Die Menschheit vor Jahrhunderten, ja sogar Jahrzehnten, hatte mit deutlich kürzeren Lebenserwartungen und viel größeren Herausforderungen im Gesundheitswesen und in der Medizin zu kämpfen. Aus diesem Grund möchten wir etwas Licht darauf werfen, woher unsere modernen medizinischen Therapien und Behandlungen stammen.

Begleiten Sie uns auf unserer Reise durch die Lebenswissenschaften – zurück bis zur Jahrhundertwende und bis in die Gegenwart.

Die heutigen medizinischen Fortschritte haben sich bis zu diesem Punkt rasant entwickelt.

Hättest du jemals gedacht, dass du das hier auf einem Handy von der Größe eines Briefbeschwerers lesen würdest?

Seit der Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert hat sich die Gesellschaft rasant weiterentwickelt. Um 1900 reisten die Menschen noch mit Pferd und Kutsche, heute fliegen sie mit Flugzeugen und fahren vollelektrische Autos.

Dasselbe gilt für die Geschichte der Lebenswissenschaften. Die Technologien, die wir heute zur Behandlung von Krankheiten einsetzen, sind weit entfernt von dem, was uns vor über 100 Jahren zur Verfügung stand. Ende des 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts starben noch immer viele Menschen an Krankheiten wie Lungenentzündung.

Die Entwicklung der Lebenswissenschaften hat heute so große Fortschritte gemacht, dass es kaum vorstellbar ist, dass es noch vor nicht allzu langer Zeit keine Behandlungsmöglichkeiten für eine so weit verbreitete Krankheit gab. Deshalb sind wir es den Verantwortlichen schuldig, einen Blick auf den Weg zu werfen, der uns an diesen Punkt gebracht hat.

Medizinische Fortschritte in den 1900er- und 1920er-Jahren

Die ersten beiden Jahrzehnte des 20. Jahrhunderts legten den Grundstein für die heutigen Lebenswissenschaften. Neue medizinische Testverfahren und globale gesundheitliche Herausforderungen sollten das Gesicht der Medizin im folgenden Jahrhundert grundlegend verändern:

1909: Paul Ehrlich entwickelt die erste pharmazeutische Behandlung

Auf seiner Suche nach einem Heilmittel gegen die Schlafkrankheit heilte Ehrlich versehentlich auch die Syphilis , eine sexuell übertragbare Krankheit, die zu schweren Behinderungen oder sogar zum Tod führen kann. Ehrlichs Arbeit begann mit dem Ziel, ein Medikament zu finden, das einen in den Körper eindringenden Erreger abtötet.

Aufgrund der Natur der Syphilis wurde wenig darüber gesprochen, obwohl sie in dieser Zeit unzählige Leben beeinträchtigte. Innerhalb von nur drei Wochen arbeiteten Ehrlich und sein Partner Sahachiro Hata an seinen ersten Erkenntnissen und entwickelten rasch ein vollständiges Heilmittel gegen Syphilis. 1910 wurde das Medikament unter dem Namen Salvarsan auf den Markt gebracht und weltweit verkauft.

1914: Das Elektrokardiogramm (EKG oder EKG) wurde von Dr. Paul Dudley White in die USA gebracht.

Dies war nur einer der vielen Beiträge, die Dr. White zur Herzgesundheit leistete. Er gilt als Gründer der American Heart Association (AHA) und war einer der ersten öffentlichen Verfechter eines gesunden Lebensstils mit körperlicher Aktivität und Sport. Einige Gesundheitsexperten seiner Zeit waren der Ansicht, sein bedeutendster Beitrag zu den Lebenswissenschaften sei seine Leidenschaft für klinische Beobachtung und Forschung gewesen, „zu einer Zeit, als die amerikanische Kardiologie noch in den Kinderschuhen steckte.“

1918: Die weitverbreitete Grippepandemie bricht aus

Diese Pandemie begann in Spanien harmlos, führte aber innerhalb weniger Monate zu Todesfällen. Der weltweite Ausbruch der „Spanischen Grippe“ verdeutlichte die Grenzen der damaligen Medizin, beleuchtete die Nebenwirkungen des Krieges (wir hatten gerade den Ersten Weltkrieg hinter uns gelassen) und legte den Grundstein für den Umgang mit Pandemien in der Zukunft. Sie beweist auch, dass sich medizinische Entwicklungen, ähnlich wie die Geschichte, oft wiederholen.

Die Ärzte jener Zeit versuchten alle bekannten Mittel, um die Ausbreitung der Grippe einzudämmen. Therapien wie Chinintabletten, Aderlass, Rizinusöl, Bäder und Stärkungsmittel blieben wirkungslos. Schließlich erkannten sie, dass der beste Schutz der Bevölkerung in der Verhinderung der Ausbreitung durch geografische Barrieren lag.

Es wurde ein „Lockdown“ verhängt, als die lokalen Behörden begannen, Theater, Kirchen und andere öffentliche Einrichtungen zu schließen. Städte wie New York erließen Notverordnungen, die Spucken, Husten und Niesen unter Strafe stellten. Stadtbeamte drohten mit Geldstrafen von bis zu 500 Dollar.wegen Verstößen gegen diese Verordnungen begannen die Menschen, beim Verlassen ihrer Häuser mit Kampfer oder anderen Medikamenten getränkte Gaze-Masken zu tragen.

