No início dos anos 20, Frederick Banting e Charles Best descobriram insulina sob a direção de John Macleod na Universidade de Toronto. Com a ajuda de James Collip a insulina foi purificada, tornando-a disponível para o tratamento bem sucedido da diabetes. Banting e Macleod ganharam um Prêmio Nobel por seu trabalho em 1923.
Na virada do século 20, uma dieta rígida de baixas calorias e sem carboidratos era o único tratamento eficaz para o diabetes. Mas este método, com uma ingestão alimentar por vezes tão baixa como 500 calorias por dia, teve as suas consequências, pois a fome lenta, como a diabetes, drenou os pacientes da sua força e energia, deixando-os semi-invalidos. O tratamento dietético também exigiu uma quantidade excessiva de força de vontade por parte do paciente, muito poucos dos quais foram capazes de manter dietas com baixo teor calórico a longo prazo. Em 1921, investigadores da Universidade de Toronto começaram uma série de experiências que acabariam por levar ao isolamento e produção comercial de insulina – uma hormona pancreática essencial para a metabolização dos hidratos de carbono – e ao tratamento bem sucedido da diabetes.
Estabelecer o Estágio de Descoberta da Insulina
A ligação entre as secreções pancreáticas e a diabetes foi mostrada pela primeira vez em 1889 por dois fisiologistas alemães da Universidade de Estrasburgo, Oskar Minkowski e Joseph von Mering. Enquanto investigavam o efeito das secreções pancreáticas no metabolismo da gordura, eles realizaram uma pancreatectomia completa em um cão de laboratório, apenas para descobrir que o animal desenvolveu uma doença indistinguível da diabetes. Vinte anos antes, um estudante de medicina alemão, Paul Langerhans, tinha descoberto dois sistemas de células no pâncreas: o acini, que ele sabia que produzia as secreções digestivas pancreáticas, e outro sistema cuja função era desconhecida para ele. Estas células pareciam Langerhans como pequenos grupos de células, ou ilhas, flutuando entre os acinos. Em 1901 Eugene Opie, um patologista americano da Universidade Johns Hopkins, fez a associação entre a degeneração destas células, que tinham sido chamadas de “ilhotas de Langerhans”, e o aparecimento da diabetes. Através dos esforços experimentais destes e de muitos outros pesquisadores, o cenário foi preparado para a descoberta da insulina – a secreção hormonal antidiabética das ilhotas de Langerhan – nas primeiras décadas do século XX.
Frederick Banting
Em 1920 Frederick Grant Banting (1891-1941) foi cirurgião numa prática de solha em Londres, Ontário, Canadá. O filho mais novo dos agricultores metodistas de Alliston, Ontário, Banting quase entrou no ministério metodista mas decidiu no último momento que sua vocação era a medicina. A Primeira Guerra Mundial encurtou seu curso de medicina de cinco anos na Universidade de Toronto: sua turma fez todo o quinto ano durante o verão de 1916 e, ao receber seus diplomas apressados, partiu para a guerra. Banting serviu como oficial médico de batalhão no Corpo Médico do Exército Canadense; retornou a Toronto em 1919 depois de ter sido ferido no braço por estilhaços. Ele treinou como cirurgião no Hospital de Crianças Doentes de Toronto, depois decidiu abrir uma pequena clínica como cirurgião em Londres, Ontário. Infelizmente, seus ganhos na clínica foram escassos, forçando-o a assumir um cargo como demonstrador na escola médica local. Foi nessa qualidade que Banting estava preparando uma palestra sobre a função do pâncreas em 30 de outubro de 1920. Ele parou na biblioteca da faculdade de medicina, onde pegou a última edição de Cirurgia, Ginecologia e Obstetrícia, e leu um artigo intitulado “A Relação dos Ilhéus de Langerhans com o Diabetes, com Referência Especial a Casos de Litíase Pancreática”
Banting Approaches John Macleod
Ao pensar nas secreções pancreáticas após a leitura do artigo, Banting anotou uma idéia para uma experiência preliminar para investigar mais a relação entre secreções pancreáticas e diabetes. Em 7 de novembro, seguindo o conselho de um colega, Banting trouxe sua idéia à atenção de John James Rickard Macleod (1876-1935), um fisiologista escocês e especialista em metabolismo de carboidratos em sua alma mater, a Universidade de Toronto.
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John Macleod em 1923.
C. H. Best Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, Universidade de Toronto
Macleod, filho de um ministro, recebeu sua formação médica na Universidade de Aberdeen e sua formação bioquímica na Universidade de Leipzig. Em 1903 Macleod emigrou para os Estados Unidos para assumir um cargo como professor de fisiologia na Western Reserve University (hoje Case Western Reserve University) em Cleveland, Ohio. Após 15 anos na Western, Macleod aceitou uma cátedra na Universidade de Toronto, onde conduziu uma pesquisa sobre respiração.
Earlier em sua carreira Macleod tinha publicado uma série de artigos sobre glicosúria, ou a presença de açúcar na urina (uma indicação comum de diabetes). Como cientista familiarizado com a literatura sobre o assunto, ele não se impressionava com o leque de conhecimentos de Banting sobre diabetes e o pâncreas e era cético quanto à solidez da idéia de Banting. Entretanto, Macleod decidiu dar-lhe espaço de laboratório, um assistente e alguns cães de laboratório por dois meses no final do ano acadêmico.
Experiments Begin
Banting e seu assistente, Charles Herbert Best (1899-1978), começaram suas experiências em maio de 1921. Best, o filho americano de pais canadenses, tinha acabado de terminar seu bacharelado em fisiologia e bioquímica na Universidade de Toronto e tinha sido contratado como assistente de pesquisa para Macleod, seu antigo professor. Macleod designou-o para Banting, e o cirurgião de 29 anos e o assistente de 22 anos começaram o seu trabalho juntos.
