"Jaki tam chirurg nie bdzie nas uczy, jak leczy cukrzyc". A jednak! Trudne pocztki medycznej insuliny

Co innego prowadzi badania, testy, zrobi zastrzyk psu, a co innego zastosowa insulin u czowieka. 99 lat temu cukrzyca przestaa by chorob mierteln - czternastoletni pacjent Leonard Thompson, ktrego poddano eksperymentalnej terapii, y jeszcze 13 lat.

11 stycznia 1922 roku Leonard Thompson niewtpliwie umiera. Nastoletni Kanadyjczyk, po trzech latach walki z cukrzyc typu 1*, by ju w piczce, spowodowanej kwasic ketonow. To stan, gdy we krwi jest bardzo wysoki poziom glukozy, ale organizm nie moe jej wykorzysta z powodu braku insuliny, hormonu produkowanego przez trzustk. By zaspokoi potrzeby energetyczne, zaczyna spala tuszcz i produkowa nadmierne iloci cia ketonowych i moczu. W efekcie dochodzi do licznych zaburze metabolicznych, odwodnienia, piczki, wreszcie mierci. Jeli choremu nie zostanie udzielona waciwa pomoc, proces wyniszczenia przebiega byskawicznie - kwasica zabija w cigu kilku, kilkunastu godzin. Std - decyzj o podaniu chopcu insuliny trudno nazwa wielk odwag. Bya to raczej desperacka prba ratowania mu ycia.

Zabjcza dieta Allena

Generalnie, jeszcze przed zapadniciem w piczk, Leonard by ju w bardzo zym stanie. Patrzc na archiwalne zdjcia, trudno uwierzy, e w chwili rozpoczcia leczenia insulin mia 14 lat. Nastolatek way zaledwie 30 kilogramw. Z pewnoci by wycieczony chorob, sprzyjajc utracie wagi, ale take stosowan wwczas popularn metod leczenia cukrzycy - diet Allena.

Amerykaski lekarz Frederick Madison Allen (1879–1964) w pierwszych dekadach XX wieku by uznawany za jednego z najwybitniejszych specjalistw od cukrzycy na wiecie (zoliwi mwili, e mia na jej punkcie obsesj). Szukajc optymalnej metody leczenia, przeprowadzi setki eksperymentw na zwierztach. Zaobserwowa, e zwierzta z cukrzyc yj duej, jeli drastycznie obniy si im dzienn dawk kalorii. W rezultacie tych obserwacji pacjentom zaleca dostarczanie takiej iloci energii, by wystarczao jej jedynie na podstawowe funkcje yciowe. Nietrudno zgadn, e w krtkim czasie jego pacjenci byli doprowadzani do stanu niedoywienia, niejednokrotnie skrajnego. Uwaano jednak, e to mniejsze zo ni rozwj cukrzycy.

Leonardowi Thompsonowi dieta nie pomagaa. Pocztkowo wydawao si te, e nie pomoe insulina. Po podaniu pierwszej dawki poziom cukru wprawdzie obniy si, ale zaledwie o 25 proc., co nie zapowiadao sukcesu, a jedynie nieznaczne przeduenie ycia. W dodatku wystpia cika reakcja alergiczna, bo podana insulina nie bya wystarczajco dobrze oczyszczona.

Mody organizm Leonarda nie podda si. Chopiec doy do drugiej prby, dwa tygodnie pniej. Tym razem sukces by spektakularny. Lepszej jakoci insulina sprawia, e poziom cukru we krwi spad do poziomu 77 mg/dl (przy normie na czczo dla zdrowego czowieka od 70 do 100 mg/dl). Leonard Thompson y jeszcze 13 lat. Zmar na zapalenie puc w wieku 27 lat. Trudno powiedzie, w jakim stopniu przyczynia si do tego cukrzyca i jej leczenie (codzienne podawanie zastrzykw z niedoskonaym jeszcze lekiem, za pomoc do prymitywnych igie i strzykawek, sprzyjao obnieniu odpornoci i infekcjom), ale z pewnoci to nie ona odebraa ycie Thompsonowi.

lepy los studenta

Sporo czasu upyno, nim wiat doceni donioso dokonania Fredericka Bantinga, Charlesa Besta, Jamesa Collipa i Johna Macleoda, ktrzy przyczynili si do ocalenia Thompsona i milionw ludzi na caym wiecie. A sukces nie przyszed ot tak.