Wir sehen einige Ähnlichkeiten zu unserem Umgang mit der COVID-19-Pandemie, nur dass wir zu diesem Zeitpunkt bereits wussten, wie sich Virusinfektionen verbreiten, und wir in der Lage waren, Lockdowns und Masken viel schneller einzuführen.

Medizinische Fortschritte in den 1920er- bis 1940er-Jahren

Springen wir in die Mitte bis Ende der 1920er- bis 1940er-Jahre. Die „Gatsby-Ära“. Die Zeit der Flapper, der Prohibition und der Mint Juleps.

Die Welt war gerade von der Grippepandemie von 1918 erschüttert worden. Der medizinischen Gemeinschaft wurde auf drastische Weise bewusst, wie wenig sie wusste. Doch die Grippepandemie sollte eine prägende Lernerfahrung für die Geschichte der Lebenswissenschaften werden. Weltweite Durchbrüche in der Behandlung von Krankheiten und der Entwicklung von Impfstoffen, darunter die ersten Impfungen gegen die Grippe selbst, begannen.

1922: Insulin wird zur Behandlung von Diabetes eingesetzt.

Diabetes galt früher als unheilbar und unbehandelbar. Bereits 1922 stellten Wissenschaftler den Zusammenhang zwischen der Bauchspeicheldrüse und Diabetes her. Sie lokalisierten die „Zuckerkrankheit“ sogar in einem kleinen Bereich der Bauchspeicheldrüse, den Langerhans-Inseln.

Der Wissenschaftler Frederick Banting und sein Assistent Charles Best isolierten die Hormone aus den Langerhans-Inseln, die sie später „Insulin“ nannten, und verabreichten sie zehn diabetischen Hunden. Die Behandlung war erfolgreich. Das Insulin wurde anschließend verfeinert und gereinigt und war noch im selben Jahr für die Anwendung am Menschen bereit. Es wurde erfolgreich zur Behandlung eines 14-jährigen Jungen eingesetzt, der an Diabetes im Endstadium litt. Banting und Best erhielten für ihre Arbeit 1923 den Nobelpreis.

1923: Der erste Diphtherie-Impfstoff wird entwickelt

1921 gab es in den USA 206.000 Diphtheriefälle. Die Sterblichkeitsrate lag bei etwa 20 % für Menschen unter 5 Jahren und über 40 Jahren und bei 5–10 % für Menschen zwischen 5 und 40 Jahren. Dank der Entwicklung des Impfstoffs wurden in Amerika in letzter Zeit keine Diphtheriefälle mehr gemeldet. Weltweit ist diese Krankheit jedoch weiterhin verbreitet.

1927: Die ersten Impfstoffe gegen Tuberkulose und Tetanus werden entwickelt

Die französischen Wissenschaftler Albert Calmette und Camille Guérin entdeckten den Impfstoff aus einer abgeschwächten Form des Tuberkulosebakteriums (BCG) in Kühen. Der französische Kinderarzt Dr. Benjamin Weill-Hall verabreichte den Impfstoff als Erster einem Kind. Der Tetanusimpfstoff wurde 1927 entwickelt, fand aber erst zu Beginn des Zweiten Weltkriegs (1938) breite Anwendung, als eine wirksamere, durch Absorption aufgenommene Version des Impfstoffs entwickelt wurde. Diese neue Version des Impfstoffs senkte die Tetanusinfektionsrate bei Soldaten um 95 %.

1928: Sir Alexander Fleming entdeckt das Penicillin

Fleming wusste aus seiner Zeit im Ersten Weltkrieg, wie tödlich infektiöse Bakterien sein können. Er begann, Bakterien in Petrischalen zu züchten, um an der Entwicklung einer Behandlungsmethode zu arbeiten, entdeckte das Penicillin jedoch rein zufällig, als er Schimmelpilze in einer seiner Proben bemerkte.

In einem Anfall von Zerstreutheit ließ Fleming seine Petrischalen einige Zeit unbeaufsichtigt, wodurch sich Schimmelpilzsporen in seinen Bakterienproben vermehren konnten. Die meisten Proben waren unbrauchbar, doch als Fleming einige davon unter dem Mikroskop untersuchte, bemerkte er, dass der Schimmelpilz bestimmte Bakterienstämme wirksam bekämpfte. Spätere Laboruntersuchungen führten zu der Entdeckung, dass Penicillin der Wirkstoff war, der die Bakterien abtötete.

Fleming machte seine Entdeckung im Jahr 1928, aber die weitverbreitete Penicillinproduktion erfolgte erst 1943. Das war gerade rechtzeitig, um den Bedarf an antibakteriellen Mitteln für einen weiteren globalen Kriegseinsatz, den Zweiten Weltkrieg, zu decken.

1928: Die Eiserne Lunge wird zur Behandlung von Kinderlähmung eingesetzt.

Im selben Jahr, in dem Penicillin entdeckt wurde, stellten Ärzte fest, dass Menschen im Frühstadium der Kinderlähmung Atemprobleme hatten, da die Krankheit die Brustmuskulatur lähmte. Nichts schien zu helfen, bis Philip Drinker und Louis Agassiz Shaw die Beatmungsmaschine (auch bekannt als Eiserne Lunge) erfanden. Diese ermöglichte es Kinderlähmungspatienten, zu atmen, bis sie sich so weit erholt hatten, dass sie selbstständig atmen konnten. Schließlich verbesserte John Emerson ihre Konstruktion, wodurch die Eiserne Lunge erschwinglicher und für den allgemeinen Gebrauch geeignet wurde. Bis dahin gab es Räume voller Eiserner Lungen, in denen Patienten sie nutzen konnten, um ihren Zustand zu verbessern.

