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Prof. Dr. Mustafa Özdoğan · Facharzt für medizinische Onkologie

Wie warnt eine vom Virus getroffene Zelle ihre Nachbarin? Isaacs, Lindenmann und die Entdeckung des Interferons (1957)

Wie warnt eine vom Virus getroffene Zelle ihre Nachbarin? Isaacs, Lindenmann und die Entdeckung des Interferons (1957)
In diesem Artikel

Wie warnt eine vom Virus getroffene Zelle ihre Nachbarin? Isaacs, Lindenmann und die Entdeckung des Interferons (1957)

Zeitraum: 1954-1958; danach 1971, 1984, 1986 und 2015
Ort: Mill Hill, London

Gestern sahen wir, dass Immunzellen selbst das sind, was transplantiert wird (Tag 134). Heute wechseln wir zu einer anderen Szene desselben Jahres, 1957: ein Labor ohne einen einzigen Patienten, voll mit Membranen von Hühnerembryonen. Dort setzten Zellen, die einem Virus begegnet waren, einen Stoff frei, der nicht sie selbst, sondern ihre Umgebung schützte. Vorweg: Diese Geschichte begann nicht als Entdeckung eines Krebsmedikaments. Der Krebsteil kam später, und das meiste seines Versprechens erwies sich zwei Jahrzehnte lang als kleiner als erwartet.

— Zuerst eine Frage über Viren —

Ein Labor, zwei Fremde

Alick Isaacs (1921-1967) war ein schottischer Arzt und Mikrobiologe. Laut einer Sekundärquelle studierte er in Glasgow Medizin und arbeitete in Australien unter Macfarlane Burnet in der Bakteriologie, hat also eine Verbindung zu Burnet, einem Helden von Tag 133. 1951 kehrte er nach England zurück; in Mill Hill im Norden Londons, am National Institute for Medical Research (NIMR), leitete er das World Influenza Centre. Jean Lindenmann war ein Schweizer Forscher, 1924 in Zagreb geboren, der 1951 in Zürich das Medizinstudium abschloss. 1956 kam er mit einem einjährigen Stipendium der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften ans NIMR; zuerst arbeitete er am Poliovirus, und dieses Vorhaben scheiterte. Ihre Labore lagen nebeneinander.

Gemeinsam war ihnen das Interesse an der Virusinterferenz: der Hemmung der Vermehrung eines Virus in Gegenwart eines anderen. Laut einem Nachruf auf Lindenmann, 2015 erschienen, hatten die beiden bis März 1957 gezeigt, dass embryonale Hühnerzellen, die hitzeinaktiviertem Influenzavirus ausgesetzt waren, ein Protein bildeten, das die Vermehrung lebenden Influenzavirus stoppte.

1957 — Proceedings of the Royal Society B

„Virus interference. I. The interferon“

Die Arbeit erschien in Band 147, Seiten 258-267, datiert 1957 (Angaben aus dem Eintrag auf historyofmedicine.com und dem Literaturverzeichnis eines Briefs in Nature Immunology). Den Erscheinungstag konnte ich nicht bestätigen, und den Volltext habe ich nicht gelesen; gelesen habe ich nur ein eingescanntes (OCR-)Fragment auf der Seite der Royal Society, das Fehler enthalten kann. Laut diesem Fragment fand das Team bei der Untersuchung der Interferenz zwischen hitzeinaktiviertem Influenzavirus und Fragmenten der Chorioallantoismembran des Hühnerembryos, dass „ein neuer Faktor freigesetzt wurde“. Der Faktor wurde an seiner Fähigkeit erkannt, in frischen Membranstücken Interferenz auszulösen; er erschien in den Membranen nach einer 3-stündigen Inkubation, nach einer Latenzphase, und ging in die umgebende Flüssigkeit über.

Sie nannten den Faktor Interferon. Nach Derek Burkes Erinnerung hatte Lindenmann den Namen höchstwahrscheinlich vorgeschlagen; Lord Hailsham, damals Vorsitzender des Medical Research Council, wandte ein, das Wort mische lateinische und griechische Wurzeln (eine einzige Quelle, ein Nachruf). Die Struktur des Stoffes war damals unbekannt; später stellte sich heraus, dass er ein Protein ist oder für seine Wirkung eines braucht.

Die Bedeutung lag in der Idee, dass eine Zelle eine lösliche Botschaft freisetzen kann, die Nachbarzellen gegen ein Virus vorbereitet. Es war ein Produkt der Zelle, nicht des Virus. Die Geschichte wies zunächst auf Viren, nicht auf Krebs.

