Chirurgové a neurochirurgové jako laureáti Nobelovy ceny

Overview

Nobelova cena je udělována od roku 1901 za výjimečné úspěchy na poli fyziky, chemie, literatury, ekonomie (od roku 1968), zásluh o mír a v oblasti medicíny a fyziologie. Prvním cílem sdělení je podat přehled chirurgů, kteří byli za svůj přínos pro medicínu a fyziologii oceněni Nobelovou cenou. I když byli přední neurochirurgové často nominováni jako kandidáti na udělení Nobelovy ceny, žádný neurochirurg toto ocenění doposud překvapivě nezískal, přestože výsledky jejich výzkumu daleko přesahovaly relativně úzkou neurochirurgickou specializaci.

Z tohoto hlediska se zamýšlíme nad předními osobnostmi neurochirurgie navrženými na Nobelovu cenu, jako byli Victor Horsley, Otfrid Foerster, Walter Dandy a Harvey Cushing. Dále předkládáme stručný přehled činnosti portugalského neurologa a laureáta Nobelovy ceny z roku 1949 Egase Monize, někdy uváděného jako neurochirurga. Jeho objev mozkové angiografie zásadně změnil možnosti diagnostiky v neurologii a neurochirurgii, ovšem Nobelovou cenou byla oceněna pouze historicky zajímavá technika frontální lobotomie.

Za možnou příčinu neudělení Nobelovy ceny výše uvedeným neurochirurgickým osobnostem je možné považovat skutečnost, že jejich rozsáhlou práci nebylo v době podání nominací vždy možné shrnout tak, aby byl zdůrazněn její přelomový charakter.

Klíčová slova:
Nobelova cena, neurochirurgie, Victor Horsley, Harvey Cushing, Walter Dandy, Otfrid Foerster, Egas Moniz

Úvod

Nobelova cena je udělována od roku 1901 za výjimečné úspěchy na poli fyziky, chemie, literatury, ekonomie (od roku 1968), zásluh o světový mír a v oblasti medicíny a fyziologie. Je logické a plně pochopitelné, že Nobelovou cenou za medicínu a fyziologii byly v jednotlivých letech oceněny výzkumy řešící problémy v daném období nejaktuálnější. Jako příklad je možné uvést problematiku infekčních nemocí na začátku 20. století, kdy vůbec první Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii obdržel roku 1901 Emil Adolf von Behring za objev séra proti záškrtu. Další Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii získal roku 1902 Donald Ross za práci zabývající se problematikou malárie. Závažným problémem začátku 20. století byla také tuberkulóza a právě výzkum na poli tuberkulózy byl oceněn roku 1905 Nobelovou cenou udělenou světoznámému bakteriologovi Robertu Kochovi. S problematikou infekčních nemocí souvisí i imunita, a proto není překvapivé, že se za objevy na poli imunity stali roku 1908 laureáty Nobelovy ceny Ilja Mečnikov a Paul Ehrlich. V této souvislosti je ale nutné uvést, že Nobelova cena za medicínu a fyziologii byla v letošním roce udělena za výzkum malárie (Tchu Jou Jou) a parazitických hlístic (Campbell, Omura), což ukazuje na důležitost infekčních onemocnění i v současné době (1).

Na tomto místě je vhodné krátce popsat způsob výběru laureátů Nobelovy ceny. Výbor pro udělování Nobelovy ceny z Karolinska Institutet ve Stockholmu zasílá některým univerzitám, vědeckým společnostem a vybraným osobnostem vědy a výzkumu výzvu k nominaci kandidátů vhodných k udělení Nobelovy ceny. V letošním roce bylo zasláno celkem 327 nominací, z toho však bylo pouze 57 nových kandidátů, kteří ještě nebyli nominováni v minulých letech (2). Počet získaných nominací ovšem se šancí na udělení Nobelovy ceny souvisí pouze okrajově. Přední průkopník hrudní chirurgie německý chirurg Ferdinand Sauerbruch obdržel více než 60 nominací, ovšem nositelem Nobelovy ceny se nikdy nestal (3, 4). Neurofyziolog Charles Scott Sherrington, oceněný Nobelovou cenou v roce 1932 spolu s Edgarem Douglasem Adrianem za objevy týkající se funkce neuronů, získal dokonce přes 100 nominací. Ze zaslaných nominací vytvoří Výbor pro udělování Nobelových cen seznam nejvhodnějších kandidátů. Finální volbu ovšem provádí Nobel Assembly (50 profesorů Karolinska Institutet). Archivy obsahující jednotlivé nominace a záznamy z jednání Výboru pro udělování Nobelovy ceny jsou po dobu 50 let uzavřeny. V současnosti jsou historikům k dispozici data z některých zpřístupněných archívů z let 1901–1965 (2).

