موفقيت تنها در حدود 50% است.
پيوندهاي قلب و پيوندهاي قلب و ريه نيز با سيکلوسپورين بسيار تسهيل مي شوند. همان طور که دکتر نورمن شاموي جراح دانشگاه استانفورد گواهي داد: «از هنگامي که استفاده از سيکلوسپورين را در دسامبر1980 آغاز کرديم، حتي يک مورد هم از رد پيوند قلب که از لحاظ باليني قابل تشخيص باشد وجود نداشته است».
براي آنکه به چگونگي کشف سيکلوسپورين پي ببريد، بايد بدانيد که برخي از شرکت هاي دارويي از کارمندان خود که به تفاط مختلف دنيا سفر مي کنند مي خواهند نمونه هايي از خاک آن کشورها را با خود بياورند تا براي يافتن سازواره هاي ريزي که احتمال توليد آنتي بيوتيک در آنها وجود دارد، مورد آزمايش قرار گيرند. شرکت ساندوز در بال سويس يکي از اين گونه شرکتهاست. در سال 1970ميکروب شناسي به نام ژان بورل مقداري خاک را که نمايندگان شرکت از ويسکانسين ايالات متحده و از نروژ آورده بودند بررسي مي کرد. تحقيقات او نشان داد که خاک هر دو ناحيه داراي دو سويه جديد از قارچ است که توليد ماده اي مي کنند که در آب نامحلول است. اين ماده که سيکلوسپورينA نام گرفت آثار آنتي بيوتيکي نيرومندي نداشت، اما خاصيت سمّي اش آن قدر ناچيز بود که آزمايش هاي بيشتري بر آن انجام شد، و بورل در ژانويه 1972 متوجه شد که اثر چشمگيري در سرکوب دستگاه ايمني دارد. اما چندي از اين واقعه نگذشته بود که مديريت ساندوز تصميم گرفت تلاش هايشان را در زمينه ايمني شناسي متوقف کنند و از بورل خواستند تا کار در زمينه سيکلوسپورينA را رها کند.
بورل سرسختانه با اين تصميم گيري مخالفت کرد، و خوشبختانه به او اجازه داده شد پژوهش هايش را در زمينه سيکلوسپورين A ادامه دهد. او دريافت که اثر آن در سرکوب دستگاه ايمني در تمام گونه هاي جانوري آزمايش شده مشاهده مي شود. اما وقتي سعي کرد آن را در انسان امتحان کند، براي يافتن راهي به منظور جذب آن در بدن دچار اشکال شد، چون دارو در آب نامحلول بود. داوطلبان، آن را به صورت کپسول هاي ژلاتيني مصرف کردند، اما يا دارويي در جريان خونشان يافت نمي شد، يا بسيار اندک بود. بورل در اين مرحله از پژوهش متقاعد شد که مشکل در طرز رساندن دارو به بدن است، و راه حلي براي اين مشکل پيدا کرد؛ داوطلب شد شربتي از داروي محلول در الکل تقريباً خالص که در آن مقدار کمي آب و يک عامل تعليق کننده وجود داشت، بنوشد. به گفته خودش کمي «مست» کرد، اما دو ساعت بعد غلظت داروي فعال در خونش از لحاظ داروشناختي به حد قابل تشخيصي رسيد! بعدها معلوم شد که روغن زيتون حامل بهتري براي مصرف خوراکي داروست. در ژوئن 1978، جراحان در انگلستان استفاده ازسيکلوسپورين A را در نخستين بيماراني که از جسد به آنان کليه ناسازگار پيوند شده بود يا پيوند مغز استخوان گرفته بودند امتحان کردند. اکنون تلاش چندين ساله ده ها دانشمند بيش از آنچه انتظار مي رفت موفقيت آميز بوده است. سازمان مواد غذايي و دارويي آمريکا اجازه مصرف آن را صادر کرده است، و در حال حاضر در مراکزي که پيوند اعضا صورت مي گيرد استفاده عمومي دارد. اما عضوي که قرار است از بدن دهنده پيوند شود بايد ظرف 24 ساعت به فرد گيرنده برسد. اين محدويت غالباً لازم مي کند که عضو در محلّي با عجله بسيار از بدن برداشته شود، به محلي ديگر (معمولاً با هواپيما) انتقال يابد و پس از آنکه بيمار با مصرف سيکلوسپورين A آمادگي پيدا کرد، به بدنش پيوند شود. در حال حاضر نامي که براي سيکلوسپورين A تأييد شده است، سيکلوسپورين تنهاست.
