Robert Guthrie- Robert Guthrie

Robert Guthrie , MD, Ph.D. (28. Juni 1916 – 24. Juni 1995) war ein amerikanischer Mikrobiologe , der vor allem für die Entwicklung des bakteriellen Hemmtests bekannt war, der verwendet wurde, um Säuglinge auf Phenylketonurie bei der Geburt zu untersuchen, bevor irreversible neurologische Schäden entstanden. Guthrie leistete auch Pionierarbeit bei der Gewinnung von Vollblut auf speziell entworfenem Filterpapier, das allgemein als "Guthrie-Karten" bekannt ist, als Probenmedium, das leicht gesammelt, transportiert und getestet werden kann. Obwohl Guthrie vor allem für die Entwicklung des Tests auf Phenylketonurie bekannt ist, arbeitete er unermüdlich daran, das Bewusstsein für die Notwendigkeit eines Screenings auf behandelbare Erkrankungen zu schärfen, und passte seine Methode an frühe Screening-Tests für Galaktosämie und Ahornsirup-Urinkrankheit an .

Frühen Lebensjahren

Guthrie promovierte an der University of Minnesota , obwohl seine Ausbildung einen Umweg nahm, da er schließlich in sechs Jahren sechs Abschlüsse erwarb, darunter sowohl einen medizinischen als auch einen Doktor der Philosophie . Während der Schulzeit heiratete Guthrie Margaret, eine Mitschülerin, und sie hatten schließlich sechs Kinder zusammen. Seine frühen Forschungen zu bakteriellen Hemmtests begannen, als er am Staten Island Public Health Hospital angestellt war, um die Antibiotika- Empfindlichkeit zu testen .

Forschungsinteressen

Guthrie interessierte sich für Ursachen und Prävention von geistiger Behinderung, nachdem sein Sohn John 1947 behindert geboren wurde. Trotz seiner Arbeit auf diesem Gebiet wurde die Ursache für die Behinderung seines Sohnes nie diagnostiziert. 1958 wurde bei Guthries 15 Monate alter Nichte Phenylketonurie (PKU) diagnostiziert, eine Erkrankung, bei der der Körper Phenylalanin nicht verstoffwechseln kann . Unbehandelte PKU führt zu irreversiblen neurologischen Schäden. Nach der Entdeckung der PKU als Ursache der geistigen Behinderung entdeckten Horst Bickel und Kollegen, dass sie mit einer phenylalaninarmen Ernährung erfolgreich behandelt werden kann. Der Hauptnachteil einer erfolgreichen Behandlung von PKU war die Verzögerung bei der Identifizierung der betroffenen Personen. Der damals übliche Test auf PKU war das Mischen von Urin mit Eisenchlorid . Die überschüssige Phenylbrenztraubensäure im Urin einer Person mit PKU würde bei der Reaktion mit dem Eisenchlorid eine hellgrüne Farbe erzeugen. Säuglinge scheiden keine ausreichend hohen Konzentrationen dieser Verbindung aus, um ein positives Testergebnis zu erzielen, wodurch ihre Diagnose verzögert wird und irreversible Schäden auftreten können. Guthries behinderter Sohn hatte sein Interesse an Ursachen geistiger Behinderung geweckt , die Diagnose seiner Nichte mit PKU lenkte seine Aufmerksamkeit auf vermeidbare Ursachen. Andere, die mit Kindern mit PKU arbeiteten, baten Guthrie, sich auf einen Test zu konzentrieren, der eine frühere Identifizierung ermöglichen würde, bevor ein irreversibler Schaden aufgetreten war.

Der Guthrie-Test

Vollblut wird auf Filterpapier für das Neugeborenenscreening gesammelt.

Guthrie entwickelte eine einfache Methode zum Screening auf erhöhte Phenylalaninspiegel unter Verwendung eines bakteriellen Hemmtests. Er kultivierte Bacillus subtilis auf Agar in Gegenwart eines Phenylalanin- Antagonisten , der das Wachstum hemmte. Bei Kontakt mit Blut von Patienten mit PKU überwanden die hohen Phenylalaninspiegel die Hemmung und das Bakterienwachstum war sichtbar. Dieser Assay wurde ursprünglich entwickelt, um die Überwachung der Phenylalaninkonzentrationen bei bekannten Patienten unter diätetischer Behandlung zu ermöglichen, wobei Serum verwendet wurde , das auf Filterpapier getüpfelt wurde. Guthrie erkannte sowohl den Nutzen dieser Methode als Screening-Test als auch die Notwendigkeit, Serum als Probentyp zu eliminieren, um die Verarbeitung zu minimieren. Er testete den Assay mit Vollblut, das auf Filterpapier von einem Fersenstab gesammelt wurde. Die Entnahme von Vollblut auf speziellem Filterpapier, das von Guthrie entwickelt wurde, wird immer noch in Neugeborenen-Screening-Programmen auf der ganzen Welt verwendet, um Babys kurz nach der Geburt auf eine Reihe von behandelbaren Erkrankungen zu untersuchen.