Interferenz und Interferon

Virusinterferenz ist die Hemmung der Vermehrung eines Virus in Gegenwart eines anderen (vereinfachte Definition). Interferon ist der Faktor, den Isaacs und Lindenmann aus Zellen freigesetzt sahen und der in frischen Membranstücken Interferenz auslöste; später erwies er sich als Protein. „Warnt die Nachbarin“ ist eine vereinfachende Metapher; den Mechanismus beschreibe ich nicht im Einzelnen.

Eine Unterscheidung ist wichtig: 1957 wurde Interferon nicht als Stoff definiert, der ein Virus direkt zerstört; es wurde als Faktor erkannt, der in Zellen Interferenz auslöst. Die spätere Idee, es zu einem Krebsmedikament zu machen, entstand also nicht aus dem ersten Befund, sondern aus einer eigenen Annahme.

Ein Vorläufer, eine überhöhte Hoffnung und eine gemessene Grenze

Die erste Warnung betrifft einen Vorläufer. 1954 berichteten Nagano und Kojima in einer französischsprachigen Zeitschrift (C R Séances Soc Biol 1954;148:1700-1702), dass mit Vaccinia-Virus infiziertes Kaninchengewebe nicht infektiöse Bestandteile enthielt, die die Hautinfektion hemmten; die Bestandteile sedimentierten bei einer Stunde schneller Zentrifugation nicht. 1958 (C R Séances Soc Biol 1958;152:1627-1629) schrieben sie, ein zellfreier Überstand aus zerriebener infizierter Kaninchenhaut oder Kaninchenhoden hemme die Vaccinia-Infektion, und das stamme nicht von Immunität oder Spuren von Antikörpern. Watanabes Brief von 2004 sagt, die Arbeiten beider Gruppen seien unabhängig gewesen und hätten sehr unterschiedliche Versuchssysteme verwendet. Der Bericht von 1954 ging der Arbeit von 1957 voraus; der Name setzte sich jedoch durch die Arbeit von Isaacs und Lindenmann durch. Eine Quelle, die die Priorität klärt, habe ich nicht gelesen; deshalb nenne ich keine von beiden „erste“.

Die zweite Warnung betrifft die Hoffnung. Die klinische Prüfung von Interferon bei Krebs begann 1971, als Hans Strander am Karolinska-Krankenhaus Studien mit dem von Kari Cantell in Helsinki hergestellten Leukozyten-Interferon aufnahm; die erste Erkrankung war das Osteosarkom (Gresser, Übersicht von 1989). Die frühen Studien stützten sich auf historische Kontrollen; Gresser verteidigt sie mit dem Argument, Randomisierung sei damals nicht für machbar gehalten worden, doch historische Kontrollen begrenzen die Aussagekraft. Auch das Angebot war knapp: Laut einem Time-Artikel von 1980 trennte Cantell weiße Blutkörperchen aus dem vom finnischen Roten Kreuz gesammelten Blut ab und stimulierte sie mit Sendai-Virus; das Produkt war unrein, etwa ein Teil Interferon auf tausend, und 1979 stellte das Labor 400 Milliarden Einheiten im Jahr her. Derselbe Artikel sagt, eine vollständige Reinigung würde 99 Prozent des Interferons zerstören und sehr teuer sein.

Drittens kam die klarste Prüfung dieser Geschichte durch eine randomisierte Studie. In EURAMOS-1 wurden 2.260 Patienten erfasst; 716, die auf die präoperative Behandlung gut ansprachen, wurden zufällig aufgeteilt: Standardchemotherapie plus pegyliertes Interferon alfa-2b (357) oder ohne (359). Das Hazard Ratio für das ereignisfreie Überleben betrug 0,83 (P = 0,214); das dreijährige ereignisfreie Überleben lag mit Interferon bei 77 Prozent, ohne bei 74 Prozent. Relativ sieht das nach einem um 17 Prozent niedrigeren Risiko aus; absolut ist es ein Unterschied von drei Punkten, der statistisch nicht signifikant ist, und die Autoren sagten, die Ergebnisse stützten keine routinemäßige Interferon-Erhaltung nach Standardchemotherapie (Bielack et al., J Clin Oncol 2015, aus der Zusammenfassung der ASCO Post). Das ist weder dasselbe Produkt noch dieselbe Patientengruppe wie Stranders Leukozyten-Interferon von 1971; es widerlegt also seine Ergebnisse nicht, sondern zeigt nur, dass pegyliertes Interferon als Erhaltung in einer randomisierten Studie keinen signifikanten Unterschied brachte.

