On estime à 30 millions le nombre d’Américains atteints de diabète. 86 millions d’autres ont un prédiabète, dont 30% développeront un diabète sur une période de cinq ans. C’est la maladie chronique à la croissance la plus rapide aux États-Unis. Pour les 6% et la population croissante de patients atteints de diabète de type 1 (DT1), l’insuline est nécessaire à la survie.
Il n’est pas exagéré d’appeler l’insuline un médicament qui sauve des vies. Depuis sa découverte en 1923, des millions de personnes ont vécu plus longtemps que prévu et ont réduit les complications dues à leur maladie. Les patients atteints de DT1 étaient auparavant « traités » avec des régimes de famine limite et une espérance de vie de quelques années seulement.
La base du régime alimentaire — popularisé dans la décennie précédant la découverte de l’insuline — était de limiter complètement les calories pendant un certain temps, entraînant une perte de poids spectaculaire avant de réintroduire le patient à un régime riche en graisses et en protéines sans glucides. Par écrit sur la stratégie, l’éminent médecin Eliot Proctor Joslin, MD, a noté que les patients étaient affamés avec seulement le « faible espoir que quelque chose de nouveau apparaîtrait. »
Entrer dans l’insuline, en 1923.
On savait depuis un demi-siècle que la glycémie était au cœur du problème du diabète. L’importance du pancréas dans le métabolisme des glucides était connue depuis 1880, lorsque les médecins allemands Joseph von Mering et Oskar Minkowski ont réussi à retirer le pancréas d’un chien et ont montré qu’il conduisait à un syndrome d’hyperglycémie, de glucosurie et de mort éventuelle.
Avant cela, en 1869, les chercheurs ont découvert 2 types de cellules dans le pancréas — les cellules acineuses sont responsables des fonctions digestives et les îlots de Langerhans sécrètent du sucre.
À la même époque, le scientifique roumain Nicolae Paulescu expérimentait un extrait pancréatique aqueux qui réduisait la glycémie lorsqu’il était injecté à des chiens diabétiques. Il a appelé cette substance pancréine. Lorsque la Première Guerre mondiale éclate, il arrête ses expériences pendant plusieurs années. Il a effectivement breveté son produit en 1922 auprès de l’office roumain des brevets, mais il n’a jamais été officiellement crédité de la découverte de l’insuline — car au même moment, deux chercheurs canadiens, Sir Frederick Grant Banting et John Macleod, ont publié un article sur l’utilisation réussie d’un extrait pancréatique à base d’alcool pour normaliser la glycémie chez un être humain.
En plus d’aider au développement de l’insuline, Palescu était également conscient qu’il existait d’autres enzymes dans le pancréas qui jouaient un rôle dans la régulation de la glycémie — ce qui n’a pas été étudié pendant les 50 prochaines années et joue aujourd’hui un rôle important dans le traitement du diabète.
Les travaux de Banting ont commencé avec sa découverte qu’en ligaturant le canal pancréatique sur les chiens, puis en retirant le pancréas intact, il pouvait isoler l’insuline sans qu’elle ne soit détruite par les enzymes pancréatiques digestives. Il a pu isoler une petite quantité d’une enzyme pancréatique — qu’il a injectée à un chien diabétique, démontrant une baisse de glucose.
Le processus a été répété plusieurs fois, mais était fastidieux et les rendements faibles. Cette procédure ne permettait de récolter qu’une petite quantité d’insuline et prenait beaucoup de temps, ils ont donc décidé d’utiliser le bétail comme source d’enzymes pancréatiques.
L’étape suivante est venue d’essayer de le purifier et de le tester sur des lapins. Le travail a été effectué sous la supervision de McCleod. Une fois qu’un bon processus de purification de l’insuline s’est produit, le premier essai humain a eu lieu en 1922 avec l’injection d’insuline chez un garçon de 14 ans. Miraculeusement, sa glycémie est tombée dans une fourchette normale, et il n’est pas mort. Plusieurs autres essais humains ont été développés, qui ont clairement montré que l’extrait pouvait réduire la glycémie chez l’homme.
Banting et McCleod ont reçu le prix Nobel de médecine en 1923 pour leurs travaux sur la découverte de l’insuline. Cela a créé une controverse qui perdure à ce jour quant à savoir qui aurait vraiment dû être reconnu pour la découverte. En fin de compte, c’est Banting qui a reçu les droits commerciaux de l’insuline, qu’il a donnés à l’Université de Toronto pour 1 $.