استفاده بالقوه و شگفت آور ديگري که براي سيکلوسپورين وجود دارد درمان بيماري هاي انگلي است. اين دارو شيستوزومها را، يعني کرم هايي که موجب بيماري گرمسيري شيستوزومياز مي شوند، نابود مي کند. دکتر ارنست بوئدينگ از دانشکده پزشکي دانشگاه جانزها پکينز در ابتدا گمان مي کرد که شايد اين دارو تا حدي علايم بيماري را تخفيف دهد. اما در کمال شگفتي «به طور کاملاً تصادفي متوجه شديم که اثر [ مستقيمي] بر کرم ها دارد». سيکلوسپورين، انگل مالاريا را نيز مهار مي کند. اين مطلب نيز در آزمايش هايي که بر موش انجام گرفت، يعني يکي از معدود جانوراني که به مالاريا حساس است، تصادفاً کشف شد. حتي معلوم شد که در مقابله با سويه هاي مقاوم به کلروکين مؤثر است ( در دهه 1940 کلروکين بر عليه مالاريا مؤثر بود، اما در طي جنگ ويتنام، سويه هاي مقاومي از انگل مالاريا مشاهده شدند).
هيچ کس هنوز نمي داند که سيکلوسپورين، چه در جلوگيري از رد پيوند و چه در از بين بردن انگل ها، چگونه عمل مي کند. اين ماده که ساختار شيميايي منحصر به فردي دارد، مولکولي حلقه اي شکل است که از 11 جزء اسيد آمينه اي تشکيل شده است. يکي از اينها ترکيبي است که از پيش شناخته شده بود، اما به شکل غيرعادي D است؛ اکثر اسيدهاي آمينه طبيعي به شکل L (شکل چپ گردان) يافت مي شوند ( سرگذشت پاستور و مولکول هاي راست گردان و چپ گردان در فصل 12 را ببينيد). يکي ديگر از اجزاي آن ماهيتي کاملاً جديد دارد. اين مولکول در آزمايشگاه توليد شده است و شيميدانان مشغول تهيه مشتقات و انواع مشابه آن هستند تا ببينند چه بخش هايي از ساختار آن براي بروز آثار زيست شناختي اش ضروري اند. هنوز تا اين لحظه دارويي که برتر از سيکلوسپورين باشد يافت نشده است.
اين کشف نمونه ديگري از بخت ياري است. گرچه شرکت ساندوز در خاک نواحي مختلف جهان در جست و جوي آنتي بيوتيک هاي جديدي بود، اما داروهايي کشف کرد که پيوند جراحي اعضايي حياتي همچون قلب، ريه، کبد و کليه را دگرگون کرد- اگر هم نگوييم که کشفشان مهمتر از کشف آنتي بيوتيکي جديد بود، دست کم با آن چيزي که انتظارش را داشتند بسيار تفاوت داشت.
آنتي بيوتيک هايي که به سفالوسپورين ها موسوم اند و نمايانگر شکل جديدي از پني سيلين هستند و سيکلوسپورين، که آنتي بيوتيکي است براي تسهيل پيوند اعضاي انسان . درهر دو مورد آنتي بيوتيک ها از انواعي قارچ توليد شده اند .
