Frederick Banting, Charles Best, James Collip și John Macleod

La începutul anilor 1920, Frederick Banting și Charles Best au descoperit insulina sub conducerea lui John Macleod la Universitatea din Toronto. Cu ajutorul lui James Collip, insulina a fost purificată, făcând-o disponibilă pentru tratamentul cu succes al diabetului. Banting și Macleod au obținut Premiul Nobel pentru munca lor în 1923.

La începutul secolului XX, o dietă strictă săracă în calorii și fără carbohidrați era singurul tratament eficient pentru diabet. Dar această metodă, cu un aport alimentar uneori de până la 500 de calorii pe zi, a avut consecințele sale, deoarece înfometarea lentă, ca și diabetul, îi secătuia pe pacienți de forță și energie, lăsându-i semi-invalizi. Tratamentul prin dietă necesita, de asemenea, o cantitate exagerată de voință din partea pacientului, foarte puțini fiind cei care reușeau să mențină dietele hipocalorice pe termen lung. În 1921, cercetătorii de la Universitatea din Toronto au început o serie de experimente care, în cele din urmă, aveau să ducă la izolarea și producerea comercială a insulinei – un hormon pancreatic esențial pentru metabolizarea carbohidraților – și la tratarea cu succes a diabetului.

Stabilirea premiselor pentru descoperirea insulinei

Legătura dintre secrețiile pancreatice și diabet a fost demonstrată pentru prima dată în 1889 de doi fiziologi germani de la Universitatea din Strasbourg, Oskar Minkowski și Joseph von Mering. În timp ce cercetau efectul secrețiilor pancreatice asupra metabolismului grăsimilor, aceștia au efectuat o pancreatectomie completă la un câine de laborator, doar pentru a descoperi că animalul a dezvoltat o boală care nu se deosebește de diabet. Cu douăzeci de ani mai devreme, un student german la medicină, Paul Langerhans, descoperise două sisteme de celule în pancreas: acinii, despre care știa că produc secrețiile digestive pancreatice, și un alt sistem a cărui funcție îi era necunoscută. Aceste celule i se păreau lui Langerhans ca niște mici grupuri de celule, sau insule, care pluteau printre acini. În 1901, Eugene Opie, un patolog american de la Universitatea Johns Hopkins, a făcut asocierea între degenerarea acestor celule, care au fost denumite „insule de Langerhans”, și apariția diabetului. Prin eforturile experimentale ale acestor cercetători și ale multor altor cercetători, s-a pregătit terenul pentru descoperirea insulinei – secreția hormonală antidiabetică a insulelor Langerhans – în primele decenii ale secolului XX.

Frederick Banting

În 1920, Frederick Grant Banting (1891-1941) era chirurg într-un cabinet de medicină în floare din London, Ontario, Canada. Fiul cel mai tânăr al unor fermieri metodiști din Alliston, Ontario, Banting era cât pe ce să intre în ministerul metodist, dar a decis în ultimul moment că vocația sa era în medicină. Primul Război Mondial i-a scurtat cursul de medicină de cinci ani de la Universitatea din Toronto: clasa sa a făcut întregul an cinci în vara anului 1916 și, după ce și-au primit diplomele în grabă, au plecat la război. Banting a servit ca ofițer medical de batalion în Corpul medical al armatei canadiene; s-a întors la Toronto în 1919, după ce fusese rănit la braț de un șrapnel. S-a pregătit ca chirurg la Spitalul Copiilor Bolnavi din Toronto, apoi a decis să deschidă un mic cabinet de chirurgie în London, Ontario. Din nefericire, veniturile obținute din cabinetul său au fost slabe, ceea ce l-a forțat să accepte un post de demonstrator la școala medicală locală. În această calitate, Banting pregătea o prelegere despre funcția pancreasului la 30 octombrie 1920. El s-a oprit la biblioteca școlii de medicină, unde a luat ultimul număr al revistei Surgery, Gynecology and Obstetrics, și a citit un articol intitulat „The Relation of the Islets of Langerhans to Diabetes, with Special Reference to Cases of Pancreatic Lithiasis.”

Banting se apropie de John Macleod

În timp ce se gândea la secrețiile pancreatice după ce a citit articolul, Banting și-a notat o idee pentru un experiment preliminar pentru a investiga în continuare relația dintre secrețiile pancreatice și diabet. La 7 noiembrie, urmând sfatul unui coleg, Banting i-a adus ideea sa în atenția lui John James Rickard Macleod (1876-1935), un fiziolog scoțian și expert în metabolismul carbohidraților la Universitatea din Toronto, alma mater a acestuia.

Macleod, fiul unui preot, și-a făcut pregătirea medicală la Universitatea din Aberdeen și biochimică la Universitatea din Leipzig. În 1903, Macleod a emigrat în Statele Unite pentru a ocupa un post de profesor de fiziologie la Western Reserve University (acum Case Western Reserve University) din Cleveland, Ohio. După 15 ani la Western, Macleod a acceptat un post de profesor la Universitatea din Toronto, unde a efectuat cercetări asupra respirației.

La începutul carierei sale, Macleod a publicat o serie de lucrări despre glicozurie, sau prezența zahărului în urină (un indiciu comun al diabetului). Ca om de știință familiarizat cu literatura de specialitate pe această temă, el nu a fost impresionat de gama de cunoștințe a lui Banting despre diabet și pancreas și a fost sceptic în ceea ce privește soliditatea ideii lui Banting. Cu toate acestea, Macleod a decis să-i ofere spațiu de laborator, un asistent și câțiva câini de laborator pentru două luni la sfârșitul anului universitar.

