Farmacihistorie
Af Svend Norn, Henrik Permin, Edith Kruse og Poul R. Kruse
Opdagelsen af heparin
og warfarin gav nyt håb
til patientene
Lægemidlerne heparin og warfarin blev miraklerne, der
revolutionerede behandlingen af koagulationslidelser.
Læs historien bag lægemidlerne.
A
ntitrombotisk behandling med heparin og warfarin blev mirakelkuren, der revolutionerede behandlingen og forebyggelsen af blodpropper i
hjerte, hjerne og lunger. Her var problemet, at dannelsen af blodpropper kunne
tilstoppe blodkar og forhindre en tilstrækkelig tilførsel af blod til vævet. Dette førte ofte til hjertesvigt (hjerteinfarkt),
apopleksi og lungeemboli med dødelig
udgang. Netop det dødelige forløb var,
hvad man oplevede før indførelsen af den
antitrombotiske behandling i 1950´erne.
Men heparin og warfarin hæmmer dannelsen af blodpropper, og dette gav nyt
Fig. 2. Heparin Leo og det lavmolekylære heparin, tinzaparin (Innohep). (Dansk Farmacihistorisk Fond,
foto: Carsten Andersen).
håb for mange patienter med tromboemboliske tilfælde. Historien om opdagelsen af de antitrombotiske midler er fascinerende. Heparinets opdagelse beroede
på en næsten målrettet forskning, mens
opdagelsen af warfarin var mere dramatisk og præget af heldige tilfældigheder.
Starten på heparin
I dag er det velkendt, at heparin findes
bundet i forskellige væv, bl.a. i leveren.
Allerede i slutningen af 1800-tallet anede
man, at hundens lever indeholdt en antikoagulerende substans. Det fascinerede
forskere, der var optaget af naturens antikoagulerende substanser som iglens hirudin, slangegift og ekstrakter af krabber
og snegle. Interessen var knyttet til det
vigtige spørgsmål: Hvorfor koagulerer
det cirkulerende blod ikke i karrene? Er
Fig. 1. Professor William Henry Howell (1860-1945),
den ihærdige pioner bag udviklingen af heparin.
der i blodet en substans som forhindrer
dette – og er det hirudin? I dag erkender
vi, at så enkelt er det ikke. Blodets koagulationssystem rummer talrige faktorer, hvoraf nogle fremmer og andre hæmmer tendensen til blodets koagulation.
Blandt de hæmmende faktorer er antitrombin, hvis effekt forstærkes kraftigt,
når vi behandler med heparin. Her beror
heparins antikoagulerende effekt på en
forbigående binding af heparin til antitrombin, hvorved der opnås en udtalt
inhibering af trombinaktiviteten.
Howell og McLean
William Henry Howell (fig. 1) hørte til den
kreds af forskere, som hældede til den
antagelse, at det var hirudin, som var ansvarlig for, at vort blod ikke koagulerer i
karrene. Han var professor i fysiologi ved
Johns Hopkins Universitet i Baltimore. Af
statur var han en lille og spinkel person,
præget af fairness og høflighed, en me-
pharma januar 2015
31
Pharma
Fig. 3. Sødkløver, Melilotus officinalis. Dikumarol blev isoleret fra den mugne plante. (Dansk
Farmacihistorisk Fond).
Fig 5. Warfarin
(Marevan)
tabletter.
(Foto: Henrik
Permin).
get veltalende person, hvilket tydeligt
kom til udtryk i hans fremragende forelæsninger. Han stod som en autoritet, en
velrenommeret forsker, der også var velkendt gennem sine lærebøger.
I 1915 kom Jay McLean, der var lægestuderende, til universitetet og bad Howell om mulighed for at forske. Det skulle
være et selvstændigt arbejde, som han
ville publicere inden for et år. Helt naturligt forslog Howell ham at fortsætte laboratoriets arbejde med tromboplastin,
dvs. den faktor, som starter blodets koagulation. Ved ekstraktion af lever og andre væv med forskellige metoder kunne
studenten nu bekræfte Howells opfattelse af, at det drejede sig om et fosfatid.
Men herudover fandt McLean en anden
faktor, der tværtimod hæmmede blodets
koagulation. At dette – fundet af heparin
– var et guldæg stod næppe klart for studenten og måske heller ikke for hans vejleder. I McLeans selvstændige artikel fra
1916 finder man således kun en lapidarisk bemærkning om fundet af en koagulationshæmmende faktor, som vil blive
undersøgt nærmere. Nu havde McLean
nået sit mål, at fuldføre et projekt inden
for et år. Han forlod sit heparinspor, og
der gik 24 år, før han atter skrev om heparin, nu i forbindelse med nogle mindre,
kliniske undersøgelser. Meget tyder på,
at McLean senere i sit liv med bitterhed
fortrød, at han forlod heparinforskningen. Hans kirurgiske karriere blev ikke
vellykket, og hans krampagtige forsøg på
at understrege sin position som heparinets opdager samt hans økonomiske
problemer blev en lidt trist afslutning af
hans liv.
