Ко је открио инсулин?
Инсулин је најважнији за лечење дијабетеса, јер се све врсте дијабетеса јављају због телесне неспособности да ефикасно користи шећер у крви као резултат недовољних, неефикасних или непостојећих залиха инсулина.
Иновативни научници који су открили инсулин добили су Нобелову награду, али је откриће такође изазвало контроверзу.
До открића инсулина дошло је 1921. године, следећи идеје канадског ортопедског хирурга по имену Фредерицк Г. Бантинг, хемијске вештине његовог помоћника Цхарлеса Бест-а и Јохн МацЛеод-а са Универзитета у Торонту у Канади.
Неколико опречних извештаја о открићу инсулина кружило је током година, а чак је и Нобелова награда која је додељена за његово откриће 1923. године дошла у питање годинама касније.
У овом чланку разматрамо људе одговорне за овај револуционарни третман дијабетеса.
Историја инсулина
Разумевање дијабетеса развија се хиљадама година; чак су и стари Грци знали за то и дијагностиковали би дијабетес кушајући урин.
Свесност да су одређена стања урина и ниво жеђи повезани са нивоом шећера у крви порасла током векова.
Иако су физиолози из 19. века схватили да панкреас има кључно учешће у преради енергије у целом телу, нису разумели директну улогу панкреаса у дијабетесу док два физиолога нису уклонили панкреас са пса 1890. године.
Ова два научника су приметила развој тешког дијабетеса у року од 3 недеље, укључујући симптоме који ће бити познати људима са данашњим стањем, укључујући:
- висок шећер у крви
- високо разблажени урин, као што се примећује код инсипидуса дијабетеса
- дијабетичка кома
- смрт од кетозе
Први физиолог који је сугерисао да су острва панкреаса или Лангерхансови острвци можда покретачи ефеката панкреаса на контролу шећера у крви био је Сир Едвард Алберт Схарпеи-Сцхафер, који је први пут изнео ове тврдње око 1894. године.
Иако није изоловао супстанцу за коју данас схватамо да је инсулин, употребио је термин „инзулин“ да би описао ову још неоткривену супстанцу и указао на њено постојање и значај 1913. године.
1901. научници су открили да је везање или везивање канала панкреаса код паса, мачака и зечева уништило многе ћелије које су производиле хормоне у панкреасу.
Међутим, Лангерхансови острвци, за која савремени научници сада знају да производе инсулин, још увек су били нетакнути. Важно је да у урину није било знакова шећера у крви, што је чест симптом дијабетеса. То је био први јасан показатељ да су ћелије острваца играле улогу у развоју дијабетеса.
Откриће
Године 1921, др Фредерицк Г. Бантинг постао је први појединац који је изоловао секрете из ћелија острваца и представио их као потенцијални лек за дијабетес.
Приметио је да други научници можда нису успели да пронађу инсулин, јер су пробавни ензими уништили инсулин пре него што га је ико могао извући.
Бантингов план је био да повеже канале панкреаса лабораторијских паса док се ћелије које производе ензиме не дегенеришу, остављајући чврсте ћелије острваца живе. Затим би екстраховао остатак.
Бантинг није био довољно упућен у нова достигнућа у испитивању шећера у крви да би тачно проверио дијабетес, па је проверио урин који је био мање поуздан.
Међутим, идеја није била нова - и други научници су покушали да произведу екстракте из панкреаса који смањују шећер у крви - нити је била нарочито корисна јер је Бантинг могао изоловати само мале количине хормона.
Поред тога, чини се да екстракт има токсична својства и да изазива озбиљне нежељене ефекте, укључујући бол и грозницу, код животиња.
Развој
Бантинг није био стручњак на пољу метаболизма угљених хидрата, па када је од професора Џона Џејмса Рикарда Мацлеода, шефа физиологије на Универзитету у Торонту, затражио лабораторијски простор и опрему, уважени физиолог у почетку је био невољан.
Међутим, Бантингова истрајност и могућност поузданијих резултата наговорили су МацЛеод-а да донира лабораторијски простор. Иако везивање панкреаса да би се сломио није било ново истраживачко средство, идеја изолације острваца због њихове спорије дегенерације била је од великог интереса за Мацлеод.
Нико није покушао да извади острвце из потпуно дегенерисане панкреаса.
Бантинг је узео помоћника Цхарлеса Херберта Беста да помогне у изоловању инсулина. Мацлеод је помогао у општој структури истраживања, а Бест се специјализовао за хемијска испитивања крви како би проверио ниво глукозе.
Истраживање је започело 17. маја 1921.
Циљ је био подвезати панкреас пса све док се није сломио и почео да производи екстракт острваца. Овај екстракт би се затим давао другим псима без панкреаса како би се проценили његови ефекти на дијабетес.
Напредак је у почетку био спор. Бантинг се борио са операцијама на животињама, а 7 од 10 паса везаних за канале је умрло. Бантинг и Бест морали су да прибегну куповини потенцијално паса са црног тржишта на улици за неколико канадских долара.
27. јула коначно су припремили пса са успешно уклоњеном панкреасом и пса са везаним каналима панкреаса. Три дана касније, истраживачи су смрзли дегенерирану панкреас, млели је у пасту и филтрирали, пре него што су је загрели на собну температуру и убризгали 5 милилитара (мл) псу без панкреаса.