Je nezpochybnitelné, že chirurgové vždy napomáhali rozvoji vědeckého myšlení nejen svou klinickou praxí, ale často také svou prací ve výzkumných laboratořích. Cílem předkládaného sdělení je podat přehled osobností z řad chirurgů, kteří byli za svůj přínos pro rozvoj medicíny a fyziologie oceněni Nobelovou cenou. Specializace autorů vedla i k zamyšlení, proč Nobelova cena unikla neurochirurgům, kteří dosáhli poznatků zásadních pro rozvoj medicíny a fyziologie a přesahujících hranice neurochirurgie.

Chirurgové – laureáti Nobelovy ceny

Různí autoři s ohledem na často hraniční zaměření oceněných lékařů ve vztahu k chirurgii uvádějí odlišné počty Nobelovou cenou oceněných chirurgů. V přehledovém sdělení z roku 2003 Mouraviev a Gleave uvádějí, že ze 175 laureátů Nobelovy ceny za medicínu a fyziologii bylo 94 lékařů a z nich 9 chirurgů (tedy 9,4 %) (5). Podle nedávno publikovaného přehledu zpracovaného Arorou se spoluautory obdrželo Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii celkem 7 chirurgů (6).

Prvním v řadě oceněných je Emil Theodor Kocher (1841–1917), který roku 1909 jako první chirurg obdržel Nobelovu cenu za práci zabývající se fyziologií, patofyziologií a chirurgickou léčbou onemocnění štítné žlázy. Zde je ovšem možné uvést také jeho zájem o problematiku kraniospinálních poranění včetně patofyziologie nitrolební hypertenze a chirurgickou léčbu epilepsie, což mu vyneslo označení za prvního švýcarského neurochirurga (7).

Těsně před začátkem 1. světové války byla Nobelova cena udělena francouzskému chirurgovi Alexi Carrelovi (1873–1944) za jeho práci na poli cévního stehu a orgánových transplantací. Je možné, že stimulem k práci na problematice cévního stehu se stalo smrtelné poranění vrátnicové žíly při atentátu střelnou zbraní, kterému v roce 1894 podlehl francouzský prezident Sadi Carnot. Carrelova experimentální práce ve fyziologické laboratoři Chicagské univerzity ve spolupráci s fyziologem Charlesem Guthriem zahrnovala řadu technik cévní a transplantační chirurgie, od triangulační techniky end-to-end cévní anastomózy po replantace psí končetiny, a dokonce i transplantace psí hlavy na krk jiného psa.

Mezi chirurgy oceněné Nobelovou cenou Arora se spoluautory zařadili i Fredericka G. Bantinga (1891−1941), který spolu s Johnem MacLeodem obdržel Nobelovu cenu za objev inzulinu. Zde je nutné uvést, že právě neúspěch na poli ortopedické chirurgie v Hospital for Sick Children v Torontu odklonil jeho profesionální zájem na pole endokrinních funkcí pankreatu.

Ocenění švýcarského fyziologa Waltera R. Hesse (1881–1973) Nobelovou cenou v roce 1949 za jeho studii diencefalických struktur (objev funkční organizace diencefala jako koordinátora funkce vnitřních orgánů) je nezpochybnitelné i vzhledem k inovativní metodice dlouhodobě implantovaných intracerebrálních elektrod. Za diskutabilní ovšem považujeme jeho uvádění mezi chirurgy, protože se před zahájením svého úspěšného výzkumu specializoval na problematiku očních chorob.