1935: Ein Impfstoff gegen Gelbfieber wird entwickelt

Max Theiler und seine Kollegen entwickelten den Gelbfieberimpfstoff. Dazu leiteten sie den ursprünglichen Impfstoff durch Gewebe von Hühnerembryonen und Mäusen. Durch die Übertragung des Virus durch dieses Gewebe entstand schließlich eine abgeschwächte Version des Impfstoffs, die für die Anwendung bei Primaten und Menschen geeignet ist.

Anders als alle bis dahin entwickelten Impfstoffe wurde dieser Impfstoff schnell eingeführt und für den Masseneinsatz vorbereitet. Theiler hatte 1937 eine sichere, verteilbare Version des Impfstoffs entdeckt, und bis zum Eintritt der USA in den Zweiten Weltkrieg 1941, nur vier Jahre später, waren weltweit bereits vier Millionen Impfdosen verteilt worden.

1937: Der erste Impfstoff gegen Typhus wird entwickelt

Typhus ist eine bakterielle Erkrankung, die im 15. Jahrhundert ihren Ursprung hat. Im 19. Jahrhundert hatte das Bakterium bereits einen pandemischen Ruf und forderte während des Krieges von 1812 Hunderttausende von Menschenleben.

1937, als ein weiterer Krieg unmittelbar bevorstand, entwickelte der polnische Wissenschaftler Rudolf Weigl eine Methode, um Versuchsläuse mit dem Typhusvirus zu infizieren. Diese Läuse dienten dann als Nährboden für den späteren Typhusimpfstoff. Weigls Arbeit spielte eine entscheidende Rolle im von den Nazis besetzten Polen und in der Anfangsphase des Zweiten Weltkriegs .

1943: Selman Waksman entdeckt das Antibiotikum Streptomycin

Anders als die Arbeit von Alexander Fleming war Waksmans Entdeckung von Streptomycin kein Zufall. Sie war das Ergebnis harter Arbeit und der Untersuchung Tausender Mikrobenproben.

Schließlich isolierten Waksman und seine Doktoranden 1943 das Antibiotikum Streptomycin . Diese Entdeckung war bahnbrechend, da Streptomycin gegen gramnegative Bakterien wirksam war – ein Bereich, in dem Penicillin versagte. Streptomycin erwies sich auch als wirksam gegen Tuberkulose-Modelle (auch bekannt als Weiße Pest) und wird bis heute eingesetzt.

1944: David Sheridan entwickelt den ersten Einwegkatheter.

Katheter werden eingesetzt, um einigen Patienten die Ausscheidung von Abfallstoffen zu erleichtern und ihnen Medikamente und Nährstoffe zuzuführen. Im Jahr 1944 waren diese Geräte jedoch noch recht primitiv und ineffektiv.

Der Erfinder Sheridan beschloss, sich im Kathetergeschäft zu versuchen und entwickelte den hohlen Kunststoffschlauch, der die Grundlage für moderne Versionen des Geräts bildete. Seine Verbesserungen retteten zudem Tausende von Leben, indem sie das Infektionsrisiko drastisch reduzierten, da seine Katheter Einwegprodukte waren und nicht wiederverwendet werden konnten.

1945: Der erste Grippeimpfstoff wird entwickelt

Nach dem Ausbruch der Grippe im Jahr 1918 suchten Wissenschaftler und Ärzte weltweit noch immer nach einem Heilmittel. Der erste Grippeimpfstoff verdeutlicht den zyklischen, sich wiederholenden Charakter der Geschichte der Lebenswissenschaften.

Wissenschaftler untersuchten die Jahre zuvor von Louis Pasteur durchgeführten Forschungen und erkannten, dass er mithilfe eines Tollwutvirusstamms einen Tollwutimpfstoff entwickeln konnte. Dieselbe Methode wurde auch zur Herstellung des ersten Grippeimpfstoffs verwendet.

Die Forscher veränderten und testeten den Impfstoff so lange, bis die Studienteilnehmer nur noch leichte Grippesymptome zeigten. Anschließend wurde er für die breite Anwendung zugelassen und verteilt, um der wachsenden Grippegefahr unter Fabrikarbeitern entgegenzuwirken.

1945: George Papanicolaou entwickelt den Pap-Abstrich

Im selben Jahr, in dem die Grippeimpfung entwickelt wurde, begann George Papanicolaou mit seiner Erfindung, dem Pap-Abstrich, unzählige Leben zu retten und leistete damit Pionierarbeit für die Verbesserung der Frauengesundheit. Seine Arbeit trug maßgeblich zur Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs bei.

Im Jahr 2021 gab es in den USA 14.480 neue Fälle von Gebärmutterhalskrebs und 4.290 Todesfälle. Ohne die Arbeit von George Papanicolaou wären diese Zahlen möglicherweise viel höher, da Pap-Abstriche Screening-Tests sind, die jährlich durchgeführt werden, um Frauen auf Gebärmutterhalskrebs zu untersuchen.

1948: Der erste erfolgreiche Impfstoff gegen Keuchhusten wird entwickelt

Bereits 1914 wurde ein erster Impfstoffversuch unternommen, allerdings ohne großen Erfolg. Nach einem großen Ausbruch untersuchte die Kinderärztin Leila Denmark diese Krankheit sechs Jahre lang.Etwa zur gleichen Zeit in den 1940er Jahren entwickelten zwei andere Frauen, Pearl Kendrick und Grace Eldering , den Impfstoff DTP, der weithin als die erfolgreichste Version des Impfstoffs galt. Er wurde später durch sicherere, zellfreie Impfstoffe mit geringerem Risiko schädlicher Nebenwirkungen ersetzt.

