det finns uppskattningsvis 30 miljoner amerikaner med diabetes. Ytterligare 86 miljoner har prediabetes, varav 30% kommer att utveckla diabetes under en femårsperiod. Det är den snabbast växande kroniska sjukdomen i USA. För den 6% och växande patientpopulationen med typ 1-diabetes (T1D) är insulin nödvändigt för överlevnad.
det är inte en överdrift att kalla insulin ett livräddande läkemedel. Sedan upptäckten 1923 har miljontals människor haft längre liv än planerat och minskat komplikationer på grund av deras sjukdom. Patienter med T1D var tidigare ”behandlade” med borderline-svält Dieter och gav livslängd på bara några år.
grunden för dietregimen—populariserad under decenniet fram till upptäckten av insulin—var att helt begränsa kalorier under en tidsperiod, vilket ledde till dramatisk viktminskning innan patienten återintroducerades till en hög fetthalt, högprotein diet utan kolhydrater. Skriftligen om strategin noterade den framstående läkaren Eliot Proctor Joslin, MD, att patienterna svältades med bara det ” svaga hoppet att något nytt skulle dyka upp.”
Ange insulin, 1923.
det hade varit känt i ett halvt sekel att blodsockret var centralt för problemet med diabetes. Betydelsen av bukspottkörteln i kolhydratmetabolism var känd sedan 1880, då tyska läkare Joseph von Mering och Oskar Minkowski framgångsrikt tog bort bukspottkörteln hos en hund och visade att det ledde till ett syndrom med högt blodsocker, glukosuri och eventuell död.
innan dess, 1869, upptäckte utredare 2 typer av celler i bukspottkörteln—acinarceller är ansvariga för matsmältningsfunktionerna och Langerhans öar utsöndrade socker.
nära samma era experimenterade den rumänska forskaren Nicolae Paulescu med ett vattenhaltigt pankreasextrakt som minskade blodsockret när det injicerades i diabetiska hundar. Han kallade detta ämne pankrein. När världskriget 1 bröt ut stoppade han sina experiment i flera år. Han patenterade faktiskt sin produkt 1922 med det rumänska patentverket, men han blev aldrig officiellt krediterad med upptäckten av insulin—för samtidigt publicerade 2 kanadensiska forskare, Sir Frederick Grant Banting och John Macleod ett papper om framgångsrik användning av ett alkoholbaserat pankreasextrakt för normalisering av blodsocker hos en människa.förutom att hjälpa till att utveckla insulin var Palescu också medveten om att det fanns andra enzymer i bukspottkörteln som spelade en roll för att reglera blodsockret—något som inte undersökts de närmaste 50 åren, och idag spelar en viktig roll vid behandling av diabetes.Bantings arbete började med hans upptäckt att genom att ligera bukspottkörtelkanalen på hundar och sedan ta bort bukspottkörteln intakt kunde han isolera insulin utan att det förstördes av matsmältningsenzymerna i bukspottkörteln. Han kunde isolera en liten mängd av ett pankreatiskt enzym-som han injicerade i en diabetisk hund, vilket visade en minskning av glukos.
processen upprepades flera gånger, men var tråkig och avkastningen liten. Denna procedur kunde bara skörda en liten mängd insulin och var tidskrävande, så de bestämde sig för att använda nötkreatur som en källa till pankreatiska enzymer.
nästa steg kom om att försöka rena det och testa det på kaniner. Arbetet utfördes under överinseende av McCleod. När en bra process för rening av insulin inträffade inträffade den första mänskliga försöket 1922 med injektion av insulin i en 14-årig pojke. Mirakulöst släppte det sitt blodsocker i ett normalt intervall, och han dog inte. Flera fler mänskliga försök utvecklades, vilket tydligt visade att extrakt kunde minska blodsockret hos människor. Banting och McCleod fick Nobelpriset i medicin 1923 för sitt arbete med att upptäcka insulin. Det skapade en kontrovers som kvarstår till denna dag om vem som verkligen borde ha fått erkännande för upptäckten. I slutändan var det Banting som fick de kommersiella rättigheterna till insulin, som han donerade till University of Toronto för $1.