Nachdem Guthrie einen Test etabliert hatte, der PKU in Vollblutflecken identifizieren konnte, machte er sich daran, seine Methode zu testen, beginnend in einer Einrichtung in New York. Hier identifizierte sein Test alle Patienten mit bekannter PKU und auch vier, die zuvor nicht diagnostiziert worden waren. 1961 begannen Guthrie und sein Labor mit dem Screening von Säuglingen auf PKU, ein Projekt, das sich schnell ausweitete. In zwei Jahren hatten sie 400.000 amerikanische Neugeborene getestet und 39 mit PKU diagnostiziert. Diese frühe Diagnose ermöglichte eine frühzeitige Behandlung und Vermeidung der schwerwiegendsten Folgen der Krankheit. In den 1960er Jahren wurden die PKU-Tests in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt ausgeweitet und wurden schließlich in vielen Gerichtsbarkeiten gesetzlich vorgeschrieben. Aufgrund des Erfolgs der PKU-Tests konzentrierten sich Guthrie und seine Kollegen auf Screening-Tests für andere Krankheiten, die Neugeborene betreffen können. Sie entwickelten Tests zur bakteriellen Hemmung von Galaktosämie und Ahornsirup-Urinkrankheit , die mit derselben Probensammlung wie der PKU-Test durchgeführt werden konnten.

Patentstreit

Guthrie entschied, dass die kommerzielle Produktion der effizienteste Weg zur Herstellung von 400.000 Testkits sei, also wandte er sich an die Ames Company, eine Abteilung von Miles Laboratories , die die älteren PKU-Tests herstellte. Ames sagte, dass es die Kits nur herstellen würde, wenn ein Patent erteilt würde, also reichte Guthrie 1962 einen Patentantrag ein und unterzeichnete eine exklusive Lizenzvereinbarung mit Miles, unter der er keine Lizenzgebühren erhält und 5% des Erlöses unter den Nationalen aufgeteilt wird Association for Retarded Children Research Fund, Association for Aid of Crippled Children und University of Buffalo Foundation.

Miles konnte die Kits nicht schnell genug produzieren, also produzierte Guthrie seine eigenen Kits für 500 Tests zu einem Preis von jeweils 6 US-Dollar. Aber 1963 fand er heraus, dass Ames plante, 262 Dollar für das gleiche Kit zu verlangen.

Guthrie war entsetzt, aber Ames wollte ihren Preis nicht senken. Guthrie legte Berufung beim US Children's Bureau ein, das den Feldversuch sponserte, und das Children's Bureau empfahl, Miles keine exklusiven kommerziellen Rechte zu gewähren. Die meisten Mittel für die Entwicklung der Tests kamen vom Kinderbüro (742.000 USD) und dem öffentlichen Gesundheitsdienst (251.700 USD). Der Generalchirurg stellte fest, dass die Erfindung den Vereinigten Staaten gehörte und hob den exklusiven Lizenzvertrag auf.

Der Streit war Gegenstand einer Anhörung im Mai 1965 durch den Monopol-Unterausschuss des Sonderausschusses für Kleinunternehmen des US-Senats. Der Vorsitzende des Ausschusses Russell B. Long (D-LA) verurteilte die Vergabe privater Patentrechte für staatlich finanzierte Forschung und sagte: "Wenn der Wunsch, Monopolgewinne auf Kosten der Öffentlichkeit zu erzielen, die Gesundheit unserer Kinder beeinträchtigen kann, ist es an der Zeit." dieser unmoralischen und bösen Praxis ein Ende zu setzen."

Einer der Verteidiger von Ames war Senator Birch Bayh (D-IN), der 1980 zusammen mit Senator Robert Dole (R-KS) den Bayh-Dole Act einführte, der es Universitäten und kleinen Unternehmen ermöglichte, das Eigentum an Erfindungen zu behalten, die mit dem Bund entwickelt wurden Finanzierung.

Erbe

PKU-Tag

Zum 100. Geburtstag von Robert Guthrie lud die European Society for Phenylketonuria and Allied Disorders Treated as Phenylketonuria Patricia Guthrie zur Jahrestagung ein, um eine Rede über ihren Vater zu halten. In der Folge startete sie das Robert Guthrie Legacy Project, um die Bemühungen von Robert Guthrie um Phenylketonurie zu würdigen. Sein Geburtstag, der 28. Juni, der der von Horst Bickel ist, wurde zum Auftakt des Internationalen PKU-Tages genutzt.

Internationaler Tag des Neugeborenen-Screenings

Am 28. Juni 2021 haben IPOPI, ESID und ISNS den ersten International Neonatal Screening Day (INSD) zu Ehren von Dr. Robert Guthrie ins Leben gerufen. INSD trägt dazu bei, das Bewusstsein für den Wert des Neugeborenen-Screenings zu schärfen, fördert Verbesserungen bestehender Screening-Programme und die Weiterentwicklung wissenschaftlicher Entwicklungen.

Siehe auch

Robert Guthrie Legacy-Projekt

Verweise