Insulina ma już 100 lat

Frederick Banting miał zaledwie 30 lat, gdy wyizolował insulinę. Odbierając dwa lata później Nagrodę Nobla, był najmłodszym w historii jej laureatem w dziedzinie medycyny i fizjologii. W tym roku mija setna rocznica odkrycia, które cukrzycę, będącą kiedyś wyrokiem śmierci, uczyniło schorzeniem przewlekłym.

Najstarsze wzmianki o chorobie, objawiającej się wzmożonym pragnieniem i nasilonym oddawaniem moczu, pochodzą z papirusu odnalezionego w 1873 r. przez Georga Ebersa, niemieckiego egiptologa i powieściopisarza. Staroegipskie znalezisko jest datowane na ok. 1550 rok p.n.e. Faktu, że cukrzyca towarzyszy człowiekowi od wieków, dowodzi także określenie „diabetes”, które wywodzi się od greckiego słowa syfon, nawiązującego do wielomoczu, typowego symptomu choroby.

„Przy czym trzeba pamiętać, że dawniej dużo większym problemem klinicznym była cukrzyca typu 1. Jeszcze 100 lat temu nadwagę czy otyłość, z którymi powiązana jest cukrzyca typu 2, miewały tylko osoby z tzw. górnych warstw społecznych. Było to więc stosunkowo rzadkie schorzenie królów, arystokracji i bogaczy” — przypomina prof. dr hab. n. med. Leszek Czupryniak, kierownik Kliniki Diabetologii i Chorób Wewnętrznych Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, pasjonat historii, nie tylko medycyny.

Drakońska dieta była jedynym lekarstwem na cukrzycę typu 1

Przed erą insulinoterapii cukrzycę typu 1 próbowano leczyć dietą, polegającą na drakońskim ograniczeniu ilości spożywanych kalorii. Stężenie cukru obniżano, ale takie postępowanie nasilało wyniszczenie organizmu. Dla chorych nie było ratunku.

Już od lat 80. XIX w. było wiadomo, że trzustka produkuje jakąś substancję, która obniża poziom glukozy we krwi. „Na ten trop wpadło dwóch uczonych: Oskar Minkowski i Joseph von Mering, którzy prowadzili badania na Uniwersytecie w Starsburgu. Pierwszy z nich miał zresztą polskie korzenie. Zauważyli, że psy, którym usunęli trzustkę, oddają więcej moczu, w dodatku przyciąga on muchy, bo jest słodki. Wykazali przez to, że to trzustka zawiera jakiś regulator poziomu glukozy” — opowiada prof. Leszek Czupryniak.

Nad pozyskaniem tej substancji pracowano równolegle w kilku laboratoriach na świecie. „Co ciekawe, jako pierwszym udało się to Rumunom. Badacz z tego kraju, Nicolae Paulescu, w 1916 r. opracował wodny ekstrakt z trzustki, który po wstrzyknięciu psu z cukrzycą miał normalizujący wpływ na poziom glukozy u zwierzęcia. Wyniki swoich badań Paulescu opublikował we francuskojęzycznym czasopiśmie naukowym. Publikacja nie odbiła się jednak szerszym echem, do czego przyczynił się fakt, że szalała I wojna światowa, wówczas nazywana Wielką Wojną” — kontynuuje prof. Czupryniak.

Banting wpada na trop insuliny, przygotowując wykład

Frederick Banting był Kanadyjczykiem, chirurgiem ortopedą. Po powrocie z wojny otworzył prywatną praktykę w mieście London, 100 km od Toronto.

