TREATED - De - Accidental Scientific Breakthroughs

Es ist eines der großen Paradoxe des Lebens: Wir können uns nur bei einem ganz sicher sein, nämlich dass kaum etwas je nach Plan verläuft. Wie die Geschichte gezeigt hat, ist dies auch in der Medizin häufig der Fall. Viele der bahnbrechenden Entdeckungen, die die moderne Medizin  revolutioniert haben, fanden nämlich nur per Zufall statt oder durch ein Missgeschick. 

Nicht alle dieser Entdeckungen stammen aus der grauen Vorzeit: Die blaue Pille Viagra beispielsweise zählt ebenfalls zur Kategorie "ungeplante Entdeckungen", denn sie wurde ursprünglich zur Behandlung ganz anderer Probleme als Erektionsstörungen entwickelt und kam erst in den 1990er Jahren auf den Markt. 

In diesem Beitrag wollen wir einige andere wichtige Erfindungen und Entdeckungen der Medizin näher betrachten, bei denen Kommissar Zufall Pate stand. 

Anästhetika 

Die moderne Chirurgie wäre ohne Narkose undenkbar. Anästhetika werden für zahlreiche medizinische Behandlungen von der Wurzelbehandlung beim Zahnarzt bis zur lebensrettenden Operation am offenen Herzen. 

Als erster Erfinder der Narkose wird in der Medizin der japanische Arzt Hanaoka Seishu genannt, der im späten 18. Jahrhundert als Spezialist für Brustkrebs tätig war. 1804 führte er erstmals eine Mastektomie durch, bei der ein selbstentwickeltes Narkosemittel aus verschiedenen Pflanzen einsetzte. Obwohl er in Japan zahlreiche Schüler anlockte, die seine Operationen verfolgten, blieb die von ihm entwickelte Narkose im Westen unbekannt.

Hier war es der amerikanische Zahnarzt Gardner Quincy Colton, der in den 1840ern per Zufall dem Effekt von Distickstoffmonoxid, besser bekannt als Lachgas, auf die Spur kam. Er zog mit "Vorstellungen" durchs Land, bei denen er vor Publikum zahnärztliche Behandlungen durchführte. Dabei geschah es, dass ein Patient, der zuvor Lachgas erhalten hatte, am Bein verletzt wurde und die Verletzung nicht spürte. Horace Wells, ein weiterer Zahnarzt, der im Publikum saß, erkannte die Wirkung des Lachgases und erklärte sich zu einem freiwilligen Experiment bereit: Er ließ sich von Colton mit Lachgas betäuben und einen Zahn ziehen. Als er dabei tatsächlich keinen Schmerz verspürte, beschloss er, Lachgas in Zukunft auch in seiner Praxis anzuwenden – und der Rest ist Geschichte. 

Viagra

Die "blaue Pille" Viagra mit dem Wirkstoff Sildenafil ist heute weltweit bekannt. Seit sie 1998 erstmals auf den Markt gebracht wurde, sind bereits 23 Millionen Rezepte für Viagra ausgestellt worden. 

Dabei hatte Pfizer Sildenafil eigentlich als Mittel zur Behandlung von Bluthochdruck und Angina Pectoris entwickelt. Die Wirkungsweise von Angina Pectoris-Medikamenten und Mitteln zur Behandlung von Erektionsstörungen ähneln sich stark, denn beide zielen darauf ab, die Muskeln zu entspannen, so dass das Blut besser fließen kann.

Bei medizinischen Tests in einem Krankenhaus in Swansea stellten die Probanden (sicher nicht ganz unerfreut) fest, dass sie zwar keine Verbesserung ihrer Symptome bemerkten, dafür aber feste und langanhaltende Erektionen bekamen.  

Die Wissenschaftler richteten ihre Forschungen daher neu aus und nur wenige Jahre später erschien Viagra als erstes offizielles Medikament zur Behandlung von Impotenz. 

Süßstoff 

Saccharin, Aspartam und Sucralose verdanken ihre Existenz alle mehr oder weniger dem Zufall. 

Saccharin wurde 1878 von Constantin Fahlberg entdeckt, der als Chemiker an der Johns Hopkins University im amerikanischen Boston forschte. Er hatte tagsüber Experimente mit Kohlenteer durchgeführt und abends vor dem Essen vergessen, seine Hände zu waschen. Die Teerrückstände wurden auf seine Mahlzeit übertragen und verliehen ihr eine überraschende Süße. Mit Hilfe seines Kollegen Ira Remsen führte er Forschungen in diese Richtung durch und nannte die aus dem Teer gewonnene Substanz Saccharin (Griechisch für Zucker).

Aspartam wurde in den 60er Jahren von James Schlatter entdeckt, einem Chemiker, der eine synthetische Form des Peptidhormons Gastrin entwickeln wollte. Dieses sollte den Magen zur Bildung von mehr Magensäure anregen und so Magengeschwüre heilen. Als Schlatter einmal den Finger leckte um eine Buchseite umzublättern, bemerkte er den süßen Geschmack, der an der Haut klebte und seine Neugierde war geweckt. Aus der Substanz, an der er forschte, wurde der Süßstoff Aspartam, der kurz darauf in Form kommerzieller Marken wie Canderel und Nutrasweet auf den Markt gebracht wurde.