Práce Wernera Forssmanna (1904−1979) na poli srdečních katetrizací a studia patologických změn oběhového systému byla Nobelovou cenou oceněna roku 1956, tedy s odstupem 26 let po jeho kontroverzní autokatetrizaci pravé srdeční předsíně ureterální cévkou. Příčinou pozdního ocenění byla mimo jiné ostrá kritika německé lékařské společnosti a negativní postoj velké osobnosti německé chirurgie v tomto období – již zmíněného Ferdinanda Sauerbrucha. Technikou srdeční katetrizace se až po 2. světové válce začali zabývat američtí kardiologové Arne Cournard a Dickinson Richards, kteří byli Nobelovou cenou oceněni spolu s Forssmannem.

Další urolog Charles Brenton Huggins (1901–1997) obdržel Nobelovu cenu za objevy zabývající se problematikou hormonální terapie karcinomu prostaty.

Posledním v řadě chirurgů-laureátů Nobelovy ceny je Joseph E. Murray (1919–2012) oceněný v roce 1990 za pionýrskou práci na poli transplantační chirurgie, byť původním zaměřením byl plastickým chirurgem. Zde je možné zmínit první úspěšnou transplantaci ledvin u jednovaječných dvojčat v roce 1954, první transplantaci ledvin u dvouvaječných dvojčat roku 1959, nepříbuzenskou transplantaci ledvin v roce 1961, první transplantaci ledvin s využitím azathioprinu a první transplantaci ledviny od nepříbuzného mrtvého dárce roku 1962.

Montrealský historik Schlich mezi chirurgy-laureáty Nobelovy ceny řadí z výše zmíněných jmen pouze Theodora Kochera, Alexise Carella a Josepha E. Murrayho a přidává Egase Monize, který obdržel Nobelovu cenu roku 1949 za zavedení frontální lobotomie jakožto léčebné metody u některých psychóz (8). Podobně Morris a Schirmer jmenují pouze Theodora Kochera, Alexise Carella, Frederica Granta Bantinga, Wernera Theodora Otto Forsmanna a Josepha E. Murrayho (9).

Toledo-Pereira k sedmi chirurgům-laureátům Nobelovy ceny zmiňovaných Arorou se spolupracovníky přidává Allvara Gullstranda (1862−1930, Nobelova cena 1911) a Róberta Bárányho (1876–1936, Nobelova cena 1914). Hlavním přínosem švédského očního lékaře Allvara Gullstranda bylo studium refrakce světla v očním systému a vývoj štěrbinové lampy, i nyní široce využívané v oftalmologii. Rakouský ušní chirurg Róbert Bárány obdržel Nobelovu cenu za výzkum funkce vestibulárního aparátu. Z historického hlediska je zajímavé zmínit, že se o tomto ocenění dozvěděl jako rakouský válečný zajatec v ruském táboře (10).

Nobelova cena a neurochirurgie

Co se týče počtu Nobelových cen získaných představiteli jednotlivých chirurgických subspecializací, nepřekvapí významný podíl ocenění udělených za výzkum v oblasti transplantační chirurgie (Carrel a Murray). Poněkud překvapivě vysoký je podíl lékařů-laureátů Nobelovy ceny s urologickou specializací (celkem tři). Zde se ovšem v jednom případě jedná o již zmiňovaného transplantačního chirurga s erudicí v oblasti plastické chirurgie Murrayho. Dále problematika srdečních katetrizací, pro kterou byl oceněn Forssmann, souvisí s urologickou problematikou snad jen skutečností, že pro první autokatetrizaci odvážný výzkumník použil ureterální cévku. Za velmi překvapivý považujeme nulový počet laureátů Nobelových cen z řad dvou prestižních chirurgických specializací – kardiochirurgie a neurochirurgie (11).

Vývoj neurochirurgie k současným možnostem neurochirurgických operací je jedním z nejzásadnějších posunů možností medicíny za dobu udělování Nobelových cen. Není tedy překvapivé, že přední neurochirurgové byli opakovaně nominováni jako kandidáti na udělení Nobelovy ceny, ovšem tuto cenu doposud žádný neurochirurg nezískal.

