През 1922 г. учени от университета в Торонто влизат в болнична стая пълна с деца болни от диабет.

Повечето от децата са в кома и умират от диабетна кетоацидоза.

Този случай е известен като един от най-невероятните моменти в медицината.

Представете си стая пълна с родители, седнали на ръба на леглото, в очакване на неизбежната смърт на детето си.

Учените минават през всяко легло и инжектират на всяко дете новия пречистен екстракт инсулин.

Когато започват да инжектират и последното дете в стаята, първото дете, което са инжектирали, започва да се събужда.

И така, едно по едно, всички деца се събуждат от диабетна кома.

Така стаята, над която тегне смърт и тъга, се превръща в място на радост и надежда.

Днес в „Личности променили света“ ще ви разкажем за хората, благодарение на които се случва това – д-р Фредерик Бантинг (млад хирург) и д-р Чарлз Бест (студент по медицина), които лично инжектират децата, а само година по-рано, през лятото на 1921 г. откриват инсулина.

Началото

Инсулинът е от основно значение за лечението на диабет, тъй като всички видове диабет възникват поради неспособността на организма да използва ефективно кръвната захар, в резултат на недостатъчни, неефективни или несъществуващи доставки на инсулин.

Учени новатори, откриват инсулина и печелят Нобелова награда, но откритието предизвиква и противоречия.

Откритието на инсулина се случва през 1921 г. благодарение на идеите на канадски хирург-ортопед на име Фредерик Г. Бантинг, химическите умения на неговия асистент Чарлз Бест и Джон Маклауд от университета в Торонто, Канада.

Няколко противоречиви сведения за откриването на инсулин са циркулирали през годините и дори Нобеловата награда, присъдена за откриването му през 1923 г., е поставена под въпрос години по-късно.

Историята на инсулина

Разбирането на диабета се развива от хиляди години; дори древните гърци са знаели за него и са го диагностицирали, като опитвали урината на болните.

Физиолозите от 19-ти век разбират, че панкреасът има ключово участие в преработката на енергията в тялото, но не разбират пряката роля на панкреаса при диабет, докато двама физиолози не отстраняват панкреаса от куче през 1890 г.

Тези двама учени наблюдават развитието на тежък диабет в рамките на 3 седмици, включително симптоми, които са познати на хората със заболяването и днес, включително:

• висока кръвна захар
• силно разредена урина
• диабетна кома
• смърт от кетоза

Първият физиолог, който предполага, че панкреатичните островчета или островчетата на Лангерханс, може да управляват въздействието на панкреаса върху контрола на кръвната захар, е сър Едуард Алберт Шарпей-Шефер, който за първи път прави тези твърдения около 1894 г.

Въпреки че не изолира веществото, което сега познаваме като инсулин, той използва термина „инсулин“, за да опише това все още неоткрито вещество и посочва, както неговото съществуване, така и неговото значение през 1913 г.

Откритие

През 1921 г. д-р Фредерик Г. Бантинг става първият човек, който изолира секретите от островните клетки и ги представя като потенциално средство за лечение на диабет.

Той забелязва, че други учени може да не са намерили инсулин, защото храносмилателните ензими са го унищожили, преди някой да може да го извлече.

Планът на Бантинг е бил да обвърже панкреатичните канали на лабораторни кучета, докато клетките, които произвеждат ензимите, се дегенерират, оставяйки островните клетки живи. След това той извлича инсулина.

Бантинг не е бил достатъчно информиран за новостите в тестването на кръвната захар, за да провери точно наличието на диабет, така че той проверява урината, която е по-малко надеждна.

Неговата идея обаче не е нова – други учени също са се опитвали да произвеждат екстракти от панкреаса, които да намалят кръвната захар, но без особен успех, тъй като може да се изолира много малко количество от хормона.

Освен това екстрактът изглежда има токсични свойства и причинява тежки странични ефекти, включително болка и треска , при животните.

Развитие

Бантинг не е експерт в областта на въглехидратния метаболизъм, така че когато иска лабораторно пространство и съоръжения от професор Джон Джеймс Рикард Маклеод, ръководител на физиологията в Университета в Торонто, уважаваният физиолог първоначално отказва.

Настойчивостта на Бантинг и възможността за по-надеждни резултати обаче убеждават Маклеод да дари лабораторно пространство. Докато обвързването на панкреаса, за да се разруши, не е нещо ново, идеята за изолиране на островчетата поради по-бавната им дегенерация, представлява голям интерес за Маклеод.

Никой досега не се е опитвал да извлече островчетата от напълно дегенерирал панкреас.

Бантинг взима за асистент Чарлз Хърбърт Бест, който да му помогне с изолирането на инсулина. Маклеод помага за общата структура на изследването, а Бест се специализира в химичното тестване на кръвта, за да провери нивата на глюкозата.

Изследването започва на 17 май 1921 г.

Целта е да се лигира панкреасът на куче, докато спре да работи и започне да произвежда екстракта от островчета. След това този екстракт да се даде на други кучета без панкреас, за да се оцени ефектът му върху диабета.

Първоначално напредъкът е много бавен. Бантинг се бори с операциите на животни и 7 от 10-те кучета, с вързани канали, умират. Бантинг и Бест трябва да прибегнат до закупуване на кучета на черно срещу няколко канадски долара.

