1920年代初頭、Frederick BantingとCharles Bestはトロント大学のJohn Macleodの指導のもとインスリンを発見しました。 また、James Collipの協力によりインスリンを精製し、糖尿病の治療に役立てました。 20世紀初頭、糖尿病の治療には、低カロリーで炭水化物をとらない厳格な食事療法が唯一の有効な治療法であった。 しかし、この方法は、時には1日500キロカロリーという低い摂取量で、糖尿病と同じようにゆっくりとした飢餓状態で、患者の体力と気力を奪い、半病人状態にしてしまうという結果を招いた。 また、この食事療法は、患者の意志が非常に強く、低カロリー食を長期に渡って継続できる人はほとんどいなかった。 1921年、トロント大学の研究者たちは、炭水化物の代謝に不可欠な膵臓ホルモンであるインスリンの単離と商業生産につながる一連の実験を開始し、糖尿病の治療に成功したのです。 膵臓の分泌物が脂肪の代謝に及ぼす影響を調べていた彼らは、実験用の犬に膵臓を完全に切除したところ、その犬が糖尿病と見分けがつかないような病気になるのを発見したのである。 ランゲルハンスというドイツ人の医学生は、20年前に膵臓に2種類の細胞系を発見していた。膵臓の消化器官である分泌物を作り出す膵尖と、その機能が不明だったもう一つの細胞系である。 ランゲルハンスには、これらの細胞は膵臓の中に浮かぶ小さな細胞群、すなわち島のように見えた。 1901年、ジョンズ・ホプキンス大学の病理学者ユージン・オピーは、「ランゲルハンス島」と名付けられたこれらの細胞の変性と糖尿病の発症との間に関連性を見出した。
Frederick Banting
1920年、Frederick Grant Banting (1891-1941) はカナダ、オンタリオ州ロンドンで外科医として活躍していました。 オンタリオ州アリストンのメソジスト派の農家の末っ子で、メソジスト派の聖職に就こうとしたが、最後の瞬間に自分の天職は医学にあると決心した。 第一次世界大戦により、トロント大学での5年間の医学課程は短縮された。彼のクラスは1916年の夏に5年目を終え、急いで学位を取得すると、戦争に出征していった。 バンティングは、カナダ陸軍医療部隊の大隊医療将校として従軍し、榴散弾で腕を負傷した後、1919年にトロントに戻ってきた。 そして、トロントの病院(Hospital of Sick Children)で外科医としての訓練を受け、オンタリオ州ロンドンで外科医として小さな診療所を開くことを決意した。 しかし、診療所での収入はわずかであったため、やむなく地元の医学部でデモンストレーションを行うことになった。 1920年10月30日、バンティングは膵臓の機能についての講義を準備中だった。 彼は医学部の図書館に立ち寄り、『外科学』『婦人科学』『産科学』の最新号を手に取り、「ランゲルハンス島と糖尿病の関係、特に膵臓結石症の症例について」と題する論文を読んだ
Banting Approaches John Macleod
論文を読んで膵液について考えつつ、膵液と糖尿病の関係についてさらに検討すべく予備実験のアイデアを書きとめたのでした。 11月7日、同僚の助言に従って、バンティングは母校のトロント大学で炭水化物代謝の専門家であるスコットランド人の生理学者ジョン・ジェームズ・リカード・マクロード(1876-1935)に自分のアイデアを持ち込んだ。
macleod.jpg
1923年のジョン・マクロード。
C. H. Best Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Macleod は牧師の息子で、アバディーン大学で医学、ライプチヒ大学で生物化学を学びました。 1903年、マクレオドは米国に移住し、オハイオ州クリーブランドのウェスタン・リザーブ大学(現ケース・ウェスタン・リザーブ大学)で生理学の教授の職に就いた。 ウェスタン大学での 15 年後、マクレオドはトロント大学の教授職を引き受け、そこで呼吸に関する研究を行った
初期の頃、マクレオドは尿中の糖分の存在(糖尿病の一般的な兆候)に関する一連の論文を発表していた。 この分野の文献に詳しい科学者として、彼はバンティングの糖尿病や膵臓に関する知識の広さに感心せず、バンティングの考えの健全さについて懐疑的だった。 しかし、マクレオドは年度末の2ヶ月間、彼に実験室と助手、実験犬を提供することにした。 カナダ人の両親を持つアメリカ人のベストは、トロント大学で生理学と生化学の学士号を取得したばかりで、恩師であるマクレオドの研究助手として雇われたのである。 749>
bio_banting_best.jpg