Încep experimentele

Banting și asistentul său, Charles Herbert Best (1899-1978), și-au început experimentele în mai 1921. Best, fiul american al unor părinți canadieni, tocmai își terminase licența în fiziologie și biochimie la Universitatea din Toronto și fusese angajat ca asistent de cercetare al lui Macleod, fostul său profesor. Macleod l-a repartizat lui Banting, iar chirurgul în vârstă de 29 de ani și asistentul de 22 de ani și-au început munca împreună.

O combinație de sincronizare și noroc le-a permis cercetătorilor din Toronto să fie primii care au anunțat descoperirea insulinei. Oamenii de știință din Germania și Ungaria fuseseră foarte aproape de a găsi insulina pură, dar lipsa de fonduri și devastarea Primului Război Mondial le-au oprit progresul. Mergând pe urmele cercetătorilor anteriori, Banting și Best au început să studieze diabetul printr-o combinație experimentală de ligaturare a canalelor, care presupunea legarea canalului pancreatic de intestinul subțire, și pancreatectomii, sau îndepărtarea chirurgicală completă a pancreasului. Ligaturarea canalelor a avut rolul de a atrofia celulele acini care produceau secrețiile digestive, lăsând în urmă doar celulele insulelor Langerhans. Câinii ligaturați de conducte, s-a descoperit, nu au dezvoltat diabet. Pancreatectomia a fost metoda de inducere a diabetului: când tot țesutul pancreatic a fost îndepărtat, câinii experimentali au prezentat imediat semne de glicozurie.

Ideea lui Banting din 30 octombrie presupunea ligaturarea canalelor pancreatice ale unui câine și extragerea și izolarea oricăror secreții produse după atrofierea celulelor acini. El și Best au început acest experiment, numai că au constatat că era dificil să mențină în viață câinii depancreatizați și ligaturați la conducte suficient de mult timp pentru a efectua orice test. Cu toate acestea, după o vară cu multe eșecuri și eșecuri, echipa a raportat în toamnă că a reușit să mențină în viață un câine diabetic sever cu injecții cu un extract obținut din pancreasul ligaturat prin duct și preparat, după instrucțiunile lui Macleod, în soluție salină. În mod uimitor, acest extract a redus dramatic nivelul de zahăr din sânge al câinilor experimentali diabetici.

Sunt prezentate descoperirile și încep tensiunile

La 30 decembrie 1921, Macleod, Banting și Best și-au prezentat descoperirile la conferința Societății Americane de Fiziologie, la Universitatea Yale. Banting, din cauza nervozității și a lipsei de experiență, a făcut o treabă proastă în prezentarea lucrării, iar audiența a fost foarte critică față de concluziile prezentate. Macleod, în calitate de președinte al sesiunii, s-a alăturat discuției în încercarea de a-l salva pe Banting de comentariile dureroase. După acest fiasco, Banting a devenit convins că Macleod intervenise pentru a le fura meritele lui și lui Best, iar relațiile dintre cei doi au început să se deterioreze.

Purificarea insulinei și primele teste pe oameni

La sfârșitul anului 1921, Macleod l-a invitat pe James Bertram Collip (1892-1965), biochimist în cadrul departamentului de fiziologie de la Universitatea din Toronto, pentru a-i ajuta pe Banting și Best la purificarea extractului lor. Collip, un alt absolvent al Universității din Toronto, era în concediu sabatic de la Universitatea din Alberta și, sprijinit de o bursă, se întorsese la universitatea sa. Pe măsură ce ritmul experimental s-a accelerat, Banting și Best aveau nevoie de cantități mari din extractul lor, iar Collip s-a apucat de lucru la purificarea extractului pentru testele clinice pe oameni.

Primile teste clinice pe un pacient uman au fost efectuate pe un băiat de 14 ani, diabetic sever. Deși injecțiile cu extract nu au reușit să aibă efecte benefice răsunătoare, echipa din Toronto a continuat să experimenteze. La scurt timp după aceea, Collip a făcut o descoperire în ceea ce privește purificarea extractului, folosind alcool în concentrație puțin peste 90 la sută pentru a precipita ingredientul activ (insulina). În același timp, însă, tensiunea personală creștea între cei patru oameni de știință, Banting devenind din ce în ce mai amărât față de Macleod și opunându-se, împreună cu Best, lui Collip în cursa pentru purificarea extractului. La sfârșitul lunii ianuarie, Collip a venit în laboratorul lui Banting și Best și i-a informat pe cei doi că, deși descoperise o metodă de producere a extractului pur, o va împărtăși doar cu Macleod. Doar reținerea rapidă a lui Best l-a împiedicat pe Banting să îl atace pe Collip. Din fericire pentru viitorul insulinei, un acord incomod încheiat câteva zile mai târziu le-a permis să continue să lucreze împreună. La 3 mai 1922, Macleod, reprezentând grupul, a anunțat comunitatea medicală internațională, la o întâlnire a Asociației Medicilor Americani, că au descoperit „insulina” – agentul antidiabetic.

Premiul Nobel

Banting și Macleod au primit în 1923 Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru descoperirea insulinei. Faptul că comitetul Nobel i-a ales doar pe Banting și Macleod pentru acest premiu a provocat mai multă animozitate. Banting, indignat că Macleod a fost ales să împartă premiul cu el, a anunțat imediat că își va împărți câștigurile cu Best. Macleod, probabil ca reacție la gestul lui Banting, a anunțat că și el își va împărți premiul, cu Collip. La sfârșitul anului 1923, insulina fusese produsă comercial timp de un an în laboratoarele Eli Lilly and Company din Indianapolis. Pacienții diabetici care au primit injecții cu insulină și-au revenit din comă, au reînceput să mănânce carbohidrați (cu moderație) și au realizat că au primit o nouă șansă la viață.

Informațiile conținute în această biografie au fost actualizate ultima dată la 1 decembrie 2017.

SalvațiSalvați