Viertens war der Boden, den Interferon hielt, schmal. 1984 berichteten Quesada und Kollegen, dass Alpha-Interferon bei sieben Patienten mit fortschreitender Haarzellleukämie in drei Fällen ein vollständiges und in vier ein partielles Ansprechen erzielte; die Ansprechen hielten mehr als 6 bis mehr als 10 Monate an (NEJM 1984;310:15-18, aus dem Abstract). Es war eine sehr kleine Serie mit kurzer Nachbeobachtung. Die erste Zulassung von Intron A (Interferon alfa-2b) erfolgte am 4. Juni 1986 für diese Erkrankung (hemonc.org). Laut Gresser waren Lungen-, Magen-, Dickdarm-, Prostata- und Brustkrebs für Interferon allein nicht zugänglich (1989). Nach Gresser selbst begannen Mausversuche 1965 mit virusinduzierten Leukämien und dehnten sich dann auf transplantierbare Tumoren aus; der Mechanismus war weder bei Mäusen noch bei Patienten klar.

Was bleibt
  • Die Idee, dass Zellen gegen ein Virus eine lösliche Botschaft freisetzen und ihre Nachbarn vorbereiten
  • Der Nachweis, dass Interferon bei ausgewählten Erkrankungen wie der Haarzellleukämie wirkt
  • Die Lehre, dass ein Befund in zwei Laboren in zwei verschiedenen Systemen auftauchen kann
Was fällt oder begrenzt wird
  • Die Erwartung, Interferon werde ein allgemeines antivirales Medikament
  • Die Annahme, es genüge allein bei jedem Krebs
  • Der Gedanke, es werde sich beim Osteosarkom als routinemäßige Erhaltung etablieren
Nagano und Kojima, Faktor (1954)Isaacs und Lindenmann, Arbeit (1957)Nagano und Kojima, Überstand (1958)Strander, klinische Studien (1971)Time, Cantells Produktion (1980)Quesada et al., NEJM (1984)Zulassung von Intron A (1986)EURAMOS-1, J Clin Oncol (2015)1950196019701980199020002010Jahre sind in der Jahresmitte gezeichnet; Achse: Jahr

Der Weg der Interferon-Idee: von 1954 bis 2015. Die Achse reicht von 1950 bis 2020. Grüne Markierungen sind Publikationen mit bestätigter bibliografischer Angabe (1954, 1957, 1958, 1984); blaue Markierungen sind Daten aus Sekundärquellen. Ereignisse, von denen nur das Jahr bekannt ist, sind in der Jahresmitte gezeichnet.

— Türkei-Perspektive —

In diesem Beitrag habe ich keine lokale Verbindung hergestellt

Eine bestätigte Geschichte des Interferon-Einsatzes in der Türkei habe ich nicht gefunden und keine erfunden. In den Suchergebnissen erschienen viele Arbeiten in türkischen medizinischen Zeitschriften zu Interferon bei chronischer Hepatitis; ich habe sie nicht gelesen. Als allgemeine Schlussfolgerung (meine eigene Schlussfolgerung) ist die weite Verbreitung von Interferon außerhalb der Krebsmedizin ein wichtiger Kontext für seinen Platz in der Krebsgeschichte; die Quellen dieses Beitrags nennen dafür aber kein Datum.

— Zeitleiste —

Von 1954 bis heute

1954
Nagano und Kojima. Nicht infektiöse Bestandteile in infiziertem Kaninchengewebe, die die Hautinfektion hemmen (C R Séances Soc Biol 148:1700-1702).
1956-1957
Mill Hill. Lindenmann kommt mit einjährigem Stipendium ans NIMR; bis März 1957 Versuche mit hitzeinaktiviertem Influenzavirus und Hühnerzellen (Nachruf).
1957
Die Arbeit. Isaacs und Lindenmann, Proc R Soc B 147:258-267; der Name „Interferon“.
1958
Nagano und Kojima. Ein zellfreier Überstand hemmt die Vaccinia-Infektion; nicht durch Immunität (C R Séances Soc Biol 152:1627-1629).
1965-1969
Gressers Mäuse. Virusinduzierte Leukämien, dann transplantierbare Tumoren (nach seiner eigenen Darstellung).
1971
Strander. Klinische Studien beim Osteosarkom am Karolinska; Cantells Leukozyten-Interferon aus Helsinki.
1980
Time. Cantells Produktion und die Kostengrenze (Artikel vom 31. März 1980).
1984
Quesada et al. Alpha-Interferon bei Haarzellleukämie, sieben Patienten (NEJM 310:15-18).
1986
Intron A. Erste Zulassung am 4. Juni 1986, Haarzellleukämie.
2015
EURAMOS-1. Pegyliertes Interferon beim Osteosarkom, Hazard Ratio 0,83, kein signifikanter Unterschied (J Clin Oncol).
HEUTE — TAG 135
Die Botschaft. Die Serie hält fest, dass Interferon zuerst als Virusbefund, dann als Medikament für ausgewählte Krebsarten voranschritt und sein weitestes Versprechen bei der Prüfung schrumpfte.
— Faktencheck-Notizen —