Frederick Banting と Charles Best、1922年にトロント大学の医学棟の屋上にて。 犬はインスリンテストの実験台として使われた。
F. G. Banting Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
タイミングと幸運が重なり、トロントの研究者はインスリンの発見をいち早く発表することができたのです。 ドイツとハンガリーの科学者たちは、純粋なインスリンの発見に近づいていましたが、資金不足と第一次世界大戦の荒廃により、その進歩は止まっていました。 バンティングとベストは、膵管を小腸につなぐ結紮術と、膵臓を完全に切除する膵切除術を組み合わせた実験を行い、糖尿病の研究を開始した。 膵管結紮は、消化液を作る膵尖細胞を萎縮させ、ランゲルハンス島の細胞だけを残すというものであった。 膵管を結紮した犬は、糖尿病にならないことがわかった。 749>
10月30日のバンティングのアイデアは、犬の膵管を結紮し、膵尖細胞の萎縮後に分泌されるあらゆる分泌物を抽出し分離することであった。 しかし、膵管を結紮し、膵臓の機能を停止させた犬を、実験を行うのに十分な時間生かしておくことは困難であることが判明し、ベストと一緒にこの実験を始めた。 しかし、この夏、何度も挫折を味わった後、秋になって、重篤な糖尿病の犬に、膵管切断した膵臓のエキスをマクレオドの指示に従って生理食塩水で調製して注射し、命をつないでいることを報告した。 749>
研究成果発表と緊張の始まり
1921年12月30日、マクロード、バンティング、ベストは、エール大学でのアメリカ生理学会の学会で研究成果を発表しました。 バンティングは緊張と未熟さから発表がうまくいかず、聴衆は発表された知見に強い批判を浴びせた。 マクロードは座長として討論に加わり、バンティングを辛辣な論評から救おうとした。 749>
インスリンの精製と最初の人体実験
1921年末、マクレオドはトロント大学生理学部の生化学者James Bertram Collip(1892~1965)を招いて、バンティングとベストを精製するのを手伝わせた。 コリプはトロント大学の卒業生で、アルバータ大学からサバティカル(研究休暇)で母校に戻ってきたところだった。 実験のペースが速くなるにつれ、バンティングとベストは大量の抽出物を必要とし、コリップはヒトでの臨床試験のために抽出物の精製に取り掛かった。
collip.jpg
James Collip as a Graduate Student, ca.1914.
J. B. Collip Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
人間の患者に対する最初の臨床試験は、重度の糖尿病を持つ14歳の少年に対して行われました。 エキスの注射は反響を呼ぶような有益な効果は得られなかったものの、トロントのチームは実験を続けました。 しばらくして、コリプは90%強の濃度のアルコールで有効成分(インスリン)を沈殿させ、エキスを精製するという画期的なことに成功した。 しかし、その一方で、バンティングはマクロードに反感を持ち、ベストとコリップを精製競争に参加させるなど、4人の科学者の間には個人的な緊張が高まっていた。 1月末、コリプはバンティングとベストの研究室を訪れ、「純粋なエキスを作る方法を発見したが、マクレオドにしか教えない」と告げ、2人の研究者に伝えた。 この時、バンティングがコリップを襲うのを食い止めたのは、ベストの素早い行動力であった。 しかし、数日後、ベストとマクレオッドとの間で交わされた合意により、2人の共同作業は継続されることになった。 749>
ノーベル賞
バンティングとマクレオドは、インスリンの発見により1923年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。 ノーベル賞委員会がバンティングとマクロードだけを選んだことが、さらなる反感を招いた。 バンティングは、マクロードが自分と一緒に受賞したことに激怒し、受賞金をベストと山分けすることを即座に発表した。 マクレオドは、このバンティングの態度に反発してか、自分もコリップと賞を分けることを発表した。 1923年末には、インディアナポリスのイーライリリー社の研究所でインスリンが商業生産され、1年が経過していた。 インスリン注射を受けた糖尿病患者は昏睡状態から回復し、炭水化物を(適度に)食べることを再開し、新しい人生のリースを与えられたことを実感した
この伝記に含まれる情報は、2017年12月1日に最終更新されました
SaveSave
…The information contained in this biography was last updated on December 1, 2017.
SaveSave
…