در نظر اکثر افراد کلمه ي «قارچ» تصاوير مشمئز کننده اي همچون عفونت قارچي پا يا کپک روي نان و پرده هاي حمام را تداعي مي کند. در نظر کشاورز، قارچها چيزي بيش از جانداراني مشمئز کننده اند، چون گاه باعث فساد فاجعه آميز محصولات مي شوند. اما قارچ جنبه هاي خوبي هم دارد: توليد سرکه، پنير، ورآمدن نان و تمام عمليات صنعتي که در آنها از تخمير استفاده مي شود ، مبتني بر به کارگيري مخمرها هستند، که در گروه قارچ ها قرار دارند.
يکي از مهمترين اعمال قارچ ها توليد ترکيبات آنتي بيوتيک است که براي جانداران رقيب، به ويژه باکتري ها، سمّي اند.
سفالوسپورين ها
در سال 1948 ، جيوسپه بروتزو، استاد باکتري شناسي در ساردينيا، جزيره بزرگ ايتاليا در درياي مديترانه، ماده آنتي بيوتيکي را در آب درياي مجاور محل تخليه فاضلاب شهر کشف کرد. پروفسور بروتزو قصد داشت نقش احتمالي اين آنتي بيوتيک را در پاکسازي خود به خودي فاضلاب بررسي کند. وقتي متوجه شد که مايع کشت تغليظ شده از قارچ، آنتي بيوتيک مؤثري است، از آزمون هاي جانوري چشم پوشيد و چه با تجويز موضعي و چه از راه تزريق، آن را در انسان هاي بيمار که دچار عفونت شده بودند به کار برد. او نتيجه گرفت که بيمارانش، به ويژه آناني که مبتلا به تب حصبه بودند، علايم بهبودي از خود نشان دادند.
در سال 1948 ، پس از آنکه نتوانست توجه هيچ يک از شرکت هاي دارويي ايتاليا را به يافته هاي خود جلب کند، آنها را در مجله اي که ( به ايتاليايي) پژوهش هاي انستيتو بهداشت کالياري نام داشت منتشر کرد، و نوشت که اميدوار است ديگران کار او را دنبال کنند، چون در ساردينيا امکانات و ابزارش محدود بود. او همچنين يافته هايش را به يکي از مأموران انگليسي بهداشت عمومي ساردينيا گزارش کرد، که اين مامور نيز آنها را براي سرادوارد آبراهام از دانشکده آسيب شناسي دانشگاه آکسفورد انگلستان نقل کرد. سال ها بعد آبراهام نوشت: «اگر اين سلسله وقايع نبود، بعيد مي نمايد از پژوهشهاي بروتزو خبردار مي شديم. در ابتدا گمان مي کرديم که مقاله ي او يک شماره از يکي از مجله هاي محلي را به خرد اختصاص داده است. اما وقتي بعدها از او پرسيدم اين مجله هر چند وقت يک بار منتشر مي شد، با لبخندي پاسخ داد که نه پيش از آن منتشر شده بود، و نه پس از آن به چاپ رسيد، اما اگر باز هم مطلبي به همان اندازه جالب بيابد، شماره هاي ديگري از آن منتشر خواهد کرد».
آبراهام بررسي متمرکزي را درباره مواد آنتي بيوتيک توليد شده در سفالوسپوريوم در آکسفورد آغاز کرد. دانشمندان آکسفورد دريافتند که اين قارچ چندين نوع آنتي بيوتيک مختلف توليد مي کند. نخستين ترکيبي که جدا شد عمدتاً در مقابله با باکتري هاي گرم مثبت مؤثر بود، بنابر اين سفالوسپورين P ناميده شد. اما بروتزو متوجه شده بود که نمونه هايي که او از قارچ تهيه کرده، هم با باکتري هاي گرم مثبت مقابله مي کردند وهم باکتري هاي گرم منفي، بنابراين پژوهشگران آکسفورد تلاش کردند آنتي بيوتيک هاي ديگري را از محيط کشت استخراج کنند. در سال 1954 آبراهام و همکارانش نمونه تقريباً خالصي را از آنتي بيوتيکي ديگر به دست آورده بودند که سفالوسپورينN ناميدند، چون باکتري هاي گرم منفي را از بين مي برد. بررسي شيميايي دقيق تر نشان داد که اين ماده آن قدر به پني سيلين شباهت دارد که آن را پني سيلين N ناميدند.