Научници су псу узимали узорке крви сваких 30 минута и приметили су привремени пад шећера у крви са 0,2 на 0,12 процента. Пас је умро следећег јутра због инфекције, али научници су приметили прве знакове антидијабетичког деловања из екстракта, који су назвали ислетин.
Иако су многи њихови експерименти пропали, што је резултирало смрћу лабораторијских паса, Бантинг и тим су видели довољно редовне падове нивоа шећера у крви као резултат њиховог екстракта да су били сигурни у антидијабетичка својства ислетина, који ће касније постати инсулин .
Бантинг и Бест су тада одлучили да ће уместо да постепено разграђују панкреас, користити хормон зван секретин да прекомерно раде и исцрпе панкреас, у нади да ће то смањити токсичне ефекте, а да истовремено обезбеђује инсулин.
Поступак за добијање секретина био је тежак и непрактичан, али је показао сигурнији начин извлачења инсулина из панкреаса.
Такође су се суочили са изазовом покушаја сакупљања екстракта раствора панкреаса без уништавања активног састојка - супстанце која ствара терапеутски ефекат у медицини - у овом случају инсулина.
Следећи кораци
Следећи изазов је био проналажење методе за производњу ћелија острвца, а самим тим и инсулина, у масовним размерама, како би се користило као лек широког спектра за дијабетес.
Схвативши да ће залихе паса за лигацију панкреаса ограничити напредак истраживања, Бантинг и Бест су прешли на употребу панкреаса крава као изворног материјала.
Прилагођавајући своје процесе екстраховања и концентровања раствора, научници су успели да произведу супстанцу која је садржала већу количину активног састојка (инсулина). Затим су овај екстракт убризгали једном од лабораторијских паса који није имао панкреас.
Шећер у крви пса опао је са 0,46 на 0,18 процента - што је огроман напредак. Исплативи и широко доступни, веровали су да је крављи панкреас њихов пут напред.
У овом тренутку, МацЛеод је преусмерио све остале ресурсе у подршку овом истраживању. Међутим, напетост између Бантинга и МацЛеода ескалирала је, пошто је Бантинг осећао да МацЛеод преузима заслуге за свој рад.
С друге стране, МацЛеод је постајао фрустриран Бантинговим ставом и сталном сумњом.
Јамес Бертрам Цоллип, афирмисани канадски биохемичар, дошао је у рад да би радио на пречишћавању инсулина. Кад је постигао одговарајући ниво чистоће, прво су га тестирали на зечевима, а затим на људима.
Међутим, инсулин није прошао прва клиничка испитивања.
У првом тесту је учествовао 14-годишњи дечак са тешким дијабетесом. Док је екстракт довео до пада шећера у крви са 0,44 одсто на 0,32 процента и малог смањења количине излучене глукозе, апсцес који се развио на месту ињекције и нивоа кетона, још један показатељ дијабетеса, није се променио.
Цоллип је још даље радио на пречишћавању екстракта, а друго клиничко испитивање, одржано 23. јануара 1922, доживело је тренутни и дубоки успех. Ниво шећера у крви код истог 14-годишњег дечака смањио се са 0,52 на 0,12 процента у року од 24 сата, а кетони су нестали из урина. Количина излучене глукозе опала је са 71,1 грама (г) на 8,7 г.
Вође испитивања поновили су ова значајна побољшања код још шест пацијената током следећих месец дана.
Док су се одвијали сви ови експерименти, Бантинг је углавном припремао псе за експерименте и проналазио нове начине за прављење инсулина за масовну производњу, а мало је учествовао у испитивањима или резултујућим радовима.
Бантинг је очајнички желео да добије признање, а крајем 1922. његов бес и разочарање почели су да изазивају сукоб. У једном тренутку, Коллип је запретио да ће напустити групу, а да не прође свој процес пречишћавања. Бантинг је наводно са њим ударао у универзитетским салама.
Иако још увек кружи много различитих извештаја о томе коме треба доделити заслуге за откривање инсулина, Бантинг је покренуо точкове - упркос свом ограниченом искуству на терену - и окупио тим који је развио најзначајнији напредак у лечењу дијабетеса.
Контроверза око Нобелове награде
1923. године, дански физиолог Аугуст Кроцх предложио је заједничку номинацију за Нобелову награду за Бантинга и МацЛеода, на основу Бантингове идеје и МацЛеод-ових смерница.
Бантинг је био први нобеловац из Канаде, а бочица инсулина сада заузима поносно место на канадској новчаници од 100 долара.
Међутим, Нобелов комитет могао је додијелити жељену награду само између једне и три особе. Бантинг је био бијесан чувши за МацЛеодову ко-номинацију, вјерујући да је Бест требало да буде номинован умјесто тога, и замало одбио награду.
Међутим, променио је мишљење и уместо тога поделио је свој кредит и новац са Бестом. Када је МацЛеод сазнао, учинио је исто са Цоллип-ом.
Годинама касније, дуго након Бантингове смрти у авионској несрећи 1941. године, званична историја Нобелове награде јавно је признала Бест-ов допринос развоју инсулина.
Резиме
Тим људи открио је инсулин.
Фредерицк Г. Бантинг смислио је начин за вађење екстракта панкреаса 1921; Јохн МацЛеод, шеф физиологије са Универзитета у Торонту, надгледао је овај процес; Чарлс Бест, Бантингов помоћник, помогао је да се процес усаврши, а биохемичар по имену Јамес Цоллип помогао је да се инсулин још прочисти да би био клинички користан.
