Mokslo ir technologijų pasaulis

Lap­kri­čio 14d. – Pa­sau­li­nė dia­be­to die­na, mi­ni­ma per ka­na­die­čio Fre­­de­ri­ko Ban­tin­go gim­ta­die­nį. Šie­met su­kan­ka 90 me­tų nuo No­be­lio pre­mi­jos įtei­ki­mo už vie­ną svar­biau­sių med­ic­in­os at­ra­di­mų – in­su­li­ną.

Iki insulino atradimo diabetas buvo gąsdinanti liga, kuo reiškusi tikrą mirties nuosprendį. Gydytojai žinojo, kad cukrus blogina diabetu sergančiųjų būklę ir kad efektyviausias gydymas buvo itin griežta dieta, kurioje cukraus būdavo kuo mažiau. Geriausiu atveju, toks gydymas galėjo pratęsti paciento gyvenimą keliais metais, bet jis niekada jų neišgelbėdavo. Kai kuriais atvejais dėl griežtos dietos pacientai mirdavo nuo badavimo.

©

Bantingo idėja

1889 m. Vokietijoje fiziologas Oskaras Minkowski'is ir gydytojas Josephas von Meringas, parodė, kad šuniui pašalinus kasą, gyvūnas suserga diabetu. Bet jei latakas, per kurį kasos sultys teka į žarnyną chirurgiškai būdavo perrišamas, kad sultys žarnyno nepasiektų, šuniui išsivystydavo nevirškinimo problemos, tačiau ne diabetas. Tad, atrodė, kad kasa atlieka mažiausiai dvi funkcijas:

• Gamina virškinimo sultis
• Gamina medžiagą, reguliuojančią gliukozės lygį

Svarbiausia buvo ši hipotetinė vidinė sekrecija. Jei medžiagą eitų išskirti, diabeto paslaptis galėtų būti išspręsta. Tačiau progresas buvo lėtas.

1920 m. spalį Toronte, Kanadoje, Dr. Frederickas Bantingas, nežinomas chirurgas su medicinos bakalauro laipsniu, puoselėjo idėją, kad kasos virškinimo sultys galėjo kenkti Langerhanso salelių sekrecijai.

Todėl jis norėjo perrišti kasos latakus, kad sustabdytų maistinių medžiagų tiekimą į kasą. Tai turėjo sukelti kasos degeneraciją, susitraukimą ir ji turėjo prarasti gebėjimą išskirti virškinimo sultis. Ląsteles, kaip manyta, gaminusias antidiabetinį sekretą, tada būtų galima pašalinti iš kasos jų nepažeidžiant.

Pirmoje 1921 m. pusėje Bantingas pateikė šią idėją Prof. Johnui Macleodui iš Toronto universiteto, kuris buvo svarbiausia diabeto tyrimų Kanadoje figūra. Macleodas Bantingo teorijų ilgai nesvarstė. Nepaisant to, Bantingui pavyko jį įtikinti, kad ši idėja verta išbandymo. Macleodas suteikė Bantingui laboratoriją su minimalia įranga ir dešimtimi šunų. Bantingas dar gavo ir asistentą, medicinos studentą Charlesą Bestą. Eksperimentas turėjo prasidėti 1921 m. vasarą.

Eksperimentas prasideda

© Toronto universiteto archyvas

Ban­tin­gas, de­ši­nė­je ir Bes­tas, kai­rė­je, su vie­nu iš dia­be­tu ser­gan­čių šu­nų, nau­do­tų eks­pe­ri­men­tams su in­su­li­nu.

Bantingas ir Bestas savo eksperimentus pradėjo nuo kasos pašalinimo šuniui. Dėl to:

• Jo cukraus lygis kraujyje išaugo.
• Jis troško, lakė daug vandens ir dažniau šlapinosi.
• Jis darėsi vis silpnesnis ir silpnesnis.

Šuniui išsivystė diabetas.

Eksperimentuodami su kitu šunimi, Bantingas ir Bestas chirurgiškai surišo kasą, sustabdydami maistinių medžiagų tiekimą, tad kasa sunyko.

Vėliau jie kasą pašalino, supjaustė ir užšaldė gabalėlius vandens ir druskų mišinyje. Kai gabalėliai buvo pusiau sušalę, juos sutrynė ir perfiltravo. išskirtą medžiagą pavadino „isletinu“.

Šį ekstraktą jie įšvirkštė diabetu sergančiam šuniui. Gliukozės lygis kraujyje nukrito, ir šuo atrodė sveikesnis ir stipresnis. Švirkšdami po kelias injekcijas kas dieną, Bantingas ir Bestas išlaikė jį sveiką ir be ligos simptomų.

Bantingas ir Bestas parodė rezultatus Macleodui, kuriam jie padarė įspūdį, bet jis norėjo daugiau bandymų, kad būtų įrodyta, jo kasos ekstraktas išties veikia.

