İnsülinin keşfi

İnsülinin tarihi

Diyabet anlayışı binlerce yıldır gelişmektedir; eski Yunanlılar bile bunu biliyordu ve idrar tadı ile diyabeti teşhis ediyorlardı.

Kan şekeri düzeyleriyle ilgili belirli idrar durumlarının ve susuzluk seviyelerinin farkındalığı yüzyıllar boyunca artmıştır.

19. yüzyıl fizyologları, pankreasın vücutta enerji işlemeye kilit bir katkısı olduğunu anlamalarına rağmen, iki fizyolog 1890'da pankreastan bir köpeği çıkartıncaya kadar pankreasın şeker hastalığındaki doğrudan rolünü anlamadılar.

Bu iki bilim adamı, bugün durumu olan kişilere aşina olacak semptomlar dahil olmak üzere, 3 haftalık bir alanda şiddetli diyabet gelişimini gözlemlediler:

• yüksek kan şekeri
• diabetes insipidusta görüldüğü gibi yüksek oranda sulandırılmış idrar
• diyabetik koma
• ketozis kaynaklı ölüm

Pankreas adacıklarının ya da Langerhans adacıklarının, pankreasın kan şekeri kontrolü üzerindeki etkilerini artırdığını öne süren ilk fizyolog, bu iddiaları ilk 1894'te yapan Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer'dir.

Şimdi insülin olduğunu anladığımız maddeyi izole etmemiş olsa da, henüz keşfedilmemiş bu maddeyi tanımlamak için "insülin" terimini kullandı ve 1913'teki varlığını ve önemini vurguladı.

1901 yılında, bilim adamları köpekler, kediler ve tavşanlardaki pankreas kanalını bağlamanın ya da bağlamanın pankreasta hormon üreten hücrelerin çoğunu tahrip ettiğini bulmuşlardır.

Bununla birlikte, modern bilim adamlarının şimdi insülin ürettiğini bildikleri Langerhans adacıkları hala sağlamdı. Önemli olarak, idrarda yaygın bir diyabet belirtisi olan kan şekeri belirtisi yoktu. Bu, adacık hücrelerinin diyabet gelişiminde rol oynadığına dair ilk açık göstergedir.

İnsulinin keşfi

1921'de Dr. Frederick G. Banting, salgıları adacık hücrelerinden izole eden ve onları diyabet için potansiyel bir tedavi olarak kullanan ilk kişi oldu.

Diğer bilim adamlarının insülin bulamamış olabileceğini gözlemledi, çünkü sindirim enzimleri insülini kimse çıkarmadan önce tahrip etti.

Banting'in planı, laboratuar köpeklerinin pankreas kanallarını yozlaşmış enzimleri üreten hücreler sağlam adacık hücrelerini canlı bırakana kadar bağlamaktı. Daha sonra tortuyu çıkarırdı.

Bantlama, kan şekerini diyabetin doğru bir şekilde kontrol edilmesi için test etmedeki yeni gelişmeler hakkında yeterince bilgi sahibi değildi, bu yüzden daha az güvenilir olan idrarı kontrol etti.

Bununla birlikte, fikir yeni değildi - diğer bilim adamları da kan şekerini azaltan pankreastan özütler üretmeye çalışmıştı - özellikle de faydalı değildi, çünkü Banting sadece küçük miktarlarda hormonu izole edebiliyordu.

Ayrıca, ekstrenin toksik özelliklere sahip olduğu ve hayvanlarda ağrı ve ateş gibi ciddi yan etkilere neden olduğu görülmüştür.

İnsulinin gelişmesi

Bantlama karbonhidrat metabolizması alanında uzman değildi, bu nedenle Toronto Üniversitesi Fizyoloji Bölüm Başkanı Profesör John James Rickard Macleod'dan laboratuvar alanı ve tesisleri talep ettiğinde, saygın fizyolog ilk isteksizdi.

Ancak, Banting'in kalıcılığı ve daha güvenilir sonuçların olasılığı MacLeod'u laboratuvar alanını bağışlamaya ikna etti. Pankreasın parçalanması için bağlanması yeni bir araştırma aracı olmasa da, yavaş yavaş yozlaşma nedeniyle adacıkları izole etme fikri Macleod'un ilgisini çekiyordu.

Hiç kimse tamamen dejenere olmuş bir pankreastan adacıkları çıkarmaya çalışmamıştır.

Banting, insülin izolasyonuna yardımcı olmak için bir asistan olan Charles Herbert Best'i devraldı. Macleod, araştırmanın genel yapısına yardım etti ve Best, kandaki glikoz seviyelerini kontrol etmek için kanın kimyasal testinde uzmanlaştı.

Araştırma 17 Mayıs 1921'de başladı.

Amaç, bir köpeğin pankreasını parçalayıp, adacık özü üretmeye başlayana kadar bağlamaktı. Bu ekstrakt, diyabet üzerindeki etkilerini ölçmek için pankreas içermeyen diğer köpeklere verilir.

İlerleme başlangıçta yavaştı. Bantlama, hayvan cerrahisiyle mücadele etti ve 10 kanaldan bağlı köpeklerin 7'si öldü.