Auch Sucralose wurde per Zufall entdeckt. Diesmal jedoch nicht, weil ein Forscher die Hände nicht gewaschen hatte, sondern weil er nicht richtig hinhörte. In der englischen Tate & Lyle-Fabrik wurde 1976 nach Industriezucker geforscht, der später unter dem Namen Splenda auf den Markt kommen würde. Ein Mitarbeiter wurde aufgefordert, die neue Substanz zu testen ("test"), verstand die Anweisung aber falsch und dachte, er sollte sie probieren ("taste"). Dies tat er und entdeckte so die überraschende Süße. 

Die Entwicklung künstlerischer Süßstoffe verlief nie ohne Kontroverse, doch sie sind heute ein unverzichtbarer Bestandteil zahlloser Lebensmittel, Getränke und auch Medikamente. 

Penicillin 

Antibiotika spielen heute eine ausgesprochen wichtige Rolle in der Medizin. Sie werden zur Behandlung bakterieller Infektionen eingesetzt, sowie bei Operationen und bei Krebserkrankungen. 

Ihre Geschichte beginnt 1928 mit dem schottischen Bakteriologen Alexander Fleming, der per Zufall Penicillin entdeckte. Er hatte in seinem Labor mit Bakterienkulturen von Typ Staphylococci experimentiert und eine offene Petrischale mit Bakterien aus Versehen am Fenster stehen gelassen. Als er später ins Labor zurückkehrte, stellte er fest, dass sich in der Petrischale Schimmel gebildet hatte, der einen Rückgang der Bakterien verursachte. 

Über Jahre hinweg versuchte Fleming anschließend, die Schimmel der Gattung Penicillin zu isolieren und daraus ein Medikament zu entwickeln. Viele Rückschläge folgten, ehe der große Durchbruch von Penicillin schließlich im zweiten Weltkrieg kam. 1944 wurde er in seiner Heimat geadelt und ein Jahr später erhielt er den Nobelpreis für Medizin. Noch heute ist Penicillin eines der am weitesten verbreiteten Antibiotika überhaupt und hat zahllose Leben gerettet. 

Das Laufband

Heute gehört das Laufband zur Grundausstattung jedes Fitness-Studios, doch seine Ursprünge sind in der Landwirtschaft zu finden.. Auf Englisch werden Laufbänder übrigens bis heute Treadmill (Tretmühle) genannt und verraten so ihre Herkunft noch deutlicher. 

Ursprünglich war die Tretmühle (auch Tretrad genannt) eine kreisrunde Plattform auf einer vertikalen Achse, die von einem Ochsen oder einem Menschen gedreht wurde, indem eine horizontale Stange vorwärtsgedrückt wurde. Schon die alten Römer nutzten diesen Mechanismus um Wasser zu pumpen, Getreide zu mahlen oder Steine zum Mauerbau zu heben. Später wurde aus der einfachen Tretmühle eine Konstruktion, die an ein überdimensioniertes Hamsterrad erinnert. Dieses Rad konnte von Pferden bewegt werden oder auch von Menschen. In der britischen Strafkolonie Australien mussten Sträflinge noch im 19. Jahrhundert stundenlang in Tretmühlen arbeiten, mit denen Getreide gemahlen wurde. Dies brachte einen gewissen Sir William Cubitt im Mutterland England auf die Idee, ein ähnliches Hamsterrad im Gefängnis von Bury St. Edmunds einzurichten, in dem die Gefangenen zur Strafe für schlechtes Verhalten sechs bis zehn Stunden lang laufen mussten (und dabei ebenfalls Getreide mahlten).

1889 kam der Berliner Professor Nathan Zuntz erstmals auf die Idee, ein  Laufband zu entwickeln, mit er zunächst Pferde untersucht wurden, ehe auch Menschen auf Trab gebracht wurden. Amerikanische Wissenschaftler schickten ihre Patienten erstmals in den 1950er Jahren aufs Laufband um ihre Herzgesundheit zu überprüfen und eine Dekade später schrieb der Arzt Dr Kenneth Cooper in seinem Standardwerk "Aerobics" über die positiven gesundheitlichen Effekte des Laufens auf die Herzgesundheit. Er schlug dabei das Laufen einer Meile (1,6 Kilometer) vier bis fünfmal wöchentlich in acht Minuten vor. 

Waren Laufbänder bis dahin den Krankenhäusern und Therapiezentren vorbehalten, erkannte der Ingenieur William Staub aus New Jersey in Coopers Theorie das riesige Potenzial eines Laufbandes für das private Fitnesstraining. Er fertigte das erste Laufband für den Heimgebrauch an, das von Cooper begeistert aufgenommen wurde.  Schon bald ging der PaceMaster 600 in Serie und revolutionierte die Fitness-Welt.

Staub selbst ist dabei die beste Werbung für seine Erfindung: Er nutzte sein Laufband noch bis zu zwei Monate vor seinem Tod 2012 täglich , ehe er im Alter von 96 Jahren verstarb.