Was bestätigt wurde, was widerspricht

  • Die Arbeit von 1957: Proc R Soc B 147:258-267 (1957); Angabe aus dem Eintrag auf historyofmedicine.com und dem Literaturverzeichnis des Briefs in Nature Immunology. Erscheinungstag nicht bestätigt; Volltext nicht gelesen. Nur ein eingescanntes (OCR-)Fragment auf der Seite der Royal Society wurde gelesen, das Fehler enthalten kann.
  • Versuchsdetails: „bis März 1957 ... gezeigt“ stammt aus einem Nachruf (Pharmaceutical Journal); „ein neuer Faktor wurde freigesetzt“, die 3-stündige Inkubation und die Latenzphase aus dem OCR-Fragment. Den Rest des Versuchs habe ich nicht beschrieben.
  • Namen und Jahre: Isaacs 1921-1967, Lindenmann 1924-2015 (Eintrag auf historyofmedicine.com und Nachruf). Dass Isaacs in Glasgow Medizin studierte, unter Burnet arbeitete und 1951 nach England zurückkehrte, stammt aus einer Sekundärquelle (EBSCO). Wikipedia nennt genaue Tage von Geburt und Lebensende; ich habe nur als Hinweis hineingesehen und sie nicht geschrieben.
  • Der Name: Dass Lindenmann „Interferon“ vorschlug und Hailsham widersprach, stammt aus einer einzigen Quelle (Nachruf, Erinnerung von Derek Burke), die „höchstwahrscheinlich“ sagt.
  • Nagano und Kojima: Angaben aus Watanabes Brief in Nature Immunology 2004;5:1193. Die englischen Übersetzungen der Arbeiten von 1954 und 1958 las ich auf einer Seite der Universität Kyoto (Übersetzung von Watanabe, 23. März 2004); die französischen Originale habe ich nicht gelesen. Der Titel der Arbeit von 1954 lautet „Pouvoir immunisant du virus vaccinal inactivé par des rayons ultraviolets“; die Aussage zum hemmenden Bestandteil steht in der Zusammenfassung dieser Übersetzung. Eine Institution habe ich nicht genannt, weil zwei Lesungen widersprachen. „Erste“ wurde nicht behauptet.
  • Strander und Cantell, 1971: Gressers Übersicht in Acta Oncologica 1989;28(3):341 (beruht auf einem Vortrag vom Juni 1988). Patientenzahlen und Ansprechraten stehen in diesem Text nicht; ich habe sie nicht geschrieben. Die Angabe „Strander et al. 1977“ stammt von dort.
  • Gressers Mäuse: 1965 Friend- und Rauscher-Leukämien, dann transplantierbare Tumoren, eine PNAS-Angabe von 1969; nicht als erster Nachweis dargestellt.
  • Time 1980: Seite 6 des 11-seitigen Artikels vom 31. März 1980 wurde gelesen; die Zahlen (Beginn 1961, 400 Milliarden Einheiten, Reinheit eins zu tausend, 99 Prozent Verlust) stammen von dort. Der Teil zu Mary Lasker und der American Cancer Society wurde nicht gelesen.
  • Haarzellleukämie: Quesada JR et al., NEJM 1984;310(1):15-18, aus dem Abstract im Eintrag von MD Anderson; sieben Patienten, drei vollständige und vier partielle Ansprechen; Text nicht gelesen. Eine Dosis wurde bewusst nicht genannt.
  • Die Zulassung 1986: hemonc.org (sekundär); das FDA-Dokument wurde nicht gelesen. Eine Überschrift von Citeline nennt Roferon-A und Intron A „gleichzeitige Erstzulassungen“; den Text habe ich nicht gelesen, deshalb sagte ich nicht „erste Interferon-Zulassung“.
  • EURAMOS-1: Bielack et al., J Clin Oncol 2015 (online 8. Juni 2015), aus der Zusammenfassung der ASCO Post; die PubMed-Seite war nicht erreichbar; Titel und Band nicht bestätigt; die Arbeit nicht gelesen.
  • Eine widersprechende Quelle: Die EBSCO-Zusammenfassung sagt, das Osteosarkom „töte 85 Prozent“ der Patienten und werde jetzt „erfolgreich mit Interferonen behandelt“. Das widerspricht EURAMOS-1 und Gressers Warnung zu historischen Kontrollen; ich habe es nicht verwendet.
  • Türkei: keine bestätigte Verbindung gefunden; die türkischen Hepatitis-Arbeiten wurden nicht gelesen.
MORGEN — TAG 136

Was zeigt der Kiefertumor eines Kindes auf einer Karte?