Impfstoffe gegen Diphtherie, Tetanus und Keuchhusten wurden schließlich zu einem einzigen Impfstoff, dem DTP-Impfstoff, kombiniert. Dieser Impfstoff benötigte jedoch weiterhin ganze Viruszellen, um wirksam zu sein. Die Verwendung von Viren in voller Konzentration führte zu einer hohen Rate an schädlichen Nebenwirkungen bei den Geimpften.

Schließlich wurde der DTaP-Impfstoff, eine zellfreie, abgeschwächte Form des ursprünglichen Impfstoffs, zugelassen und kommerziell erhältlich. Da dieser neuere Impfstoff auf einem abgeschwächten Virusstamm basierte, traten weniger Nebenwirkungen auf, und das Medikament war sicherer in der Anwendung.

Im Laufe des 20. Jahrhunderts gab es in Amerika jährlich etwa 200.000 Keuchhustenfälle. Im Jahr 2020 sank diese Zahl landesweit auf nur noch 5.000 Fälle.

Medizinische Fortschritte in den 1950er- bis 1970er-Jahren

Von den 1950er bis zu den 1970er Jahren nahm die moderne Entwicklung der Lebenswissenschaften Gestalt an. Ärzte begannen, die in der vorangegangenen Ära entwickelten Behandlungsmethoden auszubauen und die Medizin eingehender zu erforschen:

1952: Felix Bloch und Edward Purcell gewinnen den Nobelpreis für magnetische Präzisionsmessungen

Die Entdeckungen von Bloch und Purcell bildeten die Grundlage für die MRT-Technologie. Ihnen wurde der Nobelpreis für die Magnetresonanztomographie verliehen. Diese Technologie ermöglichte es, die detaillierte Struktur eines Moleküls darzustellen. Sie ist die Basis der Magnetresonanztomographie (MRT). Die erste offizielle MRT-Untersuchung fand jedoch erst fast 30 Jahre später, im Jahr 1977, statt.

Dies war zwar der Anstoß für erstaunliche Fortschritte auf dem Gebiet der chemischen und physikalischen Analytik, brachte aber auch einige Herausforderungen bei der kommerziellen Anwendung am Menschen mit sich.

Andere Wissenschaftler wie Raymond Damadian, Paul Lauterbur und Peter Mansfield trugen maßgeblich zur Weiterentwicklung der NMR-Technologie für die kommerzielle Nutzung bei. Die ursprüngliche Entdeckung von Bloch und Purcell musste zu einer Technologie namens Gradientenmagnetfeld verfeinert werden. Dadurch konnten zweidimensionale Bilder so übereinandergelegt werden, dass eine dreidimensionale Ansicht entstand. Dies war das fehlende Glied, das es Damadian 1977 schließlich ermöglichte, die erste Ganzkörper-MRT-Untersuchung durchzuführen.

1952: Paul Zoll entwickelt den ersten Herzschrittmacher

Dies ist Teil eines bedeutenderen Trends in der Medizintechnik, der sich in den letzten 20 Jahren der Entwicklung der Lebenswissenschaften abzeichnet. Die wichtigste Innovation besteht darin, dass Zoll einen Herzschrittmacher entwickelt hat, der chirurgisch implantiert werden kann und anschließend automatisch arbeitet.

Eine Vorgängerversion des Herzschrittmachers war bereits in den 1930er-Jahren entwickelt worden, musste aber noch von einem Arzt per Handkurbel betätigt werden. Der erste Herzschrittmacher wurde von Albert Hyman und seinem Bruder, einem Ingenieur, entwickelt. Er erforderte das Einführen einer Nadel durch die Brustwand des Patienten.

Diese Nadel war an einen Federmotor und eine Handkurbel angeschlossen, die den zur Stimulation der Herzfunktion notwendigen Strom erzeugten. Obwohl diese Technologie für die damalige Zeit revolutionär war, erleichterte sie das Leben mit Herzproblemen nicht. Zolls Arbeit hingegen hat zweifellos das Leben von Millionen Menschen weltweit erleichtert.

1953: Dr. John Gibbon erfindet die Herz-Lungen-Maschine

Im Jahr 1953 wurde Gibbons Gerät auch erfolgreich während einer Operation eingesetzt .Zum ersten Mal. Angesichts der weltweiten Verbreitung von Herzerkrankungen hat sich die offene Bypass-Operation in den letzten Jahrzehnten zu einem deutlich beliebteren Verfahren entwickelt. Diese lebensrettende Operation wäre ohne Gibbons Erfindung nicht möglich. Seine Maschine ist unerlässlich, um Herz und Lunge während des Bypass-Eingriffs funktionsfähig zu halten. Da Herzerkrankungen zu den häufigsten Todesursachen zählen, hat diese Bypass-Maschine im Laufe der Jahre unzählige Leben gerettet.

1953: Die erste Cochlea-Prothese wurde entwickelt, um Hörgeschädigten zu helfen.