32
pharma januar 2015
Heparinprojektet
Howell fortsatte efter 1916 projektet med
andre studenter. Han anede tidligt en terapeutisk mulighed for heparin som antikoagulerende middel, for intravenøs injektion udløste hos hunde en forlænget
koagulationstid. Heparin blev isoleret fra
hundens lever ved vandig ekstraktion, og
stoffet viste en kraftig antikoagulerende
aktivitet. I en alder af 68 år kunne Howell
i 1928 dokumentere, at heparin var et
carbohydrat – et kondensationsprodukt
af glucuronsyre, antageligt med sulfatgrupper. I denne publikation fortalte han,
at hans eksperimenter med hunde gav
ham ideen til at anvende heparinet i forbindelse med blodtransfusioner for at
undgå koagulation, hvilket med held blev
afprøvet på patienter med anæmi. En
kommerciel produktion af heparin blev
gennemført af firmaet Hynson, Westcott
& Dunning i Baltimore, og heparin blev
undersøgt i klinikken. Men klinikerne
fandt bivirkninger som feber og kvalme,
og i Stockholm lød beskeden, at ”patienterne rystede af feber, hvorved sengenes
raslen kunne høres helt ud i hospitalets
forhal”. En storstilet oprensning fandt
sted i Toronto og Stockholm, og problemet blev løst ved fremstilling af en krystallinsk form for heparin. I Danmark blev
heparin introduceret på markedet i 1940
af Løvens kemiske Fabrik (nu LEO Pharma) under navnet Heparin Leo (fig. 2), og
Heparin Novo blev markedsført i 1951.
Med heparin rådede man nu over et antikoagulerende middel. Det blev det første
mirakel indenfor behandlingen af tromboemboliske sygdomme. I dag muliggør
lavmolekylære hepariner (bl.a. tinzapa-
rin), med længere virkningstid og mere
stabil effekt, én daglig indgift uden monitorering. Det skal ligesom ufraktioneret
heparin injiceres, og kan ikke gives som
tabletter – men her blev warfarin løsningen.
Sødkløversygdommen
I 1922 påvistes hos kreaturer i Canada en
sygdom med stærk blødningstendens,der blev betegnet som sødkløversygdommen. Det var en helt ny sygdom, hvor dyrene trivedes vel, før de pludselig døde,
som regel om natten, og obduktion viste
indre blødninger. Sygdomsårsagen blev
sporet til kvægets indtagelse af muggent
hø med indhold af skimlet stenkløver
som ”sødkløverarterne” Melilotus alba
og Melilotus officinalis (fig. 3). Betegnelsen sødkløver refererer til deres indhold
af det sødligt duftende kumarin. Det
skulle senere vise sig, at mikroorganismer i den mugne stenkløver under fugtige forhold fremmer oxideringen af kumarin til dikumarol (et warfarin-lignende
stof ), som er ansvarlig for blødningerne.
Frisk hø gav ingen problemer, men under
den økonomiske krise i 1920´rne måtte
man uheldigvis nøjes med dårligt kløverholdigt hø fra den magre jord.
En dramatisk historie førte til opdagelsen af det toksiske stof dikumarol. I
en brølende snestorm i februar 1933 nåede en bonde frem til Universitetet i
Wisconsin. Han havde mistet mange af
sine præmierede køer og tyre, som var
omkommet af indre blødninger. Med sig
havde han en død ko, en mælkejunge
med dens blod, som ikke ville koagulere,
samt det mugne kløverhø. Alle universitetets døre var lukkede på nær døren til
professor Karl Paul Links biokemiske afdeling i veterinær- og agronomafdelingen
(fig. 4). Link kunne kun råde den fortvivlede landmand til at undgå fodring med
det mugne hø. Mælkejungen og det mugne kløverhø blev efterladt på laboratoriets gulv, men Links letbevægelige student fra Tyskland protesterede på sit
mangelfulde sprog: ”Vat da Hell, a farmer
shtruggles nearly 200 miles in dis
Fig 4. Professor Karl Paul Link (1901-1978) eksperimenterede med warfarin til bekæmpelse af
rotter. Kassen indeholder lokkemad med indhold
af warfarin. Det blev en salgssucces, men den
medicinske anvendelse af warfarin som et antikoagulerende middel fik langt større betydning.