Zřejmě nejvýznamnější z pionýrů neurochirurgie z konce 19. a začátku 20 století Victor Horsley (1857–1916) obdržel v letech 1908–1913 devět nominací a byl v tomto období celkem pětkrát posuzován stran možného ocenění Nobelovou cenou. Z jeho zásluh na poli neurochirurgie jmenujme první odstranění spinálního tumoru cestou laminektomie roku 1887, zavedení speciálního kostního vosku ke stavění krvácení z kosti, transkraniální přístup k hypofýze a především studium funkcí mozkové kůry v animálním experimentu i na operačním sále, což podnítilo rovněž jeho pionýrské práce na poli chirurgie epilepsie. Ani nominace z roku 1913 hodnotící Horsleyho slovy „nejlepší současný mozkový fyziolog a také nejlepší současný mozkový chirurg“ ovšem Výbor pro udělování Nobelových cen nepřesvědčila.

Nobelova cena nebyla udělena ani zakladateli moderní neurochirurgie Harveymu Cushingovi (1869–1939), přestože obdržel celkem 38 nominací, tedy více než kterýkoliv jiný chirurg s výjimkou již zmíněného Ferdinanda Sauerbrucha. K tomuto srovnání je nutné doplnit, že Výbor pro udělování Nobelových cen hodnotil Sauerbrucha jako jednoho z užšího výběru kandidátů pouze ve dvou letech, zatímco zprávy výboru hodnotící Cushingovu činnost je možné najít v archivních ročenkách z let 1930–1936 s výjimkou roku 1934. Z pohledu neurochirurga nominující zdůrazňovali výrazný pokles mortality u mozkových operací díky precizní operační technice využívající nových technických možností zavedených právě Cushingem.

Toto je zvláště patrné v poslední nominaci z roku 1936, kdy nominující shrnul základní body Cushingovy operační techniky, z nichž některé jsou stále platnou součástí moderní neurochirurgie: důraz na pečlivou hemostázu, ochrana mozkové tkáně v průběhu operace, precizní rekonstrukce operační rány po vrstvách, použití elektrokoagulace jako metody hemostázy a resekce nádorové tkáně a důraz na pooperační péči. Ovšem Cushingova práce daleko přesahovala oblast neurochirurgie − je možné uvést zavedení neinvazivního měření krevního tlaku v USA pomoci Riva-Rocciho manometru, zavedení ether chart − anesteziologického záznamu a práci v oblasti endokrinologie (Cushingova nemoc).

V roce 1936 byl vedle Harveyho Cushinga k udělení Nobelovy ceny nominován i další přední americký neurochirurg – Walter Dandy (1886–1946). Jeden z navrhovatelů prohlásil, že Cushing a Dandy jsou oba společně tvůrci moderní neurochirurgie. Také Dandyho práce přinesla řadu významných neurochirurgických priorit (první uzavření mozkového aneurysmatu kovovou svorkou, průkopník endoskopických operací v neurochirurgii, výkony na kořeni trojklaného nervu při léčbě trigeminální neuralgie). Jeho nominace v letech 1934 a 1936 ovšem oceňovala zavedení ventrikulografie (kontrastní náplň mozkových komor) pro diagnostiku neurologických a neurochirurgických onemocnění nebo práci na problematice cirkulace mozkomíšního moku a s tím související patofyziologii i terapii hydrocefalu. Ovšem roku 1936 byla Nobelova cena udělena společně Henrymu Daleovi a Otto Loewymu za objevy ve vztahu k chemické transmisi nervových impulzů (12).

Roku 1949 obdržel Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii Egas Moniz (1874–1955) za zavedení frontální lobotomie pro terapii některých psychiatrických onemocnění. Zde je nutné zdůraznit, že Moniz nebyl svou specializací neurochirurg a s ním spojované prioritní výkony prováděl neurochirurg Almeida Lima. S Monizovým jménem jsou spojeny dva významné objevy, jež zásadně ovlivnily historii medicíny – technika mozkové angiografie umožňující přímé zobrazení mozkových cév a frontální lobotomie v terapii psychiatrických onemocnění.