La production commerciale d’insuline était une entreprise énorme. Banting a demandé l’aide de la société Eli Lilly pour l’aider à produire de l’insuline qui était maintenant extraite de lapins, leur accordant un droit de licence non exclusif pour développer de l’insuline. La non-exclusivité a permis à d’autres entreprises de travailler également avec l’insuline.
Au départ, il y avait des problèmes majeurs de fiabilité des extraits d’insuline, et les extraits se détérioraient rapidement et manquaient de consistance d’un lot à l’autre. Le problème a été résolu en découvrant que l’insuline doit être préparée à un PH spécifique qui garantirait la pureté et le contrôle de la qualité. La méthode dite de « précipitation isoélectrique” a permis à Eli Lily de produire de l’insuline en grande quantité — bien qu’il y ait eu des problèmes de normalisation. L’Université de Toronto a été en mesure de garder le contrôle de l’insuline, mais a autorisé plusieurs entreprises à la développer.
Banting a déclaré à plusieurs reprises qu’il ne voulait pas qu’une entreprise ait un contrôle complet, afin de permettre à l’insuline de rester disponible à moindre coût pour les patients dans le besoin. Au fil du temps, de nouvelles proportions d’insuline ont été développées pour augmenter ou diminuer la durée de l’effet.
En 1936, Hans Hagedorn et August Krogh obtiennent les droits sur l’insuline de l’Université de Toronto. Ils ont formé la société Nordisk Insulin Laboratorium. Ils ont découvert que l’insuline pouvait être prolongée en ajoutant de la protamine obtenue à partir du sperme de truite de rivière. L’insuline protamine-zinc a duré 24 à 36 heures, la rendant quelque peu ingérable en raison d’une hypoglycémie prolongée.
Un problème avec toutes les insulines produites jusqu’en 1982 était qu’elles provenaient de sources animales et pouvaient provoquer des réactions allergiques et des réactions aux sites d’injection. Cela produisait parfois également des résultats incohérents.
Une percée majeure a eu lieu en 1978, lorsque Genentech a pu synthétiser la première molécule d’insuline humaine. Une fois le code génétique connu, les scientifiques de Lilly ont pu insérer la séquence d’ADN dans E. coli et récolte de l’insuline humaine en grandes quantités. L’insuline humaine était brevetable et a été mise sur le marché en 1982 sous 2 formes: une forme régulière ou à action courte ou une forme à action intermédiaire. Ces produits n’étaient pas susceptibles de provoquer des réactions allergiques et leurs effets étaient très constants. Ce qui manquait, cependant, c’était la capacité de ces insulines à agir comme de l’insuline lorsqu’elles sont sécrétées par le pancréas chez des sujets normaux, car le début de l’action ne pouvait pas être égalé.
Au fil des ans, les scientifiques ont modifié les séquences d’acides aminés de l’insuline humaine pour imiter de plus près l’effet de l’insuline in vivo. Ils ont créé des produits plus rapides et plus durables. Ils ont également développé de nouveaux systèmes d’administration tels que des stylos à insuline et des pompes pour rendre l’administration et le stockage de l’insuline pratiques et indolores.
Comme je l’ai dit, l’insuline T1D est un économiseur de vie. Pour de nombreux patients atteints de diabète de type 2, l’insuline peut être ajoutée à d’autres traitements pour contrôler le glucose et réduire les complications. La découverte de l’insuline a été une énorme percée scientifique, mais comme beaucoup de grandes choses, il y a des conséquences négatives involontaires.
L’insuline prolonge la vie des patients suffisamment longtemps pour qu’ils aient des complications aggravées de leur maladie, y compris la cécité, l’insuffisance rénale et les maladies cardiovasculaires prématurément. Il ne reste aucun moyen de réduire le risque de transmission d’une prédisposition génétique aux enfants des patients. Enfin, on peut affirmer que la découverte de l’insuline a stoppé les recherches sur le diabète, négligeant certaines hormones importantes qui jouent un rôle clé dans le métabolisme du glucose.
Ce n’est qu’au cours des 20 dernières années que nous avons reconnu et développé des médicaments en plus de l’insuline pour traiter le diabète de type 2. Ces produits ont changé la vie des personnes atteintes du DT2 et offrent la possibilité d’éviter les complications de l’insulinothérapie. Il a été dit — quoique de manière ironique – que la découverte de l’insuline était la pire chose qui soit jamais arrivée au diabète de type 2.
Mais on ne peut nier que l’insuline a sauvé des millions de vies dans les soins du DT1, et a sans doute été le plus grand miracle médical de ce siècle. Comme pour tout dans la vie, rien n’est noir et blanc, et toutes les bonnes choses ont des conséquences involontaires.