Heute folgten wir einem Hinweis im Labor, in Membranen von Hühnerembryonen. Morgen liegt der Hinweis auf einer Karte: ein Tumor, der in den Kiefern von Kindern in Uganda auftaucht, und der Arzt, der ihn von einem Krankenhaus auf einen Kontinent trug. Denis Burkitt und 1958: Ich erzähle es morgen, nachdem ich Namen, Jahr und „erste“-Behauptungen geprüft habe.

Anmerkung des Autors: Der leichte Weg dieses Beitrags wäre gewesen zu sagen: „Isaacs und Lindenmann fanden ein Medikament gegen Krebs.“ Die mir vorliegenden Quellen sagen, dass Interferon aus einer Studie zur Virusinterferenz hervorging, dass seine Krebsanwendung Jahre später und bei ausgewählten Erkrankungen griff, dass sein weites Versprechen bei der Prüfung schrumpfte und dass eine japanische Gruppe zuvor einen ähnlichen Effekt berichtet hatte. Den Volltext der Arbeit von Isaacs und Lindenmann und die französischen Originale von Nagano und Kojima konnte ich nicht lesen. Ich habe das nicht auf eine saubere Geschichte reduziert.

Quellen und weiterführende Literatur

  1. Isaacs A, Lindenmann J. Virus interference. I. The interferon. Proc R Soc Lond B 1957;147:258-267 (Angabe aus dem Eintrag auf historyofmedicine.com; ein OCR-Fragment auf der Seite der Royal Society gelesen; Volltext nicht gelesen).
  2. Nagano Y, Kojima Y. Pouvoir immunisant du virus vaccinal inactivé par des rayons ultraviolets. C R Séances Soc Biol Fil 1954;148:1700-1702; und Inhibition de l'infection vaccinale par un facteur liquide dans le tissu infecté par le virus homologue. C R Séances Soc Biol Fil 1958;152:1627-1629 (englische Übersetzungen auf einer Seite der Universität Kyoto gelesen; französische Originale nicht gelesen).
  3. Watanabe Y. Fifty years of interference. Nat Immunol 2004;5:1193 (gelesen; kurzer Leserbrief).
  4. Jean Lindenmann (1924-2015). The Pharmaceutical Journal (pharmaceutical-journal.com; gelesen; Autor auf der Seite nicht gesehen; sekundär).
  5. Gresser I. Antitumor effects of interferon. Acta Oncol 1989;28(3):341- (Seitenbereich aus den Kopfzeilen erschlossen; gelesen; Übersicht).
  6. Quesada JR, Reuben J, Manning JT, Hersh EM, Gutterman JU. Alpha interferon for induction of remission in hairy-cell leukemia. N Engl J Med 1984;310(1):15-18 (nur Abstract; Text nicht gelesen).
  7. Bielack SS et al. Pegylated interferon alfa-2b maintenance in osteosarcoma (EURAMOS-1). J Clin Oncol 2015 (Zusammenfassung der ASCO Post, 16. Juni 2015; Arbeit nicht gelesen, Titel nicht bestätigt).
  8. Time. The Big IF in Cancer, 31. März 1980 (content.time.com; Seite 6 von 11 gelesen; sekundär).
  9. hemonc.org. Interferon alfa-2b (Intron-A) (gelesen; sekundär).
  10. Mukherjee S. The Emperor of All Maladies: A Biography of Cancer. New York: Scribner, 2010. (Für den allgemeinen Kontext; der betreffende Teil wurde für diesen Beitrag in dieser Sitzung nicht gelesen.)

Dieser Beitrag ist Tag 135 der Serie „365 Tage Krebsgeschichte“ und erzählt die Entdeckung des Interferons 1957 als historisches Ereignis. Es handelt sich um historisch-populären Inhalt; er ist keine Diagnose- oder Behandlungsempfehlung; es wird keine Medikamentendosis genannt. Für Entscheidungen zu Ihrer Gesundheit wenden Sie sich an Ihre Ärztin oder Ihren Arzt. Die Quellen wurden geprüft; Einzelheiten, die nur auf einer Sekundärquelle beruhen oder nicht gelesen werden konnten, sind in den Faktencheck-Notizen vermerkt.

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