İnsülini kim keşfetti?
Tüm diyabet türleri, vücudun yetersiz, etkisiz veya var olmayan insülin kaynaklarının bir sonucu olarak kan şekerini verimli bir şekilde kullanamaması nedeniyle meydana geldiğinden, insülin diyabet tedavisinin merkezinde yer alır.
İnsülini keşfeden yenilikçi bilim adamları bir Nobel ödülü kazandı, ancak keşif aynı zamanda tartışmalara da neden oldu.
İnsülinin keşfi, 1921'de, asistanı Charles Best'in kimya becerileri olan Frederick G. Banting adlı Kanadalı bir ortopedi cerrahının ve Kanada'daki Toronto Üniversitesi'nden John MacLeod'un fikirlerinin ardından gerçekleşti.
Yıllar boyunca insülin keşfiyle ilgili birkaç çelişkili açıklama dolaşıma girdi ve 1923'te keşfiyle verilen Nobel Ödülü bile yıllar sonra sorgulanmaya başladı.
Bu yazıda, bu çığır açan diyabet tedavisinden sorumlu kişilere bakıyoruz.
İnsülinin tarihçesi
Diyabet anlayışı binlerce yıldır gelişmektedir; Antik Yunanlılar bile bunu biliyordu ve diyabeti idrar tadıyla teşhis ediyorlardı.
Kan şekeri seviyeleriyle ilgili belirli idrar durumlarının ve susuzluk seviyelerinin yüzyıllar boyunca arttığı bilinci.
19. yüzyıl fizyologları, pankreasın vücuttaki enerjiyi işlemede kilit rol oynadığını anlasalar da, iki fizyolog 1890'da pankreası bir köpekten çıkarana kadar pankreasın diyabetteki doğrudan rolünü anlamadılar.
Bu iki bilim insanı, 3 hafta içinde şiddetli diyabet gelişimini gözlemledi ve bugün bu duruma sahip insanlara aşina olacak semptomlar dahil:
- yüksek kan şekeri
- diabetes insipidusta görüldüğü gibi yüksek oranda seyreltilmiş idrar
- diyabetik koma
- ketozdan ölüm
Pankreas adacıklarının veya Langerhans adacıklarının, pankreasın kan şekeri kontrolü üzerindeki etkilerini tetikleyebileceğini öne süren ilk fizyolog, bu iddiaları ilk kez 1894 civarında yapan Sör Edward Albert Sharpey-Schäfer oldu.
Şu anda insülin olduğunu anladığımız maddeyi izole etmese de, bu henüz keşfedilmemiş maddeyi tanımlamak için "insülin" terimini kullandı ve 1913'te hem varlığına hem de önemine işaret etti.
1901'de bilim adamları, köpeklerde, kedilerde ve tavşanlarda pankreas kanalının bağlanmasının veya bağlanmasının pankreasta hormon üreten hücrelerin çoğunu yok ettiğini bulmuşlardı.
Bununla birlikte, modern bilim adamlarının artık insülin ürettiğini bildikleri Langerhans adacıkları hala sağlamdı. Önemli olarak, diyabetin yaygın bir semptomu olan idrarda kan şekeri belirtisi yoktu. Bu, adacık hücrelerinin diyabet gelişiminde rol oynadığının ilk açık göstergesiydi.
Keşif
1921'de Dr. Frederick G. Banting adacık hücrelerinden salgıları izole eden ve bunları diyabet için potansiyel bir tedavi olarak sunan ilk kişi oldu.
Diğer bilim adamlarının insülini bulmada başarısız olabileceğini, çünkü sindirim enzimlerinin insülini kimse çıkarmadan insülini yok ettiğini gözlemledi.
Banting’in planı, laboratuar köpeklerinin pankreas kanallarını, enzimleri üreten hücreler dejenere olup sağlam adacık hücrelerini canlı bırakana kadar bağlamaktı. Daha sonra kalıntıyı çıkarırdı.
Banting, diyabeti doğru bir şekilde kontrol etmek için kan şekerini test etmedeki yeni gelişmeler hakkında yeterince bilgili değildi, bu yüzden daha az güvenilir olan idrarı kontrol etti.
Bununla birlikte, fikir yeni değildi - diğer bilim adamları da pankreastan kan şekerini düşüren özütler üretmeye çalıştılar - ve özellikle yararlı değildi çünkü Banting hormonu sadece küçük miktarlarda izole edebiliyordu.
Ayrıca, ekstraktın toksik özelliklere sahip olduğu ve hayvanlarda ağrı ve ateş gibi ciddi yan etkilere neden olduğu görüldü.