V letech 1928–1950 Moniz obdržel celkem 18 nominací na udělení Nobelovy ceny. Návrhy z let 1928, 1933 a 1937 oceňovaly především techniku mozkové angiografie. V případě nominací z let 1928 a 1933 negativně zapůsobilo hodnocení člena Výboru pro udělování Nobelovy ceny, švédského profesora Hanse Christiana Jacobaeuse, který v roce 1928 nedoporučil udělení Nobelovy ceny za mozkovou angiografii, protože „testování metody bylo nedostatečné a její účelnost se projeví až po delším čase“. Při hodnocení návrhu z roce 1933 Jacobaeus napsal, že Nobelova cena by mohla být i rozdělena, protože  „z diagnostického hlediska představuje Dandyho ventrikulografie podstatně více“. Výsledkem tohoto stanoviska bylo zamítnutí návrhu pro Monize i Dandyho (13−16). Hansson a Schlich citují překvapivé negativní stanovisko k hodnocení návrhu z roce 1937 od předního švédského neurochirurga Herberta Olivecrony, který později získal zaslouženou slávu na poli operací výdutí mozkových cév, což by bylo nemyslitelné právě bez využití angiografie (12).

Neméně složitá je i historie udělení Nobelovy ceny Egasu Monizovi za frontální lobotomii. V roce 1936 (tedy s odstupem roku od provedení první lobotomie dne 12. listopadu 1935) Moniz publikoval monografii, v níž popisoval výsledky dosažené u prvních 20 operovaných nemocných. Výsledky operačních zákroků sám Moniz hodnotil slovy: „Prefrontální leukotomie je jednoduchá operace, vždy bezpečná, která se může ukázat jako účinná chirurgická léčba v některých případech duševních poruch.“ Zde je nutné uvést, že Moniz používal termín leukotomie (leukos – bílý – protětí bílé hmoty čelního laloku) a termín lobotomie zavedli až američtí autoři Freeman a Watts.

První návrh na udělení Nobelovy ceny Monizovi za prefrontální lobotomii z roku 1944 zamítl švédský psychiatr Erik Essen Moller. Operaci hodnotil jako poškozující, s nedostatečnou dobou pooperačního sledování a s nejednoznačnými kritérii pro operační indikaci a hodnocení jejího výsledku. Otázka na dlouhodobé výsledky metody byla ze strany výboru vznesena i při hodnocení úspěšné nominace v roce 1949. Nobelova cena za medicínu a fyziologii byla roku 1949 Monizovi udělena spolu s již zmiňovaným Waltherem Rudolfem Hessem. Moniz si ocenění osobně nepřevzal, zřejmě pro svůj špatný zdravotní stav (13−15).

Méně známým kandidátem navrženým na udělení Nobelovy ceny je německý neurochirurg Otfrid Foerster (1873–1941). I když je v širší veřejnosti známý jako osobní lékař vůdce říjnové revoluce V. I. Lenina, jeho úspěchů je nesrovnatelně více. Již před 1. světovou válkou navrhoval nové operační výkony pro léčbu spasticity a bolesti. Po konci války rozvíjí chirurgii epilepsie, především poúrazové po válečných zraněních, což vyžadovalo mapování mozkových funkcí přímou stimulací mozku. Jeho dalším významným úspěchem bylo vytvoření cytoarchitektonických map mozkového kortexu. Neudělení Nobelovy ceny mohlo být ovlivněno i Hitlerovým zákazem přijmout Nobelovu cenu platným pro německé občany od roku 1937. Navíc v posledních letech Foersterova života byly nacistickým režimem omezovány jeho aktivity pro vazby na sovětské Rusko a židovské předky jeho ženy (17).