Kanadyjczyk Frederick Banting by chirurgiem ortoped bez dorobku naukowego i bohaterem I wojny wiatowej - ranny w bitwie pod Cambrai (Francja), mimo obrae przez 16 godzin bez przerwy zajmowa si innymi poszkodowanymi. Po wojnie otworzy prywatn praktyk, ale to nie pozwolio mu na utrzymanie rodziny. Musia szuka drugiego etatu, ktry znalaz w szpitalu uniwersyteckim w Toronto. To tam zainteresowa si cukrzyc. W jednym z pism branowych przeczyta o dowiadczeniach niemieckiego uczonego Oskara Minkowskiego. Ten wywoywa u psw cukrzyc, usuwajc im trzustk. Badacz podejrzewa, e ma to zwizek z produkowan przez narzd insulin. Po lekturze Banting wpad na pomys, by wyizolowa insulin z psich trzustek.

Wiosn 1921 roku Banting zgosi si do Johna Macleoda, wczesnego kierownika zakadu fizjologii uniwersytetu w Toronto. Nie zosta przyjty z entuzjazmem, jednak Macleod postanowi zaryzykowa i przydzieli Bantingowi ma pracowni, 10 psw do bada oraz studenta medycyny do pomocy. Ta decyzja w przyszoci przyniosa mu Nagrod Nobla.

Podobno aden ze studentw nie chcia pracowa przy tym projekcie. Ostatecznie cignito losy. "Pechowcem" okaza si 22-letni Charles Best, ktry mia si przekona w przyszoci, e tak naprawd wygra los na loterii.

Bez biochemika ani rusz

Plan Bantinga by pozornie do prosty. Planowa poowie psw wyci trzustk i utrzymywa je przy yciu za pomoc insuliny produkowanej z ekstraktu trzustek drugiej grupy zwierzt. Niestety, insulina bya silnie zanieczyszczona rcymi enzymami trawiennymi, ktre rwnie produkuje trzustka. Psy paday jeden po drugim, a Banting kupowa kolejne u rakarzy, coraz mniej pewien ostatecznego sukcesu. Dzi zapewne jego eksperyment zostaby szybko zakoczony, a lekarz ukarany.

A jednak 27 lipca 1921 roku wreszcie si udao. U suczki Marjorie, psa nr 33, godzin po podaniu insuliny poziom cukru we krwi spad o poow.

Gdy badacze dokonywali przeomu, ich przeoony, John Macleod, by na urlopie w Szkocji, swojej ojczynie. Po powrocie zacz chwali si sukcesem na konferencjach naukowych. W przeciwiestwie do Bantinga by znakomitym mwc i to jego zaczto przede wszystkim kojarzy z odkryciem. Banting nie mg si z tym pogodzi, ale przede wszystkim mia wiadomo, e najtrudniejsze, czyli wyizolowanie insuliny bezpiecznej dla czowieka, wci przed nimi. Wiedzia, e w dotychczasowym skadzie tego nie dokonaj.

Do zespou zaproszono wic dowiadczonego kanadyjskiego biochemika Jamesa Collipa. To z jego pomoc udao si okreli optymalne stenie alkoholu dla ekstraktu, pozwalajce na usunicie wikszoci zanieczyszcze. Uzyskany proszek by na tyle czysty, e podawany zwierztom, nie wywoywa ju ropni - powikania wystpujcego przy wczeniejszych prbach.

Tym samym badacze zyskali pewno, e nadszed czas na kolejny duy krok - przetestowanie leku na czowieku. Wprawdzie normy bezpieczestwa byy wtedy duo mniej restrykcyjne ni dzi, ale bez koneksji i wystawiennictwa Macleoda, kierujcy badaniami Banting prawdopodobnie nie dostaby pozwolenia na przeprowadzenie eksperymentu. A nastoletni Thomson nie zostaby ocalony.