Die Technologie wurde von André Djourno, einem französischen Forscher und Medizinprofessor, entwickelt. In einem Experiment entdeckte Djourno, dass gehörlose Probanden Hintergrundgeräusche wahrnehmen konnten, wenn bestimmte Hörnerven mit elektrischen Impulsen stimuliert wurden. Diese Entdeckung führte zur Entwicklung der ersten Cochlea-Prothese, die später für die erste Implantation angepasst wurde.

Die Forschung an Cochlea-Implantaten erlebte in den 1960er-Jahren einen Aufschwung , als zahlreiche Implantationen durchgeführt wurden und Ärzte die Bedeutung der Elektrodenplatzierung erkannten. Von den 1970er- bis in die 1990er-Jahre wurde ein Mehrkanal-Cochlea-Implantat entwickelt, das es Gehörlosen ermöglichte, verschiedene Lautstärken wahrzunehmen. Kurz darauf, im Jahr 1984, wurde die Cochlea-Technologie von der FDA als offizielle medizinische Behandlungsmethode für Hörbeeinträchtigungen zugelassen.

1954: Gertrude Elion erhält ein Patent für ein Medikament zur Bekämpfung von Leukämie.

Die Biochemikerin Gertrude Elion entdeckte durch ihre Arbeit mit Purinverbindungen ein Medikament zur Behandlung von Leukämie. Purine sind die Bausteine ​​der DNA, und Elion fand heraus, dass bestimmte Verbindungen die DNA-Replikation verhindern können. Durch die gezielte Veränderung verschiedener Purinverbindungen entwickelte sie ein Medikament, das Krebs auf ähnliche Weise wie eine Chemotherapie bekämpft. Ihre Arbeit brachte ihr den Nobelpreis ein und führte zur Heilung von 80 % der an Leukämie erkrankten Kinder.

1955: Jonas Salks Polio-Impfstoff wird entwickelt und verteilt.

Dieser Impfstoff heilte nicht nur Kinderlähmung, sondern leistete auch Pionierarbeit für die allgemeine Impfstoffentwicklung. Bis August 1955 hatten ihn vier Millionen Menschen erhalten. Seine Arbeit führte dazu, dass die Zahl der Kinderlähmungsfälle von 28.985 im Jahr 1955 auf nur noch 5.894 im Jahr 1957 sank.

Die Forscher wurden im Zuge ihrer Arbeit mit Polio auch dazu angeregt, bahnbrechende Impfverfahren zu entwickeln. Diese revolutionären Fortschritte in der Medizintechnik bildeten die Grundlage für die weitverbreitete Produktion von Impfstoffen gegen Krankheiten wie Masern, Mumps und Pocken.

1963: Dr. Arnold Kadish erfindet die erste Insulinpumpe für Diabetiker.

Vor Kadishs Entwicklung der Insulinpumpe mussten Diabetespatienten mehrere Insulininjektionen pro Tag koordinieren, um ihren Blutzuckerspiegel zu regulieren. Die Insulinpumpe machte diese Injektionen überflüssig, und die Blutzuckerkontrolle wurde deutlich einfacher.

Kadishs Insulinpumpe diente als Inspiration für die tragbare Pumpe, die ein Jahrzehnt später, 1973, auf den Markt kam. Die von ihm 1963 entwickelte Pumpe war zwar technisch gesehen tragbar, im Grunde aber eine künstliche Bauchspeicheldrüse, die wie ein sperriger Rucksack auf dem Rücken getragen wurde . Das Gerät verabreichte dem Träger zwar effektiv Insulin und Glucagon, war aber nicht portabel genug für den täglichen Gebrauch.

1963: Der erste Masernimpfstoff wird entwickelt

Der Biomediziner John Enders entwickelte den ersten Masernimpfstoff. Diese erste Version war zwar wirksam, aber noch nicht der heutige Masernimpfstoff. Dieser wurde fünf Jahre später, 1968, entwickelt. Die zweite Version war schwächer als Enders' Impfstoff und bereit für die Verteilung. Seit 1968 wird in den USA ausschließlich diese zweite Version verwendet. Sie trug maßgeblich dazu bei, dass bis 2013 85 % der Weltbevölkerung gegen Masern geimpft waren. Im Laufe der Zeit wurde der Impfstoff jedoch angepasst, unter anderem durch die Einführung einer zweiten MMR-Impfung für Kinder nach einem Ausbruch im Jahr 1989. Im Jahr 2000 wurden die Masern in den USA für ausgerottet erklärt. Trotz dieses großen Erfolgs traten die Masern aufgrund internationaler Reisender und Impfskepsis in geringer Zahl wieder auf.

1964: Die erste Blutbank wird in New York City eröffnet.

Dies markiert den ersten erfolgreichen groß angelegten und langfristigen Versuch von Wissenschaftlern, Blutkonserven zu lagern. Dr. Aaron Kellner wurde zum ersten Präsidenten des New York Blood Center (NYBC) ernannt und gilt als Pionier der großflächigen Blutspende und -lagerung sowie der Initiierung von Forschungsprogrammen zum Zusammenhang zwischen Blut und Krankheiten wie Herzerkrankungen. Heute sammelt das NYBC täglich über 4.000 Blutproben und erreicht mit der Unterstützung seiner Partner mehr als 75 Millionen Amerikaner.

1967: Die Entwicklung des ersten Mumpsimpfstoffs

Die Mumpsimpfstoff-Impfung ist in der medizinischen Fachwelt als einer der am schnellsten auf den Markt gebrachten Impfstoffe bekannt. Alles begann, als ein Forscher des damaligen Pharmariesen Merck einen Rachenabstrich von seiner Tochter nahm, um eine abgeschwächte Version des Impfstoffs herzustellen.

