A principios de la década de 1920 Frederick Banting y Charles Best descubrieron la insulina bajo la dirección de John Macleod en la Universidad de Toronto. Con la ayuda de James Collip se purificó la insulina, lo que hizo que estuviera disponible para el tratamiento exitoso de la diabetes. Banting y Macleod obtuvieron el Premio Nobel por su trabajo en 1923.
A principios del siglo XX una dieta estricta baja en calorías y sin carbohidratos era el único tratamiento eficaz para la diabetes. Pero este método, con una ingesta de alimentos a veces tan baja como 500 calorías al día, tenía sus consecuencias, ya que la inanición lenta, al igual que la diabetes, agotaba a los pacientes de su fuerza y energía, dejándolos semi-inválidos. Además, el tratamiento dietético requería una fuerza de voluntad desmesurada por parte del paciente, y muy pocos eran capaces de mantener dietas bajas en calorías a largo plazo. En 1921, los investigadores de la Universidad de Toronto iniciaron una serie de experimentos que acabarían conduciendo al aislamiento y la producción comercial de la insulina -una hormona pancreática esencial para el metabolismo de los hidratos de carbono- y al éxito del tratamiento de la diabetes.
Poniendo las bases para el descubrimiento de la insulina
La conexión entre las secreciones pancreáticas y la diabetes fue demostrada por primera vez en 1889 por dos fisiólogos alemanes de la Universidad de Estrasburgo, Oskar Minkowski y Joseph von Mering. Mientras investigaban el efecto de las secreciones pancreáticas en el metabolismo de las grasas, realizaron una pancreatectomía completa a un perro de laboratorio, para descubrir que el animal desarrollaba una enfermedad indistinguible de la diabetes. Veinte años antes, un estudiante de medicina alemán, Paul Langerhans, había descubierto dos sistemas de células en el páncreas: los acinos, que sabía que producían las secreciones digestivas del páncreas, y otro sistema cuya función le era desconocida. A Langerhans estas células le parecían pequeños grupos de células, o islas, que flotaban entre los acinos. En 1901, Eugene Opie, un patólogo estadounidense de la Universidad Johns Hopkins, estableció la relación entre la degeneración de estas células, que habían sido denominadas «islotes de Langerhans», y la aparición de la diabetes. Gracias a los esfuerzos experimentales de estos y otros muchos investigadores, se sentaron las bases para el descubrimiento de la insulina -la secreción hormonal antidiabética de los islotes de Langerhans- en las primeras décadas del siglo XX.
Frederick Banting
En 1920 Frederick Grant Banting (1891-1941) era un cirujano que ejercía su profesión en Londres, Ontario, Canadá. Hijo menor de granjeros metodistas de Alliston, Ontario, Banting estuvo a punto de ingresar en el ministerio metodista, pero en el último momento decidió que su vocación estaba en la medicina. La Primera Guerra Mundial acortó su curso de medicina de cinco años en la Universidad de Toronto: su clase hizo todo el quinto año durante el verano de 1916 y, tras recibir sus apresurados títulos, partió a la guerra. Banting sirvió como oficial médico de batallón en el Cuerpo Médico del Ejército Canadiense; regresó a Toronto en 1919 tras haber sido herido en el brazo por metralla. Se formó como cirujano en el Hospital de Niños Enfermos de Toronto, y luego decidió abrir una pequeña consulta como cirujano en London, Ontario. Desgraciadamente, los ingresos de su consulta eran escasos, lo que le obligó a aceptar un puesto de demostrador en la facultad de medicina local. Como tal, el 30 de octubre de 1920 Banting estaba preparando una conferencia sobre la función del páncreas. Se detuvo en la biblioteca de la facultad de medicina, donde cogió el último número de Cirugía, Ginecología y Obstetricia, y leyó un artículo titulado «La relación de los islotes de Langerhans con la diabetes, con especial referencia a los casos de litiasis pancreática».
Banting se acerca a John Macleod
Mientras pensaba en las secreciones pancreáticas después de leer el artículo, Banting anotó una idea para un experimento preliminar para investigar más a fondo la relación entre las secreciones pancreáticas y la diabetes. El 7 de noviembre, siguiendo el consejo de un colega, Banting puso su idea en conocimiento de John James Rickard Macleod (1876-1935), un fisiólogo escocés experto en el metabolismo de los carbohidratos de su alma mater, la Universidad de Toronto.
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John Macleod en 1923.
C. H. Best Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Macleod, hijo de un ministro, recibió su formación médica en la Universidad de Aberdeen y su formación bioquímica en la Universidad de Leipzig. En 1903 Macleod emigró a Estados Unidos para ocupar un puesto de profesor de fisiología en la Western Reserve University (actual Case Western Reserve University) de Cleveland, Ohio. Después de 15 años en Western, Macleod aceptó una cátedra en la Universidad de Toronto, donde realizó investigaciones sobre la respiración.
Al principio de su carrera, Macleod había publicado una serie de artículos sobre la glucosuria, o la presencia de azúcar en la orina (una indicación común de la diabetes). Como científico familiarizado con la literatura sobre el tema, no estaba impresionado con la gama de conocimientos de Banting sobre la diabetes y el páncreas y era escéptico sobre la solidez de la idea de Banting. Sin embargo, Macleod decidió cederle un espacio de laboratorio, un ayudante y algunos perros de laboratorio durante dos meses al final del año académico.
Comienzan los experimentos
Banting y su ayudante, Charles Herbert Best (1899-1978), comenzaron sus experimentos en mayo de 1921. Best, hijo estadounidense de padres canadienses, acababa de terminar su licenciatura en fisiología y bioquímica en la Universidad de Toronto y había sido contratado como asistente de investigación de Macleod, su antiguo profesor. Macleod le asignó a Banting, y el cirujano de 29 años y el asistente de 22 comenzaron a trabajar juntos.