Gromkie brawa? Nie od razu

Brak dowiadczenia i dorobku w zakresie fizjologii czy biochemii wytykano Bantingowi wielokrotnie. Nawet skuteczne leczenie pierwszego pacjenta nie powstrzymao krytyki sceptykw. Autorytety amerykaskiej brany medycznej wci umniejszay rang odkrycia. W kuluarach czsto syszao si, e "jaki tam chirurg" nie bdzie ich poucza, jak leczy cukrzyc.

Dopiero wyleczenie crki znanego amerykaskiego polityka, sekretarza stanu USA Charlesa Hughesa, zmienio wszystko. 14-letnia dziewczyna, zgodnie z diet Allena, zjadaa zaledwie 400 kalorii dziennie. Gdy Elizabeth Hughes schuda do 20 kilogramw, a jej organizm by skrajnie wycieczony, matka postanowia zaryzykowa i podda crk nowatorskiej terapii. Leczenie Bantinga pomogo.

Ju rok pniej Komitet Noblowski postanowi uhonorowa nagrod Bantinga i Macleoda. Banting by tak oburzony wyrnieniem dla szefa, e pocztkowo nie chcia jej przyj. W kocu zgodzi si, ale nagrod podzieli si z pominitym Charlesem Bestem. Macleod swoj czci take si podzieli - z biochemikiem Jamesem Collipem.

Przemys farmaceutyczny doceni wag odkrycia szybciej ni rodowisko medyczne. W zakadach Eli Lilly w Indianapolis byskawicznie rozpoczto przymiarki do produkcji insuliny, jeszcze przed pierwszymi klinicznymi testami na ludziach. Produkcja ruszya w 1922 roku, ale terapia insulin staa si powszechnie dostpna 10 lat pniej, gdy opracowano metod pozyskiwania insuliny z trzustek wieprzowych i bydlcych. To umoliwio masow produkcj i obnienie ceny leku o niemal 90 proc.

Dzi insuliny nie pozyskuje si ju z trzustek zwierzcych. To pierwszy w historii wiatowej medycyny lek, ktry stworzono metodami inynierii genetycznej. Zosta zatwierdzony do stosowania u ludzi w 1982 roku. Niestety, insulin wci trzeba podawa w formie zastrzykw lub z wykorzystaniem pompy insulinowej.

Naukowcy s blisko kolejnego przeomu i poprawienia jakoci ycia diabetykw (cukrzykw), dziki wprowadzeniu tabletek z insulin. Trwaj take intensywne prace nad szczepionk, ktra ma znacznie obniy ryzyko zachorowania na cukrzyc typu 1 - tzw. insulinozalen.

***

Wicej o:

* Cukrzyca typu 1 stanowi ok. 10 proc. przypadkw cukrzycy. Schorzenie najczciej ujawnia si u dzieci, midzy 10. a 14. rokiem ycia, ale moe pojawi si w kadym wieku. Spowodowana jest uszkodzeniem komrek β trzustki, ktrych podstawowym zadaniem jest wydzielanie insuliny. Hormon ten redukuje i kontroluje stenie glukozy, ktra stanowi podstawowe rdo energii dla organizmu. U osb z cukrzyc typu 1 – z nieznanych do koca przyczyn – ukad odpornociowy zaczyna wydziela przeciwciaa, ktre niszcz trzustk i zakcaj jej prac. Wci jedynym skutecznym sposobem leczenia cukrzycy typu pierwszego jest codzienne podawanie zastrzykw z insulin. Trwaj intensywne prace nad insulin doustn.

Artyku aktualizowany. Pierwsza wersja ukazaa si w 2020 roku.

Zobacz wideo

rda:
1. Michael Bliss, The Discovery of Insulin, University of Chicago Press, 1984
2. Celeste C. Quianzon, Issam Cheikh, History of insulin, US National Library of Medicine National Institutes of Health, 12.07.2016