در سال 1955 ماده بلوري خالصي به نام سفالوسپورين C به دست آمد. خاصيت سمّي اين دارو بسيار ناچيز بود، و در مقابله با باکتري هاي بيماري زايي که به پني سيلين هاي رايج در دهه 1950 مقاوم بودند اثر زيادي داشت. در سال 1961 آبراهام و گاي نيوتن ساختار مولکولي سفالوسپورينC را براساس قرايني که از بررسي هاي شيميايي به دست آورده بودند اعلام کردند. در همان شماره آن مجله، دوروتي کروفوت ها جکين وا. ن. مازلن، اين ساختار را بر اساس تجزيه و تحليل طرح پراش پرتو ايکس تأييد کردند. دوروتي ها جکين پيش از آن هم در دهه 1940 با بررسي طرح پراش پرتوايکس قراين محکمي را براي تعيين ساختار پني سيلين ارائه داده بود؛ وي در سال 1965 برنده جايزه نوبل در شيمي شد. گرچه پژوهشگران آکسفورد قسمت اعظم کار جداسازي و تعيين ساختار سفالوسپورين ها را انجام داده بودند، اما رابرت ب. وودوارد و همکارانش تعيين ساختار سفالوسپورين ها را انجام داده بودند، اما «رابرت ب. وودوارد» و همکارانش در دانشگاه هاروارد، سفالوسپورين C را به شکل صناعي تهيه کردند، و وودوارد اين موفقيت را در سال 1966 به هنگام دريافت جايزه نوبل در سخنراني خود اعلام کرد.
بازدهي سفالوسپورين C در قارچ اوليه آن قدر پايين بود که امکان استفاده عملي از آن وجود نداشت. اما دو پيشرفت منجر به استفاده از سفالوسپورين ها در پزشکي شدند. اولي شناسايي سويه جهش يافته اي از قارچ بود که مقادير بسيار بيشتري سفالوسپورينC توليد مي کرد، و ديگري کشف روش هايي براي تغيير شيميايي مولکول سفالوسپورينC و توليد طيف وسيعي از آنتي بيوتيک هاي بتا- لاکتام بود که ارزش طبي بسيار داشتند. بتا – لاکتام مولکولي داراي يک حلقه چهار ضلعي است که در آن يک اتم نيتروژن وجود دارد. پني سيلين ها نيز بتا- لاکتام هستند، اما حلقه پنج ضلعي ديگري دارند، در حالي که شکل 30-1 نشان مي دهد سفالوسپورين ها حلقه ديگرشان شش ضلعي است. امروزه در حدود 20 نوع سفالوسپورين در ايالات متحده وجود دارد و اميد آن مي رود که انواع بسيار ديگري در آينده به روش هاي صناعي تهيه شوند. در شش سفالوسپورين جديد نسل سوم، همگي داراي همان هسته بنيادين بتا- لا کتام هستند، و تفاوتشان در اجزايي است که در موقعيت هاي R1،R2،R3 در شکل 30-1 قرار مي گيرند. همه آنها با طيف گسترده تري از باکتري هاي گرم منفي مقابله مي کنند، اما تأثيرشان بر عوامل خاص تفاوت چشمگيري با هم دارد.
در پي تحقيق درباره اين که چگونه فاضلابي که از شهري در ساحل مديترانه به دريا مي ريخت در آب پاکسازي مي شد، سلسله غريبي از وقايع روي داد که به کشف زرادخانه کاملاً جديدي از داروهاي آنتي بيوتيک انجاميد!