V závěru tohoto výčtu předních osobností neurochirurgie nominovaných na Nobelovu cenu pro práci, jejíž význam přesáhl hranici neurochirurgie a doby, v níž žili a tvořili, uvádíme kanadského neurochirurga Wildera Penfielda (1891–1976), zakladatele prvního neurovědního ústavu na světě – Montreal Neurological Institute. Jeho práce se týkala především chirurgie epilepsie, kdy v 50. letech 20. století definoval patogenezi temporálních epileptických záchvatů a začal provádět cílené operace v oblasti spánkového laloku (laterálního kortexu i mediálních struktur – amygdaly a hippokampu). Z historického hlediska je nepochybně zajímavé zmínit, že právě pobyt neurofyziologa Henriho Hecaena v Montreal Neurological Institute byl velmi důležitým stimulem pro vznik slavné francouzské epileptologické školy (18). Ovšem ani čtyři nominace oceňující práci Wildera Penfielda na poli neurofyziologie a epileptochirurgie nevedly k udělení Nobelovy ceny této významné osobnosti světové neurochirurgie (19).

Neurochirurgie a Nobelova cena v současnosti

Neurochirurgické operace jsou považovány za příklad výkonů překonávajících limity a omezení klasické chirurgie. Vezmeme-li do úvahy i skutečnost, že práce neurochirurga je často spojena s výzkumnými laboratořemi se vztahem k základnímu výzkumu, očekávali bychom, že počet předních neurochirurgů oceněných Nobelovou cenou bude srovnatelný například s počtem transplantačních chirurgů nebo urologů, kteří toto ocenění získali. Je tedy překvapivé, že toto prestižní ocenění nezískali přední neurochirurgové 20. století, jakými byl Victor Horsley, Walter Dandy a Harvey Cushing. Nobelovu cenu za neurochirurgické téma získal polyhistor, ale především neurolog, nikoliv neurochirurg Egas Moniz, navíc za problematiku, která již byla odsunuta do historie medicíny, na rozdíl od stále velmi aktuální mozkové angiografie.

Ovšem volbu laureáta Nobelovy ceny vždy provádějí lidé, byť vědecké špičky, přesto lidé se svými zájmy a preferencemi. Stejně tak nominace a návrhy vytvářejí lidé, podobně ovlivněni svými zájmy a prioritami. Je možné se domnívat, že navrhovatelů Horsleyho, Cushinga ani Dandyho nedokázali ve svých návrzích z řady významných objevů spojených s výše uvedenými kandidáty vyzdvihnout a dostatečně pro členy Výboru zdůraznit jeden vynikající úspěch těchto osobností. Přínos práce uvedených neurochirurgů navíc není možné shrnout v jednoduché krátké větě, vyžadují vždy bližší vysvětlení a zařazení do souvislosti, a proto nezískaly zasloužený náboj průlomového objevu.

Kdo z neurochirurgů v současné době představuje možného kandidáta Nobelovy ceny za medicínu a fyziologii? Jistě je možné uvést Mahmuta Gazi Yasargila, jehož hlavní zásluhou není pouhé zavedení mikrochirurgické techniky do neurochirurgie – Yasargil ani nebyl první, kdo použil při neurochirurgické operaci mikroskop. Jeho práce ovšem zcela změnila koncepci klasické neurochirurgie.dovedené na vrchol Cushingem, Dandym a jejich následovníky a žáky. V Yasargilově pojetí znamená mikrochirurgie nejen operační techniku postavenou na využití operačního mikroskopu k lepší vizualizaci a iluminaci operačního pole s využitím speciálních nástrojů. Mikroneurochirurgie odkrývá novou anatomii mozkových struktur, přesahuje možnosti do té doby dostupných anatomických atlasů a dále přináší nové pohledy na operované patologické procesy. Tyto nové poznatky Yasargil shrnul v rozsáhlé, dnes již klasické učebnici „Microneurosurgery"“, která je zdrojem inspirace a poučení pro generace neurochirurgů (20). A protože zavedení mikrochirurgické techniky v neurochirurgii skutečně znamenalo přelom v oboru s nesmírným dopadem na osud operovaných nemocných díky posunu operačních možností a poklesu morbidity a mortality, mohl by být prof. Yasargil za nadějného kandidáta Nobelovy ceny považován.

Korespondenční adresa

doc. MUDr. Jan Chrastina, Ph.D.

Neurochirurgická klinika LF MU a FN u sv. Anny v Brně 

Pekařská 53

656 91  Brno

Tel.: 543 182 697 

e-mail: jan.chrastina@fnusa.cz