Geliştirme
Banting, karbonhidrat metabolizması alanında uzman değildi, bu yüzden Toronto Üniversitesi Fizyoloji Başkanı Profesör John James Rickard Macleod'dan laboratuvar alanı ve tesisler talep ettiğinde, saygın fizyolog ilk başta isteksiz davrandı.
Bununla birlikte, Banting’in ısrarı ve daha güvenilir sonuçların olasılığı, MacLeod'u laboratuar alanı bağışlamaya ikna etti. Pankreası parçalamak için bağlamak yeni bir araştırma aracı olmasa da, adacıkların daha yavaş dejenerasyonu nedeniyle izole edilmesi fikri Macleod'un ilgi odağıydı.
Hiç kimse tamamen dejenere olmuş bir pankreastan adacık çıkarmaya kalkışmamıştı.
Banting, insülinin izole edilmesine yardımcı olması için Charles Herbert Best adlı bir asistanı işe aldı. Macleod, araştırmanın genel yapısına yardımcı oldu ve Best, glikoz seviyelerini kontrol etmek için kanın kimyasal testinde uzmanlaştı.
Araştırma 17 Mayıs 1921'de başladı.
Amaç, bir köpeğin pankreasını parçalanıncaya ve adacıkların özünü üretmeye başlayana kadar bağlamaktı. Bu öz, daha sonra diyabet üzerindeki etkilerini ölçmek için pankreas içermeyen diğer köpeklere verilecektir.
İlerleme başlangıçta yavaştı. Banting, hayvan ameliyatı ile mücadele etti ve kanala bağlı 10 köpeğin 7'si öldü. Banting ve Best, birkaç Kanada doları karşılığında potansiyel karaborsa köpeklerini sokakta satın almak zorunda kaldı.
27 Temmuz'da sonunda pankreası başarıyla çıkarılmış bir köpek ve bağlı pankreas kanalları olan bir köpek hazırladılar. Üç gün sonra, araştırmacılar dejenere olmuş pankreası dondurdular, bir macun haline getirdiler ve süzdükten sonra oda sıcaklığına ısıttılar ve pankreası olmayan köpeğe 5 mililitre (ml) enjekte ettiler.
Bilim adamları her 30 dakikada bir köpekten kan örnekleri aldılar ve kan şekerinde yüzde 0,2'den yüzde 0,12'ye geçici bir düşüş gördüler. Köpek bir enfeksiyon nedeniyle ertesi sabah öldü, ancak bilim adamları isletin adını verdikleri özütün ilk anti-diyabetik eylem belirtilerini kaydetti.
Deneylerinin birçoğu başarısızlıkla sonuçlanarak laboratuvar köpeklerinin ölümüyle sonuçlanırken, Banting ve ekibi, ekstraktlarının bir sonucu olarak kan şekeri seviyelerinde, daha sonra insülin haline gelecek olan isletin'in anti-diyabetik özelliklerine güvendikleri için yeterince düzenli düşüşler gördüler. .
Banting ve Best daha sonra, pankreası kademeli olarak parçalamak yerine, pankreası aşırı çalışmak ve tüketmek için sekretin adı verilen bir hormon kullanmaya karar verdiler; bunun, insülin sağlarken toksik etkileri azaltacağı umuduyla.
Sekretin elde etme prosedürü zor ve pratik değildi, ancak pankreastan insülin elde etmenin daha güvenli bir yolunu gösterdi.
Ayrıca, tıpta terapötik etkiyi yaratan aktif bileşen olan insülini yok etmeden pankreas solüsyonundan bir özüt toplamaya çalışmanın zorluğuyla da karşı karşıya kaldılar.
Sonraki adımlar
Bir sonraki zorluk, adacık hücrelerini ve dolayısıyla insülini kitlesel ölçekte üretmenin bir yöntemini bulmaktı, böylece diyabet için geniş ölçekli bir ilaç olarak bir miktar kullanıma sahip olacaktı.
Pankreas ligasyonu için köpek arzının araştırmanın ilerlemesini sınırlayacağını fark eden Banting ve Best, kaynak materyal olarak ineklerin pankreasını kullanmaya devam etti.
Bilim adamları, çözeltiyi çıkarma ve konsantre etme süreçlerini uyarlayarak, daha fazla miktarda aktif bileşen (insülin) içeren bir madde üretmeyi başardılar. Daha sonra bu özü, pankreası olmayan laboratuvar köpeklerinden birine enjekte ettiler.