Von diesem Zeitpunkt an dauerte es nur vier Jahre, bis eine verteilbare Version des Mumpsimpfstoffs entwickelt werden konnte. Diese Geschwindigkeit ist größtenteils den früheren Impfstoffforschungen zu Polio und Masern aus den 1940er und 50er Jahren zu verdanken.

1967: Dr. Godfrey Hounsfield entwickelt den ersten CT-Scanner für den kommerziellen Einsatz.

Hounsfields Arbeit zeigte schnell Wirkung. 1971 wurde sein CT-Scanner erstmals bei einem chirurgischen Eingriff in London eingesetzt , wo sein Prototyp zur Untersuchung eines Patienten mit einem Frontallappentumor verwendet wurde.

Die Bilder der Computertomographie (CT) von Hounsfield bestätigten die Diagnose, und kurz darauf operierte ein Chirurg den Tumor. Der Operateur bemerkte, dass der tatsächliche Tumor „genau wie auf dem CT-Bild“ aussah.

Hounsfields Prototyp lieferte körnige Bilder mit einer 80 x 80-Pixel-Matrix, und jeder Scan dauerte etwa 5 Minuten. Dank Hounsfields Arbeit hat sich die Technologie heute weiterentwickelt und erzeugt hochauflösende Bilder in durchschnittlich nur noch etwa 0,3 Sekunden.

1970: Der erste Rötelnimpfstoff wird entwickelt

Die Entwicklung des Rötelnimpfstoffs erfolgte im Anschluss an eine Rötelnpandemie, die 1964/65 die gesamten USA erfasste. In dieser Zeit wurden 12,5 Millionen Rötelnfälle gemeldet.

Der berühmte Forscher Maurice Hilleman entwickelte den ersten Impfstoff. Ein Jahr später, 1971, wurde ein Kombinationsimpfstoff gegen Masern, Mumps und Röteln (MMR) zugelassen. Dieser Kombinationsimpfstoff wurde bis zur offiziellen Ausrottung der Röteln in den Vereinigten Staaten im Jahr 2004 verwendet.

1974: Wissenschaftler entwickeln den ersten Impfstoff zur Behandlung von Windpocken

Der japanische Wissenschaftler Michiaki Takahashi entwickelte den Oka-Stamm des Windpockenvirus. Dieser lebende, abgeschwächte Windpockenvirusstamm bildete die Grundlage für den ersten Impfstoff.

Schließlich verfeinerten Maurice Hilleman und seine Kollegen bei Merck Takahashis Entdeckung und entwickelten 1984 eine verteilbare Impfstoffversion . Der Impfstoff wurde 1995 in den Standardimpfplan für Kinder aufgenommen und steht derzeit auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation.

1977: Der erste Impfstoff gegen Lungenentzündung wird entwickelt

Wenige Jahre nach der Entwicklung des Windpockenimpfstoffs wurde der erste zugelassene Impfstoff gegen Lungenentzündung hergestellt. Dieser Impfstoff basierte jedoch auf jahrzehntealten Forschungsarbeiten. Ärzte und Wissenschaftler hatten seit der Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert, bis hin zum Zweiten Weltkrieg, gegen Lungenentzündung gekämpft. In der Anfangsphase wurde Lungenentzündung jedoch hauptsächlich mit Antibiotika behandelt.

Dies stellte eine Herausforderung dar, da die meisten Pneumoniestämme Resistenzen gegen Antibiotika entwickelten. Der Impfstoff von 1977 löste dieses Problem und wurde bereits ein Jahr später, 1978, für die breite Anwendung bei bestimmten Patienten ab zwei Jahren zugelassen. Im Laufe der Jahre wurde der Impfstoff, basierend auf den wissenschaftlichen Grundlagen von 1977, stetig verbessert und weiterentwickelt und ist heute der uns bekannte Impfstoff.

1978: Das erste Baby wird erfolgreich durch In-vitro-Fertilisation (IVF) geboren.

Louise Joy Brown, das erste „Retortenbaby“ der Welt,Louise wurde am 25. Juli 1978 geboren. Der Eingriff fand in Manchester, England, statt, und Louise kam als gesundes Baby per Kaiserschnitt mit einem Gewicht von 2,6 kg zur Welt. Die Browns bekamen später noch ein zweites Kind, Natalie, durch künstliche Befruchtung. Natalie war das erste durch künstliche Befruchtung gezeugte Kind, das im Mai 1999 selbst ein Kind auf natürlichem Wege zur Welt brachte.

1978: Ärzte entwickeln den ersten Meningitis-Impfstoff

Obwohl die Meningitis-Impfung erst 1978 flächendeckend eingeführt wurde , begann die Forschung dazu schon viel früher. Bereits in den 1960er-Jahren suchten Wissenschaftler nach Heilmitteln für die Krankheit, und 1971 wurde ein Impfstoff entwickelt und für US-Soldaten zugelassen.

Im Jahr 1975 wurden Verbesserungen an der ursprünglichen Version des Impfstoffs vorgenommen, und bis 1978 wurden weitere Verbesserungen erzielt. Diese endgültige Impfstoffversion behandelte die beiden verheerendsten Formen der Krankheit, Meningitis der Serogruppen A und C.