„Banting miał ponoć trudny charakter, więc i pacjentów jak na lekarstwo. Ponieważ musiał z czegoś żyć, zaczął wykładać. W nocy z 30 na 31 października 1920 r. przygotowywał się do wykładu dla studentów medycyny. Temat: chirurgia trzustki. Robiąc notatki, Banting wpadł na pomysł, który był początkiem przełomowego odkrycia. Już wtedy wiedziano, że w trzustce znajdują się skupiska komórek, które mają osobne ukrwienie i być może są źródłem substancji regulującej poziom cukru. Odkrywcą tychże komórek był Paul Langerhans i od jego nazwiska nazwano te gruczoły wydzielania wewnętrznego wyspami Langerhansa. Bazując na tej wiedzy, Banting zanotował szkic badania, polegającego na podwiązaniu przewodów trzustkowych u psa, co miało doprowadzić do samotrawienia trzustki. Następnie z ocalałych wysp trzustkowych chciał wyizolować substancję, która być może złagodzi „diabetus”, jak napisał z błędem” — wyjaśnia prof. Czupryniak.

Aby zapewnić sobie warunki do eksperymentów, Banting, wówczas 29-letni, zwrócił się z propozycją współpracy do Johna Macleoda, znanego profesora fizjologii na Uniwersytecie w Toronto i przewodniczącego Amerykańskiego Towarzystwa Fizjologicznego. Ten się zgodził i zaprosił młodego badacza do swojego laboratorium.

Rzut monetą wyłonił współpracownika

„Badania miały rozpocząć się latem 1921 r., podczas przerwy wakacyjnej na uczelni. Macleod był gotowy przydzielić Bantingowi asystenta. Wezwał dwóch studentów i kazał im rzucić monetą. Ten, który przegra, miał pomagać w badaniach. Padło na Charlesa Besta, który miał wówczas 22 lata. Czasami opowiadam tę historię studentom jako anegdotę, że jak się przegrywa rzut monetą, to nie zawsze musi oznaczać katastrofę” — mówi z uśmiechem prof. Czupryniak.

Prace ruszyły pełną parą. Panowie zastosowali metodę wymyśloną przez Bantinga: pozyskiwali ekstrakt z wysp Langerhansa, podawali go psom pozbawionym trzustki i cukier we krwi zwierząt istotnie się obniżał. Już 13 stycznia 1922 r. byli gotowi, by podać wyciąg choremu na cukrzycę dziś nazywaną cukrzycą typu 1.

Pierwszy zastrzyk z insuliny - próba na 14-letnim chłopcu

„To ogromna zasługa Bantinga, że był uparty i zdeterminowany, by podać lek pacjentowi. Był nim 14-letni Leonard Thompson. Wyniszczony chorobą, ważył zaledwie 30 kg. Chłopiec otrzymał zastrzyk i poziom cukru się obniżył. Ponieważ jednak wyciąg był niewystarczająco oczyszczony, w miejscu podania zrobił się ropień, dziecko zagorączkowało. Stało się jasne, że trzeba popracować nad czystością leku. Do zespołu dołączył wówczas dr James Collip, który podołał temu zadaniu” — przedstawia dalsze wydarzenia prof. Czupryniak.

Druga dawka insuliny podana Thompsonowi nie wywołała skutków ubocznych. Wieść o odkryciu błyskawicznie, jak na owe czasy, obiegła świat. O nowym leku mówiono w kategorii cudu. Komitet Noblowski bardzo szybko docenił wagę odkrycia i już w 1923 r. nagrodził naukowca medycznym Noblem. Razem z Bantingiem wyróżniono także jego szefa, Johna Macleoda, natomiast pominięto Besta. Odkrywca, doceniając jednak zasługi asystenta, z własnej inicjatywy podzielił się z nim nagrodą pieniężną.

„Frederick Banting miał wówczas 32 lata i był najmłodszym w historii laureatem tej nagrody w dziedzinie medycyny i fizjologii. To z pewnością jedna z najmniej dyskusyjnych Nagród Nobla. I chyba najszybciej przyznana, gdyż zwykle mija 20-25 lat od odkrycia do nagrody” — ocenia prof. Leszek Czupryniak.

Odkrywca witamin pierwszy produkował insulinę w Polsce

Co ciekawe, Polska była trzecim krajem w Europie, który produkował insulinę. Stał za tym… Kazimierz Funk, który zasłynął odkryciem i wyodrębnieniem z otrąb witaminy B1 i ukuciem terminu „witamina”.