سيکلوسپورين
دکتر گ. ملويل ويليامز از دانشگاه جانزها پکينز فايده آن را در پيوند کليه تأييد کرد: «پژوهشگران چهار مرکز در اين کشور در زمينه استفاده از داروي سرکوبگر ايمني جديد، سيکلوسپورين، تجربه داشته اند، و همه اين پژوهشگران همرايند که وقتي براي اين دارو اجازه مصرف عمومي صادر شود به احتمال زياد تمامي اقداماتي که [ براي افزايش دوام پيوند] انجام داده ايم متروک خواهند شد». با استفاده از سيکلوسپورين 80 تا90% کليدهاي پيوند شده از جسد دوام مي آوردند، در حالي که بدون مصرف دارو ميزان موفقيت تنها در حدود 50% است.
پيوندهاي قلب و پيوندهاي قلب و ريه نيز با سيکلوسپورين بسيار تسهيل مي شوند. همان طور که دکتر نورمن شاموي جراح دانشگاه استانفورد گواهي داد: «از هنگامي که استفاده از سيکلوسپورين را در دسامبر1980 آغاز کرديم، حتي يک مورد هم از رد پيوند قلب که از لحاظ باليني قابل تشخيص باشد وجود نداشته است».
براي آنکه به چگونگي کشف سيکلوسپورين پي ببريد، بايد بدانيد که برخي از شرکت هاي دارويي از کارمندان خود که به تفاط مختلف دنيا سفر مي کنند مي خواهند نمونه هايي از خاک آن کشورها را با خود بياورند تا براي يافتن سازواره هاي ريزي که احتمال توليد آنتي بيوتيک در آنها وجود دارد، مورد آزمايش قرار گيرند. شرکت ساندوز در بال سويس يکي از اين گونه شرکتهاست. در سال 1970ميکروب شناسي به نام ژان بورل مقداري خاک را که نمايندگان شرکت از ويسکانسين ايالات متحده و از نروژ آورده بودند بررسي مي کرد. تحقيقات او نشان داد که خاک هر دو ناحيه داراي دو سويه جديد از قارچ است که توليد ماده اي مي کنند که در آب نامحلول است. اين ماده که سيکلوسپورينA نام گرفت آثار آنتي بيوتيکي نيرومندي نداشت، اما خاصيت سمّي اش آن قدر ناچيز بود که آزمايش هاي بيشتري بر آن انجام شد، و بورل در ژانويه 1972 متوجه شد که اثر چشمگيري در سرکوب دستگاه ايمني دارد. اما چندي از اين واقعه نگذشته بود که مديريت ساندوز تصميم گرفت تلاش هايشان را در زمينه ايمني شناسي متوقف کنند و از بورل خواستند تا کار در زمينه سيکلوسپورينA را رها کند.
بورل سرسختانه با اين تصميم گيري مخالفت کرد، و خوشبختانه به او اجازه داده شد پژوهش هايش را در زمينه سيکلوسپورين A ادامه دهد. او دريافت که اثر آن در سرکوب دستگاه ايمني در تمام گونه هاي جانوري آزمايش شده مشاهده مي شود. اما وقتي سعي کرد آن را در انسان امتحان کند، براي يافتن راهي به منظور جذب آن در بدن دچار اشکال شد، چون دارو در آب نامحلول بود. داوطلبان، آن را به صورت کپسول هاي ژلاتيني مصرف کردند، اما يا دارويي در جريان خونشان يافت نمي شد، يا بسيار اندک بود. بورل در اين مرحله از پژوهش متقاعد شد که مشکل در طرز رساندن دارو به بدن است، و راه حلي براي اين مشکل پيدا کرد؛ داوطلب شد شربتي از داروي محلول در الکل تقريباً خالص که در آن مقدار کمي آب و يک عامل تعليق کننده وجود داشت، بنوشد. به گفته خودش کمي «مست» کرد، اما دو ساعت بعد غلظت داروي فعال در خونش از لحاظ داروشناختي به حد قابل تشخيصي رسيد! بعدها معلوم شد که روغن زيتون حامل بهتري براي مصرف خوراکي داروست. در ژوئن 1978، جراحان در انگلستان استفاده ازسيکلوسپورين A را در نخستين بيماراني که از جسد به آنان کليه ناسازگار پيوند شده بود يا پيوند مغز استخوان گرفته بودند امتحان کردند. اکنون تلاش چندين ساله ده ها دانشمند بيش از آنچه انتظار مي رفت موفقيت آميز بوده است. سازمان مواد غذايي و دارويي آمريکا اجازه مصرف آن را صادر کرده است، و در حال حاضر در مراکزي که پيوند اعضا صورت مي گيرد استفاده عمومي دارد. اما عضوي که قرار است از بدن دهنده پيوند شود بايد ظرف 24 ساعت به فرد گيرنده برسد. اين محدويت غالباً لازم مي کند که عضو در محلّي با عجله بسيار از بدن برداشته شود، به محلي ديگر (معمولاً با هواپيما) انتقال يابد و پس از آنکه بيمار با مصرف سيکلوسپورين A آمادگي پيدا کرد، به بدنش پيوند شود. در حال حاضر نامي که براي سيکلوسپورين A تأييد شده است، سيکلوسپورين تنهاست.