27 Temmuz'da nihayet başarıyla kaldırılmış bir pankreaslı bir köpek ve bağlı pankreas kanalları olan bir köpek hazırlamışlardı. Üç gün sonra araştırmacılar, dejenere edilmiş pankreastan dondu, bir macuna öğütdü ve süzüldü, oda sıcaklığına ısıtmadan önce ve pankreassız köpeğe 5 mililitre (ml) enjekte etti.

Bilim adamları her 30 dakikada bir köpeklerden kan örnekleri aldı ve kan şekerinde geçici olarak yüzde 0,2'den yüzde 0,12'ye düştü . Köpek ertesi sabah bir enfeksiyon nedeniyle öldü, ancak bilim adamları bülten olarak adlandırdıkları özü, anti-diyabetik eylemin ilk belirtileri kaydetti.

Deneylerinin birçoğu başarısız olmasına rağmen, laboratuvar köpeklerinin ölümüyle sonuçlanmasına rağmen, Banting ve ekibi, daha sonra insülin olacak olan anti-diyabetik özelliklerine güvendiklerinden, ekstraktlarının bir sonucu olarak kan şekeri seviyelerinde yeterince düzenli düşüşler gördü. .

Banting ve Best daha sonra yavaş yavaş pankreasın parçalanması yerine, bunun hala insülin sağlarken toksik etkileri azaltacağını umarak pankreasın fazla çalışması ve tüketilmesi için salgılanan bir hormon kullanacaklarına karar verdi.

Sekretin elde etme prosedürü zor ve pratikti, ancak pankreastan insülin çıkarmanın daha güvenli bir yolunu gösterdi.

Ayrıca, aktif maddeyi (tıpta terapötik etki yaratan madde), bu durumda insülini tahrip etmeden bir pankreas çözeltisi ekstresi toplamaya çalışmakla yüzleşiyorlardı.

Sonraki adımlar

Bir sonraki zorluk, adacık hücrelerinin ve dolayısıyla insülinin kitle ölçeğinde üretilmesi için bir yöntem bulmaktı, böylece diyabet için geniş çaplı bir ilaç olarak kullanılabilecekti.

Pankreas ligasyonu için köpek arzının araştırmanın ilerlemesini sınırlayacağının farkına vararak Banting ve Best, ineklerin pankreasını kaynak materyal olarak kullanmaya devam etti.

Bilim adamları, çözelti çıkarma ve konsantre olma işlemlerini uyarlayarak, daha fazla miktarda aktif bileşen (insülin) içeren bir madde üretmeyi başardılar. Daha sonra bu özü pankreas olmayan laboratuvar köpeklerinden birine enjekte ettiler.

Köpeğin kan şekeri yüzde 0.46'dan yüzde 0.18'e düştü - bu büyük bir gelişmedir. Uygun maliyetli ve yaygın olarak bulunanlar, inek pankreasının ileriye dönük olduğuna inanıyorlardı.

Bu noktada, MacLeod bu araştırmayı desteklemeye diğer tüm kaynakları aktardı. Ancak Banting ve MacLeod arasındaki gerilim tırmanıyordu, çünkü Banting MacLeod'un çalışmaları için kredi aldığını düşünüyordu.

MacLeod ise Banting'in tutumu ve sürekli şüphe ile sinirlenmeye başlamıştı.

Kanadalı bir biyokimyacı olan James Bertram Collip, insülin arındırmak için işe yaradı. Uygun bir saflık seviyesine ulaştığında, önce tavşanlarda, sonra insanlarda test ettiler.

Ancak, insülin ilk klinik çalışmalarını geçemedi.

İlk test, ciddi diyabeti olan 14 yaşında bir çocuğu içermiştir. Ekstrakt kan şekeri içinde yüzde 0.44'ten yüzde 0.32'ye düşmesine ve glikoz miktarında küçük bir düşüşe yol açsa da, enjeksiyon bölgesinde gelişen bir apse ve diğer diyabet göstergesi olan keton seviyeleri değişmedi.

Collip, özü daha da saflaştırmaya çalıştı ve 23 Ocak 1922'de gerçekleştirilen ikinci klinik çalışma derhal ve derin bir başarı gördü. Aynı 14 yaşındaki erkek çocuktaki kan şekeri seviyeleri 24 saat içinde yüzde 0,52'den yüzde 0,12'ye düşürüldü ve ketonlar idrardan kayboldu. Atılan glikoz miktarı 71.1 gramdan (g) 8.7 g'ye düştü.

Duruşma liderleri, bu önemli gelişmeleri gelecek ay boyunca altı hastada daha tekrarladı.

Tüm bu deneyler yapılırken, Banting çoğunlukla deneyler için köpekler hazırlıyor ve seri üretime yönelik insülin yapmak için yeni yollar buluyor ve denemelere ya da sonuçlarda çıkan makalelere çok az katılıyordu.

Banting tanıma kazanmak için umutsuzlaştı ve 1922'nin sonlarına doğru öfkesi ve hayal kırıklığı çatışmaya neden oldu. Bir noktada, Collip, arıtma sürecine girmeden grubu terk etmekle tehdit etti. Banting'in üniversite salonlarında yanına darbe aldığı bildirildi.

İnsülini keşfetmek için kredinin verilmesi gereken kişi hakkında hala birçok farklı rapor yayınlanmaktadır, ancak sahadaki sınırlı tecrübesine rağmen - tekerlekleri harekete geçiren ve diyabet yönetimi için en önemli ilerlemeyi geliştiren bir ekibi bir araya getiren Banting oldu.