„Do Warszawy ściągnął Funka wybitny bakteriolog Ludwik Rajchman, działacz społeczny, pomysłodawca i jeden z założycieli UNICEF-u. Ten pierwszy dyrektor Państwowego Zakładu Higieny spotkał Funka w 1923 r. w Nowym Jorku. Odwołał się do jego uczuć patriotycznych i namówił na pracę w PZH. W decyzji pomógł Funkowi fakt, że otrzymał dwuletnią pensję-stypendium z Fundacji Rockefellera. Kupił zatem bilet na statek i wraz z rodziną wyruszył do Warszawy. Po przybyciu doznał rozczarowania, gdyż obiecane laboratorium okazało się… puste” — relacjonuje prof. Czupryniak.

Funk zaczął myśleć, jak zdobyć pieniądze na wyposażenie. Ponieważ odkrywca insuliny za symbolicznego dolara przekazał tajniki jej pozyskiwania Uniwersytetowi w Toronto, a wyniki swoich prac szybko opublikował, Funk wpadł na pomysł, by wytwarzać insulinę w Polsce. Regularnie objeżdżał podwarszawskie rzeźnie, gdzie skupował wieprzowe i wołowe trzustki.

W 1924 r. produkcja insuliny szła już pełną parą, rząd — zamiast sprowadzać ratujący życie lek z zagranicy — kupował go od rodzimego procenta. Naukowiec pojechał do Niemiec i nabył nowoczesny sprzęt do laboratorium przy ul. Chocimskiej. W stolicy nie zagrzał jednak długo miejsca. Po zamachu majowym w 1926 r., kiedy to ostrzelano mieszkanie, w którym mieszkał, a następnie pominięciu Funka przy obsadzaniu szefostwa Katedry Biochemii na Uniwersytecie Warszawskim, rozczarowany naukowiec na zawsze wyjechał z Polski.

Eksport leku do krajów Europy

„Ludwik Rajchman potrzebował kogoś, kto będzie kontynuował produkcję insuliny. Wybór padł na biochemika Tomasza Spasowicza. Dzięki stypendium Fundacji Rockefellera mógł on wyjechać do Ameryki Północnej. Najpierw, w Kanadzie, przez trzy miesiące obserwował pracę Bantinga. Potem udał się do Indianapolis w USA, gdzie w fabryce firmy Eli Lilly wytwarzano insulinę masowo. Spasowicz wrócił do kraju w 1927 roku i uruchomił produkcję na dużą skalę. W latach 30. XX wieku lek ten był eksportowany z Polski do kilku krajów Europy Środkowej. Po wojnie Spasowicz pracował w Polfie Tarchomin, gdzie nadzorował produkcję insuliny aż do swojej śmierci w 1970 roku” — odtwarza dzieje prof. Czupryniak

Jak dodaje, ciekawa historia wiąże się także z uruchomieniem produkcji insuliny w Danii. „Nowym, głośnym lekiem zainteresował się duński fizjolog August Krogh, nagrodzony w 1920 r. medycznym Noblem za badania nad wysiłkiem fizycznym. Żona uczonego, będąc już w dorosłym wieku, zachorowała na cukrzycę typu 1. Krogh z małżonką czym prędzej ruszyli do Kanady, gdzie podczas kolacji Frederick Banting uhonorował noblistę, wręczając mu licencję na produkcję insuliny w Europie” — dopowiada diabetolog.

Insulina - jedno z największych odkryć nowożytnej medycyny

W 2021 r. na całym świecie będzie świętowane odkrycie insuliny przez Bantinga. „To, moim zdaniem, jedno z trzech największych odkryć nowożytnej medycyny. Na podium, obok insuliny, jest jeszcze miejsce dla antybiotyków oraz znieczulenia, które umożliwiło rozwój chirurgii” — podsumowuje prof. Leszek Czupryniak.

Ewa Kurzyńska