На 27 юли най-накрая подготвят куче с успешно отстранен панкреас и куче със завързани панкреатични канали. Три дни по-късно изследователите замразяват дегенериралия панкреас, смилат го и го филтрират, преди да го затоплят до стайна температура и да инжектират 5 милилитра (ml) в кучето без панкреас.

Учените вземат кръвни проби от кучето на всеки 30 минути и виждат временен спад на кръвната захар от 0,2 процента до 0,12 процента. Кучето умира на следващата сутрин поради инфекция, но учените отбелязват първите признаци на антидиабетно действие от екстракта, който те наричат остротин.

Докато много от експериментите им се провалят, което води до смърт на лабораторните кучета, Бантинг и екипът виждат достатъчно редовни спадания на нивата на кръвната захар в резултат на техния екстракт, така че те са уверени в антидиабетните свойства на остротина, който по-късно ще стане инсулин.

Тогава Бантинг и Бест решават, че вместо да разграждат постепенно панкреаса, те ще използват хормон, наречен секретин, за да преуморят и изтощят панкреаса, с надеждата, че това ще намали токсичните ефекти, като същевременно ще осигури инсулин.

Процедурата за получаване на секретин е трудна и непрактична, но демонстрира по-безопасен начин за извличане на инсулин от панкреаса.

Следващи стъпки

Следващото предизвикателство е да се намери метод за производство на островни клетки и следователно инсулин в масов мащаб, така че той да има някаква употреба като широкомащабно лекарство за диабет.

Осъзнавайки, че предлагането на кучета за лигиране на панкреаса ще ограничи напредъка на изследването, Бантинг и Бест преминават към използването на панкреаса на крави като изходен материал.

Приспособявайки процесите си на извличане и концентриране на разтвора, учените успяват да произведат вещество, което съдържа по-голямо количество от активната съставка (инсулин). След това те инжектират този екстракт в едно от лабораторните кучета, които нямат панкреас.

Кръвната захар на кучето спада от 0,46% на 0,18% – огромно подобрение. Рентабилен и широко достъпен, те вярват, че кравешкият панкреас е техният път напред.

В този момент Маклауд насочва всички останали ресурси към подкрепа на това изследване. Въпреки това, напрежението между Бантинг и Маклауд ескалира, тъй като Бантинг усеща, че Маклауд поема заслугите за работата му.

Маклауд, от друга страна, е разочарован от отношението и постоянното подозрение на Бантинг.

Джеймс Бертрам Колип, утвърден канадски биохимик, влиза в екипа, за да работи по пречистването на инсулина. След като той постига подходящо ниво на чистота, го тестват първо на зайци, а след това на хора.

Инсулинът обаче не преминава първите си клинични изпитвания.

Първият тест включва 14-годишно момче с тежък диабет. Докато екстрактът води до спад в кръвната захар от 0,44% до 0,32% и малко намаляване на количеството екскретирана глюкоза, момчето развива абсцес, на мястото на инжектиране, а нивата на кетони, друг показател за диабета, не се променя.

Колип работи по пречистването на екстракта още повече и второто клинично изпитване, проведено на 23 януари 1922 г., постига незабавен и сигурен успех. Нивата на кръвната захар при същото 14-годишно момче намаляват от 0,52% на 0,12% в рамките на 24 часа, а кетоните изчезват от урината. Количеството отделена глюкоза  спада от 71,1 грама (g) на 8,7 g.

Ръководителите на изпитанията повтарят тези значителни подобрения при още шест пациенти през следващия месец.

Бантинг отчаяно иска да получи признание и към края на 1922 г. гневът и разочарованието му започват да предизвикват конфликт. В един момент Колип заплашва да напусне екипа, без да продължи процеса си на пречистване. Съобщава се, че Бантинг го напада в залите на университета.

Въпреки че все още се разпространяват много различни доклади за това, на кого трябва да се отдаде заслуга за откриването на инсулина, именно Бантинг е този, който задвижва колелата – въпреки ограничените си познания в тази област – и съставя екип, който разработва най-значителния напредък за управление на диабета.

Полемика за Нобелова награда

През 1923 г. датския физиолог, Август Крох, предлага съвместна номинация за Нобелова награда за Бантинг и Маклауд, въз основа на идеята на Бантинг и ръководството на Маклауд.

Бантинг е първият нобелов кандидат от Канада и в резултат на това бутилка инсулин заема гордо място в канадската банкнота от 100 долара.

Бантинг е бесен, когато чува за съноминацията на Маклауд, вярвайки, че вместо това трябва да му бъде дадена еднолична номинация, и почти отказва наградата.

После променя решението си и споделя наградата с Бест. Когато Маклауд разбира за това, той прави същото с Колип.

Години по-късно, много след смъртта на Бантинг при самолетна катастрофа през 1941 г., официалната история на Нобеловата награда признава публично приноса на Бест за развитието на инсулина.

Обобщение

Екип от хора открива инсулина.

Фредерик Г. Бантинг измисля начин за извличане на екстракт от панкреаса през 1921 г .; Джон Маклауд ръководи процеса; Чарлз Бест, асистент на Бантинг, помага за усъвършенстването на процеса, а биохимик на име Джеймс Колип помага да се пречисти още повече инсулина, за да стане клинично полезен.

Източник: MedicalNewsToday