استفاده بالقوه و شگفت آور ديگري که براي سيکلوسپورين وجود دارد درمان بيماري هاي انگلي است. اين دارو شيستوزومها را، يعني کرم هايي که موجب بيماري گرمسيري شيستوزومياز مي شوند، نابود مي کند. دکتر ارنست بوئدينگ از دانشکده پزشکي دانشگاه جانزها پکينز در ابتدا گمان مي کرد که شايد اين دارو تا حدي علايم بيماري را تخفيف دهد. اما در کمال شگفتي «به طور کاملاً تصادفي متوجه شديم که اثر [ مستقيمي] بر کرم ها دارد». سيکلوسپورين، انگل مالاريا را نيز مهار مي کند. اين مطلب نيز در آزمايش هايي که بر موش انجام گرفت، يعني يکي از معدود جانوراني که به مالاريا حساس است، تصادفاً کشف شد. حتي معلوم شد که در مقابله با سويه هاي مقاوم به کلروکين مؤثر است ( در دهه 1940 کلروکين بر عليه مالاريا مؤثر بود، اما در طي جنگ ويتنام، سويه هاي مقاومي از انگل مالاريا مشاهده شدند).
هيچ کس هنوز نمي داند که سيکلوسپورين، چه در جلوگيري از رد پيوند و چه در از بين بردن انگل ها، چگونه عمل مي کند. اين ماده که ساختار شيميايي منحصر به فردي دارد، مولکولي حلقه اي شکل است که از 11 جزء اسيد آمينه اي تشکيل شده است. يکي از اينها ترکيبي است که از پيش شناخته شده بود، اما به شکل غيرعادي D است؛ اکثر اسيدهاي آمينه طبيعي به شکل L (شکل چپ گردان) يافت مي شوند ( سرگذشت پاستور و مولکول هاي راست گردان و چپ گردان در فصل 12 را ببينيد). يکي ديگر از اجزاي آن ماهيتي کاملاً جديد دارد. اين مولکول در آزمايشگاه توليد شده است و شيميدانان مشغول تهيه مشتقات و انواع مشابه آن هستند تا ببينند چه بخش هايي از ساختار آن براي بروز آثار زيست شناختي اش ضروري اند. هنوز تا اين لحظه دارويي که برتر از سيکلوسپورين باشد يافت نشده است.
اين کشف نمونه ديگري از بخت ياري است. گرچه شرکت ساندوز در خاک نواحي مختلف جهان در جست و جوي آنتي بيوتيک هاي جديدي بود، اما داروهايي کشف کرد که پيوند جراحي اعضايي حياتي همچون قلب، ريه، کبد و کليه را دگرگون کرد- اگر هم نگوييم که کشفشان مهمتر از کشف آنتي بيوتيکي جديد بود، دست کم با آن چيزي که انتظارش را داشتند بسيار تفاوت داشت.