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Frederick Banting y Charles Best en la azotea del edificio médico de la Universidad de Toronto en 1922. Se utilizaron perros como sujetos experimentales en las pruebas de insulina.
F. G. Banting Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Una combinación de oportunidad y buena suerte permitió a los investigadores de Toronto ser los primeros en anunciar el descubrimiento de la insulina. Científicos de Alemania y Hungría habían estado muy cerca de encontrar la insulina pura, pero la falta de financiación y la devastación de la Primera Guerra Mundial detuvieron sus avances. Siguiendo los pasos de los investigadores anteriores, Banting y Best empezaron a estudiar la diabetes mediante una combinación experimental de ligadura de conductos, que consistía en atar el conducto pancreático al intestino delgado, y pancreatectomías, es decir, la extirpación quirúrgica completa del páncreas. La ligadura del conducto servía para atrofiar las células de los acinos que producían las secreciones digestivas, dejando sólo las células de los islotes de Langerhans. Se descubrió que los perros ligados a los conductos no desarrollaban diabetes. La pancreatectomía era el método para inducir la diabetes: cuando se extirpaba todo el tejido pancreático, los perros experimentales mostraban inmediatamente signos de glucosuria.
La idea de Banting del 30 de octubre consistía en ligar los conductos pancreáticos de un perro y extraer y aislar las secreciones que se producían tras la atrofia de las células de los acinos. Él y Best iniciaron este experimento, pero descubrieron que era difícil mantener vivos a los perros ligados a los conductos y despancreatizados el tiempo suficiente para llevar a cabo cualquier prueba. Sin embargo, tras un verano de muchos contratiempos y fracasos, el equipo comunicó en otoño que mantenía vivo a un perro gravemente diabético con inyecciones de un extracto elaborado a partir de páncreas ligado por conductos y preparado, siguiendo las instrucciones de Macleod, en solución salina. Sorprendentemente, este extracto redujo drásticamente los niveles de azúcar en sangre de los perros diabéticos de experimentación.
Se presentan los hallazgos y comienzan las tensiones
El 30 de diciembre de 1921, Macleod, Banting y Best presentaron sus hallazgos en la conferencia de la Sociedad Fisiológica Americana, en la Universidad de Yale. Banting, por nerviosismo e inexperiencia, hizo un mal trabajo al presentar la ponencia, y el público fue muy crítico con los hallazgos presentados. Macleod, como presidente de la sesión, se unió a la discusión en un intento de rescatar a Banting de los mordaces comentarios. Después de este fiasco, Banting se convenció de que Macleod había intervenido para robarles el mérito a él y a Best, y las relaciones entre ambos empezaron a deteriorarse.
Purificación de la insulina y primeras pruebas en humanos
A finales de 1921, Macleod invitó a James Bertram Collip (1892-1965), bioquímico del departamento de fisiología de la Universidad de Toronto, a ayudar a Banting y a Best a purificar su extracto. Collip, otro graduado de la Universidad de Toronto, estaba en un año sabático de la Universidad de Alberta y, con el apoyo de una beca, había regresado a su alma mater. Como el ritmo de los experimentos se aceleraba, Banting y Best necesitaban grandes cantidades de su extracto, y Collip se puso a trabajar en la purificación del extracto para las pruebas clínicas en humanos.
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James Collip como estudiante de posgrado, hacia 1914.
J. B. Collip Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Las primeras pruebas clínicas en un paciente humano se realizaron en un niño de 14 años gravemente diabético. Aunque las inyecciones del extracto no tuvieron efectos beneficiosos rotundos, el equipo de Toronto siguió experimentando. Poco después, Collip logró un gran avance en la purificación del extracto, utilizando alcohol en una concentración ligeramente superior al 90% para precipitar el principio activo (la insulina). Al mismo tiempo, sin embargo, aumentaba la tensión personal entre los cuatro científicos, ya que Banting estaba cada vez más resentido con Macleod y se enfrentaba con Best a Collip en la carrera por la purificación del extracto. A finales de enero, Collip se presentó en el laboratorio de Banting y Best y les informó de que, aunque había descubierto un método para producir extracto puro, sólo lo compartiría con Macleod. Sólo la rápida contención de Best impidió que Banting atacara a Collip. Afortunadamente para el futuro de la insulina, un incómodo acuerdo alcanzado unos días después les permitió seguir trabajando juntos. El 3 de mayo de 1922, Macleod, en representación del grupo, anunció a la comunidad médica internacional en una reunión de la Asociación de Médicos Americanos que habían descubierto la «insulina», el agente antidiabético.
Premio Nobel
Banting y Macleod recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1923 por el descubrimiento de la insulina. El hecho de que el comité del Nobel eligiera sólo a Banting y Macleod para el premio provocó más animosidad. Banting, indignado por el hecho de que Macleod fuera elegido para compartir el premio con él, anunció inmediatamente que dividiría sus ganancias con Best. Macleod, quizás como reacción al gesto de Banting, anunció que él también compartiría su premio, con Collip. A finales de 1923, la insulina llevaba un año en producción comercial en los laboratorios de Eli Lilly and Company en Indianápolis. Los pacientes diabéticos que recibían inyecciones de insulina se recuperaban de los comas, volvían a comer carbohidratos (con moderación) y se daban cuenta de que se les había dado una nueva oportunidad de vivir.
La información contenida en esta biografía se actualizó por última vez el 1 de diciembre de 2017.
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