Köpeğin kan şekeri yüzde 0,46'dan yüzde 0,18'e düştü - büyük bir gelişme. Uygun maliyetli ve yaygın olarak bulunabilen bu kişiler, inek pankreasının ileriye giden yol olduğuna inanıyorlardı.
Bu noktada, MacLeod diğer tüm kaynakları bu araştırmayı desteklemeye yönlendirdi. Bununla birlikte, Banting, MacLeod'un çalışmalarından övgüyle bahsettiğini hissettiği için Banting ve MacLeod arasındaki gerilim tırmanıyordu.
Öte yandan MacLeod, Banting’in tavrı ve sürekli şüphesiyle hayal kırıklığına uğruyordu.
Kanadalı köklü bir biyokimyacı olan James Bertram Collip, insülini saflaştırmak için çalışmaya başladı. Uygun bir saflık seviyesine ulaştıktan sonra, bunu önce tavşanlar, sonra insanlar üzerinde test ettiler.
Bununla birlikte, insülin ilk klinik denemelerini geçemedi.
İlk test, şiddetli şeker hastalığı olan 14 yaşındaki bir çocuğu içeriyordu. Ekstre kan şekerinde yüzde 0,44'ten yüzde 0,32'ye düşüşe ve atılan glikoz miktarında küçük bir azalmaya neden olurken, enjeksiyon bölgesinde apse ve diyabetin bir başka göstergesi olan keton seviyelerinde bir değişiklik olmadı.
Collip, özü daha da saflaştırmak için çalıştı ve 23 Ocak 1922'de gerçekleştirilen ikinci klinik deney, anında ve derin bir başarıya ulaştı. Aynı 14 yaşındaki erkek çocuktaki kan şekeri seviyeleri 24 saat içinde yüzde 0,52'den yüzde 0,12'ye düştü ve ketonlar idrardan kayboldu. Atılan glikoz miktarı 71.1 gramdan (g) 8.7 g'a düştü.
Deneme liderleri, önümüzdeki ay boyunca altı hastada daha bu önemli gelişmeleri tekrarladı.
Tüm bu deneyler yapılırken, Banting esas olarak köpekleri deneyler için hazırlıyordu ve seri üretim için insülin üretmenin yeni yollarını arıyordu ve denemelere veya sonuçta ortaya çıkan makalelere çok az dahil oldu.
Banting tanınmak için çaresiz hale geldi ve 1922'nin sonlarına doğru öfkesi ve hayal kırıklığı çatışmalara neden olmaya başladı. Bir noktada Collip, arınma sürecini geçmeden grubu terk etmekle tehdit etti. Banting'in üniversite salonlarında onunla birlikte darbelere maruz kaldığı bildirildi.
İnsülini keşfetmesi için kime övgü verilmesi gerektiği konusunda birçok farklı rapor hala dolaşıyor olsa da, bu alandaki sınırlı deneyimine rağmen çarkları harekete geçiren ve diyabet yönetimi için en önemli ilerlemeyi geliştiren ekibi bir araya getiren Banting oldu.
Nobel Ödülü tartışması
1923'te August Kroch adlı Danimarkalı bir fizyolog, Banting'in fikrine ve MacLeod'un rehberliğine dayalı olarak Banting ve MacLeod için ortak bir Nobel Ödülü adaylığı ortaya koydu.
Banting, Kanada'dan ilk Nobel adayı oldu ve bir şişe insülin artık Kanada'nın 100 dolarlık banknotunda gurur duyuyor.
Ancak Nobel komitesi, gıpta ile bakılan ödülü yalnızca bir ila üç kişiye verebildi. Banting, MacLeod’un adaylığını duyduğunda öfkeliydi, bunun yerine Best'in aday gösterilmesi gerektiğine inanıyordu ve neredeyse ödülü geri çeviriyordu.
Ancak fikrini değiştirdi ve bunun yerine kredisini ve ödül parasını Best ile paylaştı. MacLeod öğrendiğinde, Collip için de aynısını yaptı.
Yıllar sonra, Banting’in 1941’de bir uçak kazasında ölmesinden çok sonra, Nobel Ödülü’nün resmi tarihi, Best’in insülin gelişimine katkısını kamuoyuna açıkladı.
Özet
Bir ekip insülini keşfetti.
Frederick G. Banting, 1921'de pankreas özü çıkarmanın bir yolunu buldu; Toronto Üniversitesi fizyoloji başkanı John MacLeod bu süreci denetledi; Banting’in asistanı Charles Best, sürecin iyileştirilmesine yardımcı oldu ve James Collip adlı bir biyokimyacı, insülini klinik olarak yararlı hale getirmek için daha da saflaştırmaya yardımcı oldu.
