becslések szerint 30 millió amerikai cukorbeteg. További 86 millió prediabetes van, akiknek 30%-ánál ötéves időszak alatt alakul ki cukorbetegség. Ez a leggyorsabban növekvő krónikus betegség az Egyesült Államokban. A 6% – os és növekvő 1-es típusú diabetesben (T1D) szenvedő betegpopuláció esetében az inzulin szükséges a túléléshez.
nem túlzás az inzulint életmentő gyógyszernek nevezni. 1923-as felfedezése óta emberek milliói élvezték a tervezettnél hosszabb életet, és csökkentették a betegségük miatti szövődményeket. A T1D-ben szenvedő betegeket korábban “éhezési étrenddel” kezelték, és csak néhány év várható élettartamot kaptak.
az inzulin felfedezéséhez vezető évtizedben népszerűsített étrend alapja az volt, hogy egy ideig teljesen korlátozza a kalóriákat, ami drámai fogyáshoz vezet, mielőtt a beteget újra bevezetnék egy magas zsírtartalmú, magas fehérjetartalmú étrendbe, szénhidrát nélkül. Írásban a stratégia, prominens orvos Eliot Proctor Joslin, MD, megjegyezte, hogy a betegek éheztek csak a “halvány remény, hogy valami új fog megjelenni.”
írja be az inzulint, 1923-ban.
fél évszázad óta ismert, hogy a vércukorszint központi szerepet játszik a cukorbetegség problémájában. A hasnyálmirigy fontossága a szénhidrát anyagcserében 1880 óta ismert, amikor Joseph von Mering és Oskar Minkowski német orvosok sikeresen eltávolították egy kutya hasnyálmirigyét, és kimutatták, hogy ez magas vércukorszinthez, glucosuriához és végül halálhoz vezetett.
ezt megelőzően 1869—ben a kutatók 2 típusú sejtet fedeztek fel a hasnyálmirigyben-az acináris sejtek felelősek az emésztési funkciókért, és a Langerhans szigetei szekretáltak cukrot.
ugyanebben a korszakban Nicolae Paulescu román tudós egy vizes hasnyálmirigy-kivonattal kísérletezett, amely csökkentette a vércukorszintet, amikor cukorbeteg kutyákba injektálták. Ezt az anyagot pankreinnek nevezte. Amikor kitört az 1. világháború, több évig abbahagyta kísérleteit. 1922—ben szabadalmaztatta termékét a román Szabadalmi Hivatalnál, de hivatalosan soha nem tulajdonították neki az inzulin felfedezését-ugyanakkor 2 kanadai kutató, Sir Frederick Grant Banting és John Macleod publikált egy cikket az alkohol alapú hasnyálmirigy-kivonat sikeres használatáról az emberi vércukorszint normalizálására.
az inzulin kifejlesztése mellett Palescu tisztában volt azzal is, hogy a hasnyálmirigyben vannak más enzimek is, amelyek szerepet játszanak a vércukorszint szabályozásában—amit a következő 50 évben nem vizsgáltak, és ma fontos szerepet játszanak a cukorbetegség kezelésében.
Banting munkája azzal a felfedezéssel kezdődött, hogy a hasnyálmirigy-csatorna ligálásával kutyákon, majd a hasnyálmirigy ép eltávolításával izolálhatja az inzulint anélkül, hogy az emésztő hasnyálmirigy-enzimek elpusztítanák. Képes volt kis mennyiségű hasnyálmirigy enzimet izolálni-amelyet egy cukorbeteg kutyába injektált, bizonyítva a glükóz csökkenését.
a folyamatot többször megismételtük, de unalmas volt, és a hozamok kicsiek voltak. Ez az eljárás csak kis mennyiségű inzulint tudott betakarítani, és időigényes volt, ezért úgy döntöttek, hogy szarvasmarhákat használnak hasnyálmirigy-enzimek forrásaként.
a következő lépés az volt, hogy megpróbáljuk megtisztítani és nyulakon tesztelni. A munkát McCleod felügyelete alatt végezték. Miután az inzulin tisztításának jó folyamata megtörtént, az első emberi vizsgálat 1922-ben történt, az inzulin injekciójával egy 14 éves fiúba. Csodával határos módon a vércukorszintje normál tartományba esett, és nem halt meg. Számos további humán vizsgálatot fejlesztettek ki, amelyek egyértelműen kimutatták, hogy a kivonat csökkentheti az emberek vércukorszintjét. Banting és McCleod 1923-ban orvosi Nobel-díjat kaptak az inzulin felfedezéséért végzett munkájukért. Olyan vitát váltott ki, amely a mai napig fennmarad arról, hogy kinek kellett volna valóban elismerést szereznie a felfedezésért. Végül Banting kapta meg az inzulin kereskedelmi jogait, amelyet 1 dollárért adományozott a Torontói Egyetemnek.