att producera insulin kommersiellt var ett stort företag. Banting sökte hjälp från företaget Eli Lilly för att hjälpa till att producera insulin som nu extraherades från kaniner, vilket gav dem en icke-exklusiv licensrätt att utveckla insulin. Den icke-exklusiviteten gjorde det möjligt för andra företag att också arbeta med insulin.
ursprungligen fanns det stora problem med tillförlitligheten hos insulinextrakten, och extrakten försämrades snabbt och saknade konsistens från sats till sats. Problemet löstes genom upptäckten att insulin måste beredas vid ett specifikt PH som skulle säkerställa renhet och kvalitetskontroll. Den så kallade ”isoelektriska utfällningsmetoden” gjorde det möjligt för Eli Lily att producera insulin i stora mängder—även om det fortfarande fanns problem med standardisering. University of Toronto kunde behålla kontrollen över insulin, men licensierade det till flera företag att utveckla.
Banting uppgav upprepade gånger att han inte ville att något företag skulle ha fullständig kontroll för att tillåta insulin att förbli tillgängligt billigt för patienter i nöd. Med tiden utvecklades nya proportioner insulin för att öka eller minska effektens varaktighet.1936 erhöll Hans Hagedorn och August Krogh rätten till insulin från University of Toronto. De bildade företaget Nordisk Insulin Laboratorium. De upptäckte att insulin kunde förlängas genom att tillsätta protamin erhållen från sperma från flodöring. Protaminzinkinsulin varade 24-36 timmar, vilket gjorde det något ohanterligt på grund av långvarig hypoglykemi.
ett problem med alla insuliner som producerades fram till 1982 var att det härrörde från djurkällor och kunde ge allergiska reaktioner och reaktioner på injektionsställena. Det gav ibland också inkonsekventa resultat.
ett stort genombrott inträffade 1978, då Genentech kunde syntetisera den första humana insulinmolekylen. När den genetiska koden var känd, forskare vid Lilly kunde infoga DNA-sekvensen i E. coli och skörda humant insulin i stora mängder. Humant insulin var patenterbart och släpptes 1982 på marknaden i 2 former: en vanlig eller kortverkande form eller mellanverkande form. Dessa produkter var inte benägna att ge allergiska reaktioner och var mycket konsekventa i deras effekter. Vad som saknades var emellertid förmågan hos dessa insuliner att agera som insulin när de utsöndras av bukspottkörteln hos normala personer, eftersom verkan inte kunde matchas.
under årens lopp har forskare förändrat aminosyrasekvenserna av humant insulin för att närmare efterlikna effekten av in vivo insulin. De skapade produkter som var snabbare och längre. De utvecklade också nya leveranssystem som insulinpennor och pumpar för att göra administrering och lagring av insulin bekvämt och smärtfritt.
som jag sa är T1D insulin en livräddare. För många patienter med typ 2-diabetes kan insulin tillsättas till andra terapier för att kontrollera glukos och minska komplikationer. Upptäckten av insulin var ett enormt vetenskapligt genombrott, men som många stora saker finns det negativa oavsiktliga konsekvenser.
Insulin förlänger patienternas livslängd tillräckligt länge för att de ska få värre komplikationer av sin sjukdom, inklusive blindhet, njursvikt och hjärt-kärlsjukdom i förtid. Det finns inget sätt att minska risken för att passera genetisk predisposition till patienternas barn. Slutligen kan det hävdas att upptäckten av insulin stoppade ytterligare forskning om diabetes och försummade några viktiga hormoner som spelar nyckelroller i glukosmetabolism.
det har bara varit under de senaste 20 åren som vi har erkänt och utvecklat läkemedel förutom insulin för att behandla typ 2-diabetes. Dessa produkter har förändrat livet för personer med T2D och erbjuder chansen att undvika komplikationer av insulinbehandling. Det har sagts—om än tunga i kinden-att upptäckten av insulin var det värsta som någonsin har hänt med typ 2-diabetes. men det kan inte förnekas att insulin har räddat miljontals liv i T1D-vård, och var utan tvekan det största medicinska miraklet i detta århundrade. Som med allt i livet är ingenting svartvitt, och alla goda saker har några oavsiktliga konsekvenser.