Medizinische Fortschritte in den 1980er- bis 2010er-Jahren

Nun beginnt in der Geschichte der Lebenswissenschaften das „moderne Zeitalter“. In den 1980er-Jahren erlebte die Welt weitere bedeutende Fortschritte im Bereich der Impfstoffe, darunter die vollständige Ausrottung einer schwerwiegenden Krankheit.

In dieser Zeit sehen wir auch die ersten Anzeichen von Behandlungsmethoden für schwere Krankheiten wie AIDS und Krebs sowie den Beginn unserer Arbeit mit der DNA und dem menschlichen Genom:

1980: Dank der Fortschritte bei Impfstoffen werden die Pocken offiziell für ausgerottet erklärt.

Dies dürfte einer der größten Erfolge der Lebenswissenschaften in diesem Zeitraum sein. Die Pocken wüteten fast 3.000 Jahre lang in der Menschheitsgeschichte, und der Impfstoff wurde bereits 1796 entwickelt, fast 200 Jahre vor der Ausrottung der Krankheit . Tatsächlich wäre die Krankheit möglicherweise nie ausgerottet worden, hätte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) nicht ab 1967 eine konzertierte Anstrengung zu ihrer Bekämpfung unternommen.

Die WHO initiierte einen weltweiten Impf- und Überwachungsplan, bis 10 Jahre später, 1977, in Somalia der letzte natürliche Fall gemeldet wurde. Nur drei Jahre später, 1980, wurden die Pocken offiziell für ausgerottet erklärt.

1981: Der erste Impfstoff gegen Hepatitis B wurde entwickelt.

Der Mikrobiologe Irving Millman entwickelte 1971 einen Bluttest zum Nachweis des Hepatitis-B-Virus. Blutspenden konnten auf das Virus untersucht werden, und infolgedessen sanken die Hepatitis-B-Infektionen durch Bluttransfusionen um 25 % .

Dieser Bluttest wurde auch für den Impfstoff wichtig. Es handelte sich um einen inaktivierten Impfstoff, der aus mit dem Virus infizierten Blutspenden hergestellt wurde. Er wurde 1981 von der FDA zugelassen und von dem Pharmaunternehmen Merck vertrieben. Diese Version des Hepatitis-B-Impfstoffs, bekannt als Heptamax, wurde jedoch 1990 eingestellt.

1983: Wissenschaftler identifizieren HIV als Ursache von AIDS.

Wissenschaftler des Pasteur-Instituts in Frankreich isolierten HIV als Krankheitserreger und entwickelten einen Bluttest zum Nachweis des Virus. Sie hofften, innerhalb von zwei Jahren nach dieser Entdeckung einen Impfstoff gegen HIV entwickeln zu können.

Leider verliefen die Dinge nicht wie geplant, und zwischen 1980 und 1990 starben über 400.000 Menschen an AIDS. Fortschritte wurden jedoch bald darauf erzielt, als die FDA 1995 den ersten Proteasehemmer zuließ. Dieser medizinische Durchbruch leitete ein neues Zeitalter in der antiretroviralen Therapie ein und senkte die AIDS-Sterblichkeitsrate um 80 %.

1992: Forscher entwickeln den ersten Impfstoff gegen Hepatitis A

Maurice Hilleman und sein Team bei Merck brachten diesen und viele weitere Impfstoffe auf den Markt. Das Medikament wurde unter dem Namen Vaqta bekannt und obwohl es bereits 1992 entwickelt wurde, erhielt es erst 1995 die Zulassung.

Vaqta hat maßgeblich zur Verlängerung des menschlichen Lebens beigetragen, da der Impfstoff 20 Jahre bis hin zu einem lebenslangen Schutz bieten kann. Historisch gesehen hat sich Vaqta als äußerst wirksam erwiesen.

1996: Wissenschaftlern gelang die erste erfolgreiche Klonung eines Schafes namens Dolly.

Wissenschaftler entnahmen einem ausgewachsenen Finn-Dorset-Mutterschaf eine Milchdrüse und stimulierten sie mit elektrischen Impulsen, um den Klonprozess einzuleiten. Schließlich verschmolz der Zellkern der Milchdrüse mit einer Eizelle des Wirts und begann sich zu teilen.

Dolly war eine genetische Kopie des Finn-Dorset-Schafs und lebte ein langes, gesundes Leben. Die Technologie, mit der sie geklont wurde, heißt heute somatischer Zellkerntransfer.(SCNT) und wurde bereits erfolgreich zur Klonierung einer Vielzahl komplexer Säugetiere, einschließlich Primaten, eingesetzt.

2000er Jahre: Stammzellenforschung

Ärzte begannen, Fortschritte in der Stammzellenforschung für medizinische Behandlungen zu nutzen. In dieser Zeit wurden Stammzellen weltweit zur Behandlung von Krankheiten wie Krebs, zur Rettung ungeborener Kinder, zur Reparatur von Gliedmaßen und vielem mehr eingesetzt. Die Gewinnung von Stammzellen wurde 20 Jahre zuvor, in den 1980er Jahren, entdeckt. Wissenschaftler begannen dann Ende der 1990er Jahre, Stammzellen viel intensiver zu erforschen. Der Durchbruch bei ihrer Anwendung als praktikable medizinische Behandlung erfolgte Anfang der 2000er Jahre.

Im Jahr 2006 entdeckten Wissenschaftler, dass sie bestimmte spezialisierte adulte Zellen „umprogrammieren“ und in einen „stammzellähnlichen“ Zustand zurückversetzen können. In der Medizin sind diese Zellen heute als induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen) bekannt und bergen ein erhebliches Potenzial für die Behandlung degenerativer Erkrankungen und vieles mehr.