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Frederick Banting e Charles Best no telhado do edifício médico da Universidade de Toronto em 1922. Os cães foram usados como sujeitos experimentais nos testes de insulina.
F. G. Banting Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Uma combinação de timing e boa sorte permitiu aos investigadores de Toronto serem os primeiros a anunciar a descoberta da insulina. Os cientistas da Alemanha e da Hungria estiveram muito perto de encontrar insulina pura, mas a falta de financiamento e a devastação da Primeira Guerra Mundial travaram o seu progresso. Seguindo os passos dos pesquisadores anteriores, Banting e Best começaram a estudar a diabetes através de uma combinação experimental de ligadura do canal, que envolvia a amarração do canal pancreático ao intestino delgado, e pancreatectomias, ou a remoção cirúrgica completa do pâncreas. A ligadura do ducto serviu para atrofiar as células de acini que produziram as secreções digestivas, deixando para trás apenas as células das ilhotas de Langerhans. Cães com linhagens de dutos, foi descoberto, não desenvolveram diabetes. A pancreatectomia foi o método de indução da diabetes: quando todo o tecido pancreático foi removido, os cães experimentais mostraram imediatamente sinais de glicosúria.
A ideia de 30 de outubro envolveu a ligadura dos dutos pancreáticos de um cão e a extração e isolamento de quaisquer secreções que fossem produzidas após a atrofia das células de acini. Ele e Best começaram esta experiência, apenas para descobrir que era difícil manter os cães desancreatizados e desparasitados com ductos vivos o tempo suficiente para realizar qualquer teste. Depois de um verão de muitos contratempos e fracassos, no entanto, a equipe relatou no outono que estava mantendo vivo um cão severamente diabético com injeções de um extrato feito a partir de pâncreas iluminado por ductos e preparado, seguindo as instruções do Macleod, em soro fisiológico. Surpreendentemente, este extrato baixou drasticamente os níveis de açúcar no sangue de cães experimentais diabéticos.
Apresentam-se os achados e começam as tensões
Em 30 de dezembro de 1921, Macleod, Banting, e Best apresentaram seus achados na conferência da Sociedade Americana de Fisiologia, na Universidade de Yale. Banting, por nervosismo e inexperiência, fez um trabalho pobre entregando o trabalho, e o público foi altamente crítico em relação aos achados apresentados. Macleod, como presidente da sessão, juntou-se à discussão, numa tentativa de resgatar Banting do comentário mordaz. Depois deste fiasco, Banting ficou convencido de que Macleod tinha entrado para roubar o crédito dele e de Best, e as relações entre os dois começaram a deteriorar-se.
Insulina purificante e os Primeiros Testes Humanos
No final de 1921 Macleod convidou James Bertram Collip (1892-1965), um bioquímico do departamento de fisiologia da Universidade de Toronto, para ajudar Banting e Best na purificação do seu extrato. Collip, outro graduado da Universidade de Toronto, estava em licença sabática da Universidade de Alberta e, apoiado por uma bolsa de estudos, havia retornado à sua alma mater. Com o ritmo experimental acelerado, Banting e Best precisaram de grandes quantidades de seu extrato, e Collip começou a trabalhar purificando o extrato para testes clínicos em humanos.
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James Collip como aluno de pós-graduação, ca. 1914.
J. B. Collip Papers, Thomas Fisher Rare Book Library, University of Toronto
Os primeiros testes clínicos em um paciente humano foram conduzidos em um menino de 14 anos, diabético grave. Embora as injeções do extrato não tenham tido efeitos benéficos retumbantes, a equipe de Toronto continuou a experimentar. Pouco tempo depois Collip fez um avanço na purificação do extrato, usando álcool em concentração ligeiramente superior a 90% para precipitar para fora o ingrediente ativo (insulina). Ao mesmo tempo, porém, a tensão pessoal aumentava entre os quatro cientistas, à medida que Banting se tornava cada vez mais amargo em relação ao Macleod e se punha a si mesmo e ao Best against Collip na corrida para purificar o extrato. No final de janeiro, Collip veio ao laboratório de Banting e Best e informou aos dois que, apesar de ter descoberto um método para produzir extrato puro, ele o compartilharia apenas com Macleod. Foi apenas a contenção rápida de Best que impediu Banting de atacar Collip. Felizmente, para o futuro da insulina, um acordo pouco confortável feito alguns dias depois permitiu-lhes continuar a trabalhar em conjunto. Em 3 de maio de 1922, Macleod, representando o grupo, anunciou à comunidade médica internacional em uma reunião da Associação de Médicos Americanos que eles tinham descoberto “insulina” – o agente antidiabético.
Prêmio Nobel
Banting e Macleod receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1923 pela descoberta da insulina. Que o comitê Nobel escolheu apenas Banting e Macleod para o prêmio causou mais animosidade. Banting, indignado por Macleod ter sido escolhido para compartilhar o prêmio com ele, imediatamente anunciou que dividiria seus ganhos com Best. Macleod, talvez em reação ao gesto de Banting, anunciou que também ele dividiria seu prêmio, com Collip. No final de 1923, a insulina estava em produção comercial há um ano nos laboratórios da Eli Lilly and Company, em Indianápolis. Pacientes diabéticos que receberam doses de insulina recuperadas de comas, retomaram a ingestão de carboidratos (com moderação), e perceberam que tinham recebido uma nova dose de vida.
A informação contida nesta biografia foi atualizada pela última vez em 1 de dezembro de 2017.
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