(Wisconsin Research Alumni Foundation).
mord med warfarin. Han overlevede, da
han fulgte forskriften for rotteudrydelse,
der meget heldigt kun resulterede i en
langvarig forgiftning, og blev reddet med
blodtransfusion og store doser af vitamin
K. Dette medvirkede stærkt til at ændre
synet på warfarin!
Sau-wetter – and has to go home vit promises dat might come in 5, 10, 15 years,
maybe never … get some good hay … Ach
Gott! How can you do dat ven you haf no
money?” Link har senere i sin omtale af
opdagelsen af dikumarol og warfarin fortalt denne historie og berettet, at studenten eksperimenterede med blodet til de
sene nattetimer. Der herskede et vist
mål af frisprog i Links laboratorium, og
Link var meget afholdt af sine studenter,
der gerne søgte arbejde i hans laboratorium. Det var velbegrundet, for Link engagerede sig i sine studenter, og han
henviste ofte til deres utrættelige indsats.
Dikumarol og warfarin
I Links laboratorium blev kaniner fodret
med forskellige udtræk af det mugne kløverhø for at afsløre den fraktion, der indeholdt den antikoagulerende substans,
bedømt ved koagulationstesten. Efter flere års arbejde lykkedes det at isolere
stoffet. Den unge medarbejder Harald
Campbell iagttog det krystallinske dikumarol i mikroskopet en sen nattetime.
Følgende berettes om den festlige begivenhed: ”When Link came in that day,
Campbell was asleep on the couch, and a
lab technician was drunk, stating, "I´m
celebrating, Doc. Campy has hit the jackpot”. Det stod nu klart, at dikumarol var
ansvarlig for blødningerne, og at dets
dannelse i det mugne kløverhø skyldtes
høets indhold af mikroorganismer.
Det blev nu en indlysende mulighed at
anvende dikumarol og beslægtede stoffer som antikoagulantia i klinikken, og laboratoriet syntetiserede adskillige dikumarollignende forbindelser. Blandt disse
fandt Link et meget potent stof, nr. 42,
som senere blev benævnt warfarin. Patentrettighederne blev overdraget til
Wisconsin Alumni Research Foundation,
og kliniske undersøgelser blev gennemført på flere hospitaler, bl.a. Wisconsin
General Hospital. De viste, at dikumarol,
men især warfarin, var velegnet til behandling og forebyggelse af tromber og
embolier, som hjerteinfarkt og lungeemboli. Her spillede heldet en afgørende
rolle, for i starten turde hverken Link eller lægerne at undersøge warfarin i klinikken. Det var for giftigt, men var derimod velegnet som rottegift, og warfarinsalget gav laboratoriet en solid indtægt.
Men to årsager bidrog til en kovending. I
Europa konkurrerede man om lignende
forbindelser som antikoagulantia. Selv
ynder Link dog at pege på beretningen
om en marinesoldat, som forsøgte selv-
Nye antikoagulantia
Blandt de klassiske midler er warfarin
det foretrukne lægemiddel ved behandlingen og forebyggelsen af tromboemboliske sygdomme (fig. 5). Men monitorering med blodprøver er nødvendig pga.
de mange interaktioner med forskellige
lægemidler og kostemner. Heparin kan
også anvendes, men her kræves daglige
injektioner. Der er forsket i udviklingen af
nye orale antikoagulantia med mindre
potentiale for interaktioner og en hurtigere indsættende virkning. Dette er delvist opnået med bl.a. dabigatranetexilat
(Pradaxa), apixaban (Eliquis) og rivaroxaban (Xarelto). De kræver ikke blodprøver
til monitorering af koagulationsparametre, men desværre findes der ikke specifikke antagonister til at stoppe eventuelle blødninger. Det skal erindres, at alle
blodfortyndende præparater kan give
øget blødningsrisiko - og at specifikke
antagonister kan være nødvendige ved
større blødninger, akutte operationer
med mere. Her har warfarin den fordel, at
blødninger kan standses ved indgift af vitamin K. Tilsvarende kan blødninger, forårsaget af ufraktioneret eller lavmolekylært heparin, standses ved indgift af protaminsulfat. Det er muligt, at nye antikoagulantia vil udkonkurrere anvendelsen
af heparin og warfarin – men opdagelsen
af Howels heparin og Links warfarin har
været til stor gavn for den medicinske
verden.
pharma januar 2015
33