2003: Wissenschaftler weltweit schließen das Humangenomprojekt ab und kartieren erfolgreich den gesamten genetischen Bauplan der menschlichen DNA.

Die Vollendung des Humangenomprojekts markierte den Höhepunkt von fast 15 Jahren Arbeit Tausender Wissenschaftler weltweit. Es gibt zwar noch immer Bereiche des menschlichen Genoms, die zu komplex sind, um sie vollständig zu kartieren, doch Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Bereiche nur wenige Gensequenzen enthalten.

Die von einer internationalen Wissenschaftlergruppe bestätigte finale Sequenz umfasst 99 % des menschlichen Genoms und ist zu 99,99 % korrekt . Dieses vollständige Bild des menschlichen Erbguts verheißt Gutes für die Früherkennung und Prävention von Krankheiten, die breite Verfügbarkeit von Genkartierungen und die Entwicklung neuer Medikamente.

2006: Der HPV-Impfstoff wird entwickelt

Dies ist der erste Impfstoff, der gezielt eine Krebsursache bekämpft. Merck & Company entwickelte den Impfstoff Gardasil zum Schutz vor bestimmten HPV-Stämmen.

Der Impfstoff schützt vor neun Virusstämmen, darunter die vier häufigsten Auslöser von Gebärmutterhalskrebs. Hochrisiko-HPV-Stämme verursachen über 90 % der Gebärmutterhalskrebsfälle, doch diese Zahl sinkt weiterhin jährlich um 1,6 %.

Obwohl in den USA bereits viel zur Reduzierung von Gebärmutterhalskrebsfällen unternommen wurde, gibt die Erkrankung weiterhin Anlass zur Sorge, da Wissenschaftler für 2022 14.100 neue Fälle prognostizieren. Die Forscher werden ihre bisher geleistete hervorragende Arbeit im Kampf gegen Gebärmutterhalskrebs fortsetzen und die Fallzahlen weiter senken.

2008: mRNA-Impfstoffe werden zur Behandlung von Krebs eingesetzt

Die Wissenschaftsgemeinschaft erlebt Fortschritte in der Impfstoff- und Krebsforschung, da bereits 2008 13 Melanompatienten mit einem mRNA-Impfstoff behandelt wurden. Bei diesem Verfahren wird ein Teil der mRNA oder des genetischen Codes des Krebses verwendet, um bei den Patienten eine Immunantwort hervorzurufen.

Diese innovative Behandlungsmethode reduzierte erfolgreich krebsbedingte Läsionen und bekämpfte auch solide Tumore. Tatsächlich war sie im Kampf gegen eine so schwer zu behandelnde Krankheit wie Krebs so erfolgreich, dass diese Weiterentwicklung der Impfstofftechnologie über ein Jahrzehnt später erneut Anwendung finden wird.

Medizinische Fortschritte bis 2021

Mit dem Eintritt der Gesellschaft ins 21. Jahrhundert erlebten wir moderne Fortschritte in der Medizin, die DNA und Stammzellen einbeziehen. Interessanterweise beobachten wir aber auch Fortschritte bei Impfstoffen und globale Pandemien, die auf medizinischen Behandlungen basieren, welche vor fast 100 Jahren, in der Frühphase der Lebenswissenschaften, begonnen wurden.

2020/2021: Die mRNA-Impfstofftechnologie wird zur Entwicklung eines Impfstoffs gegen COVID-19 eingesetzt.

Der COVID-19-Impfstoff rettete unzählige Leben und verhinderte schwere Krankheitsverläufe, indem er auf der mRNA-Technologie aufbaute, die bereits 2008 zur Behandlung von Melanomen eingesetzt wurde. Die mRNA-Impfstofftechnologie funktioniert , indem ein Stück der mRNA des Virus in den Körper eingebracht wird und das Immunsystem Antikörper produzieren kann, ohne den Patienten dem Virus selbst auszusetzen.

Die durch die mRNA-Behandlung produzierten Antikörper verbleiben zudem länger im Körper und reagieren wesentlich schneller auf künftige Infektionen. Dies war entscheidend für die Eindämmung der Ausbreitung eines Pandemievirus mit hoher Übertragungsrate wie COVID-19.Wie wir aus der Grippepandemie von 1918 gelernt haben, erfordert die Bekämpfung solcher Virusinfektionen mehrere Schritte, von der Isolierung und Vermeidung der Erkrankten bis hin zu Impfstoffen zur Stärkung des Immunsystems.

Die Reise der Lebenswissenschaften ist nie zu Ende.

In den vergangenen über hundert Jahren hat die Geschichte der Lebenswissenschaften unglaubliche Fortschritte gemacht. Der rote Faden dabei ist, dass diese Entwicklung einer Leiter gleicht, die stetig auf den Errungenschaften der Vergangenheit aufbaut, um die medizinischen Herausforderungen der Zukunft zu meistern. Ohne die ersten Sprossen dieser Leiter hätte die Wissenschaft keinen Fortschritt erzielen können.

Wir hoffen, diese Zeitreise hat Ihnen einen besseren Einblick in unsere Anfänge, unsere aktuelle Situation und unsere Zukunft in der Entwicklung der Lebenswissenschaften gegeben. Die Entwicklung, die wir als Gesellschaft durchlaufen haben, ist wirklich erstaunlich, und wir sind gespannt, was die Zukunft für Wissenschaft und Medizin bereithält.