© Toronto universiteto archyvai

Bantingo ir Besto laboratorija, kur buvo atrastas insulinas.

Ilgas tikrinimas

Bantingas ir Bestas suprato, kad norint atlikti platesnius bandymus, reikia daugiau organų, nei galėjo duoti jų turimi šunys, ir jie ėmė naudoti galvijų kasas. Turėdami tokį šaltinį, jie sugebėjo pagaminti pakankamai ekstrakto kelių šunų gyvybių palaikymui.

©

Nauji rezultatai įtikino Macleodą, kad jie užčiuopė kažką svarbaus. Jis suteikė jiems daugiau lėšų ir perkėlė į geresnę laboratoriją su tinkamomis darbo sąlygomis. Taip pat pasiūlė ekstraktą vadinti „insulinu“. Dabar darbas vyko spėriai.

1921 m. antroje pusėje prie komandos prisijungė trečiasis narys, biochemikas Bertramas Collipas. Collipui buvo patikėta užduotis pabandyti išgryninti insuliną tiek, kad jis būtų tinkamas bandymams su žmonėmis.

Vykdydama intensyvesnius bandymus, komanda suprato, kasos sutraukimo procesas nereikalingas. Suaugusių gyvulių šviežių kasų naudojimas veikė taip pat gerai.

Bandymai su žmonėmis

Komanda nekantravo pradėti bandymus su žmonėmis. Bet su kuo jie turėtų atlikti bandymus? Bantingas ir Bestas ėmė ekstraktą leistis patys. Jie jautė silpnumą ir pykinimą, bet nebuvo sužaloti.

Collipas tęsė insulino gryninimo darbą. Jis taipogi eksperimentavo, ieškodamas teisingo dozavimo. Jis išmoko sumažinti insulino perdozavimo poveikį kitokios formos gliukoze. Jis atrado, kad gliukozė turi būti kaip įmanoma švaresnė. Apelsinų sultys ir medus yra geri daug gliukozės turinčio maisto pavyzdžiai.

©

1922 m. sausį Toronte, Kanadoje, 14 metų berniukas, Leonardas Thompsonas buvo pasirinktas kaip pirmasis diabetu sergantis asmuo, gausiantis insulino.Bandymas pavyko. Leonardas, prieš insulino injekcijas buvęs nebetoli mirties, greitai atgavo jėgas ir apetitą. Tada komanda išplėtė savo bandymą ir su kitais savanoriais diabetikais ir jie į insulino ekstraktą sureagavo taip pat gerai, kaip ir Leonardas.

Nobelio premija

Naujienos apie sėkmingą diabeto gydymą sparčiai paplito už Toronto ir 1923 m. Nobelio komitetas nusprendė suteikti Nobelio premiją Fiziologijos ar medicinos srityje Bantingui ir Macleodui.

Toks Nobelio komiteto sprendimas Bantingą įsiutino. Jam atrodė, kad prizas turėtų būti suteiktas jam ir Bestui, o ne jam ir Macleodui. Siekdamas parodyti pripažinimą Bestui, Bantingas nusprendė pasidalinti piniginį prizą su juo. Tuo tarpu Macleodas savo prizo dalį pasidalino su Collipu.

Nobelio premija „Fiziologijos ar medicinos srityje“ buvo aršiai diskutuojama. Buvo klausiama, kodėl prizą gavo Macleodas, o ne Bestas ir Collipas. Tačiau Macleodas suvaidino svarbiausią vaidmenį insulino atradime. Jis rėmė projektą nuo pat pradžių. Jis prižiūrėjo darbą ir labiausiai tikėtina, kad Macleodo kontaktai mokslo pasaulyje padėjo gauti greitą jų atradimo pripažinimą.

Insulino palikimas

©

Frederickas G. Bantingas ir Johnas Macleodas 1923 m. buvo apdovanoti Nobelio fiziologijos ar medicinos premija „už insulino atradimą“.

Bantingas, Macleodas ir likusi komanda užpatentavo insulino ekstraktą, bet atidavė visas teises Toronto universitetui, kuris vėliau pajamas iš insulino panaudojo naujų tyrimų finansavimui.

Labai greitai po insulino atradimo, medicinos kompanija Eli Lilly pradėjo plataus masto ekstrakto gamybą. Jau 1923 m. firma gamino pakankamai insulino visam Š. Amerikos žemynui.

Nors insulinas neišgydo diabeto, tai vienas didžiausių medicinos atradimų. Jam pasirodžius, tai atrodė kaip stebuklas. Žmonės, sergantys sunkios formos diabetu, ir kuriems būdavo likusios vos kelios dienos gyventi, būdavo išgelbėjami. Ir jei gaudavo insulino, galėdavo gyventi beveik normalų gyvenimą.