az inzulin kereskedelmi előállítása hatalmas vállalkozás volt. Banting segítséget kért a cégtől Eli Lilly hogy segítsen előállítani az inzulint, amelyet most nyulakból nyertek ki, nem kizárólagos engedélyezési jogot biztosítva számukra az inzulin kifejlesztésére. A nem kizárólagosság lehetővé tette más vállalatok számára, hogy inzulinnal is dolgozzanak.
kezdetben komoly problémák merültek fel az inzulinkivonatok megbízhatóságával kapcsolatban, és a kivonatok gyorsan romlottak, és nem voltak következetesek tételenként. A problémát azzal oldották meg, hogy felfedezték, hogy az inzulint olyan speciális PH-n kell előállítani, amely biztosítja a tisztaságot és a minőségellenőrzést. Az úgynevezett “izoelektromos Csapadék” módszer lehetővé tette az Eli Lily számára, hogy nagy mennyiségben termeljen inzulint—bár a szabványosítással továbbra is problémák merültek fel. A Torontói Egyetem képes volt fenntartani az inzulin ellenőrzését, de több vállalatnak engedélyezte a fejlesztését.
Banting többször kijelentette, hogy nem akarja, hogy bármely vállalat teljes ellenőrzést gyakoroljon annak érdekében, hogy az inzulin olcsón elérhető maradjon a rászoruló betegek számára. Idővel az inzulin új arányait fejlesztették ki a hatás időtartamának növelése vagy csökkentése érdekében.1936-ban Hans Hagedorn és August Krogh a Torontói Egyetemen szerezte meg az inzulinhoz való jogot. Megalakították a Nordisk Insulin Laboratorium céget. Felfedezték, hogy az inzulin meghosszabbítható a folyami pisztráng spermájából nyert protamin hozzáadásával. A protamin-cink inzulin 24-36 órán át tartott, így a hosszan tartó hipoglikémia miatt kissé kezelhetetlenné vált.
az egyik probléma az 1982-ig előállított inzulinokkal az volt, hogy állati eredetű, és allergiás reakciókat válthat ki, valamint az injekció beadásának helyén fellépő reakciókat. Néha következetlen eredményeket is produkált.
jelentős áttörés történt 1978-ban, amikor a Genentech képes volt szintetizálni az első humán inzulin molekulát. Miután a genetikai kód ismert volt, a Lilly tudósai képesek voltak beilleszteni a DNS-szekvenciát az e-be. coli és betakarítás humán inzulin nagy mennyiségben. A humán inzulin szabadalmazható volt, 1982-ben 2 formában jelent meg a piacon: szabályos vagy rövid hatású vagy közepes hatású formában. Ezek a készítmények valószínűleg nem váltottak ki allergiás reakciókat, és hatásuk nagyon konzisztens volt. Ami azonban hiányzott, ezeknek az inzulinoknak az volt a képessége, hogy inzulinként viselkedjenek, amikor a hasnyálmirigy kiválasztódik normál alanyokban, mert a hatás kezdete nem egyeztethető össze.
az évek során a tudósok megváltoztatták az emberi inzulin aminosav-szekvenciáit, hogy jobban utánozzák az in vivo inzulin hatását. Olyan termékeket hoztak létre, amelyek gyorsabbak és tartósabbak voltak. Olyan új adagolórendszereket is kifejlesztettek, mint az inzulin tollak és szivattyúk, hogy az inzulin beadása és tárolása kényelmes és fájdalommentes legyen.
mint mondtam, a T1D inzulin életmentő. Sok 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő beteg esetében az inzulin hozzáadható más terápiákhoz a glükóz szabályozására és a szövődmények csökkentésére. Az inzulin felfedezése óriási tudományos áttörés volt, de mint sok nagy dolog, vannak negatív nem kívánt következmények is.
az inzulin elég hosszú ideig meghosszabbítja a betegek életét ahhoz, hogy betegségük rosszabb szövődményei, beleértve a vakságot, a veseelégtelenséget és a szív-és érrendszeri betegségeket, idő előtt kialakuljanak. Nincs mód arra, hogy csökkentsük a genetikai hajlam átadásának kockázatát a betegek gyermekeire. Végül azzal érvelhetünk, hogy az inzulin felfedezése megállította a cukorbetegség további kutatását, elhanyagolva néhány fontos hormont, amelyek kulcsszerepet játszanak a glükóz anyagcserében.
csak az elmúlt 20 évben ismertünk fel és fejlesztettünk ki gyógyszereket az inzulin mellett a 2-es típusú cukorbetegség kezelésére. Ezek a termékek megváltoztatták a T2D-ben szenvedők életét, és lehetőséget kínálnak az inzulinkezelés szövődményeinek elkerülésére. Azt mondták—bár nyelvesen -, hogy az inzulin felfedezése volt a legrosszabb dolog, ami valaha történt a 2-es típusú cukorbetegséggel.
de nem tagadható, hogy az inzulin több millió életet mentett meg a T1D ellátásban, és vitathatatlanul a század legnagyobb orvosi csodája volt. Mint minden az életben, semmi sem fekete-fehér, és minden jó dolognak vannak nem kívánt következményei.