Η ιστορία της ινσουλίνης

Ο σακχαρώδης διαβήτης αναφέρεται για πρώτη φορά στον πάπυρο Ebers, πριν από 3.500 χρόνια. Παρόλα αυτά, τα αίτιά του παρέμεναν άγνωστα μέχρι τον 20ο αιώνα. Πριν από το 1920 η μοναδική αντιμετώπιση ήταν η εφαρμογή διαιτολογίου χωρίς υδατάνθρακες και πλούσιου σε πρωτεΐνες.

Η επιβίωση των περισσοτέρων διαβητικών ασθενών υπό αυτές τις συνθήκες δεν ήταν μεγαλύτερη του ενός έτους.

Στα τέλη του 18ου αιώνα εμφανίστηκαν ενδείξεις ότι το πάγκρεας έχει κάποια σχέση με τον διαβήτη. Το 1889 πειράματα του Minkowski και von Mering αποκάλυψαν ότι η αφαίρεση του παγκρέατος στους σκύλους προκαλεί τα συμπτώματα του διαβήτη (πολυουρία, πολυδιψία και απώλεια βάρους) και μετά από λίγο καιρό τον θάνατο.

Το 1870, ο Paul Langerhans, περιέγραψε στη διδακτορική του διατριβή, τα νησίδια του παγκρέατος που αργότερα, προς τιμήν του, πήραν το όνομά του. Το 1910 οι Sharpey και Shafer από το Εδιμβούργο μελέτησαν τα ειδικά κύτταρα του παγκρέατος (νησίδια του Langerhans) και υπέθεσαν ότι από το πάγκρεας των διαβητικών μπορεί να λείπει μια μοναδική ουσία που πρότειναν να ονομαστεί ‘ινσουλίνη’.

Σημαντική θέση στην ελκυστική ιστορία της ινσουλίνης, έχουν και οι:

Gregor Ludwig. Το 1906 στο Βερολίνο, θεράπευσε μερικώς με παγκρεατικό εκχύλισμα διαβητικά σκυλιά. Ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε αλκοόλ αντί για νερό για τη λήψη παγκρεατικού εκχυλίσματος. Το εκχύλισμα αυτό, δεν ήταν καθαρό, με αποτέλεσμα να ανεβάζει σημαντικά τη θερμοκρασία των σκύλων.

E.L. Scott. Από το 1911 έως το 1912 στο Πανεπιστήμιο του Chicago, χρησιμοποίησε υδάτινα εκχυλίσματα παγκρέατος σε πειραματόζωα και παρατήρησε μικρή μείωση της γλυκοζουρίας.

Israel Kleiner. Παρουσίασε παρόμοια αποτελέσματα στο Πανεπιστήμιο Rockfeller το 1919, αλλά η δουλειά του διεκόπη από τον Α Παγκόσμιο πόλεμο.

Nicolae Paulescu. Το 1921 δημοσίευσε ενδιαφέρουσες εργασίες για τα δικά του επιτυχή πειράματα με εκχυλίσματα από το πάγκρεας τα οποία παρασκεύαζε ο ίδιος.

Ήταν το 1921 όταν οι ερευνητές από τον Τορόντο του Καναδά Frederick Banting και Charles Best με την βοήθεια του καθηγητού βιοχημείας J. B. Collip, απομόνωσαν την ινσουλίνη και απέδειξαν ότι η έγχυσή της διορθώνει τις μεταβολικές διαταραχές των σκυλιών με παγκρεατεκτομή.

Τον Ιανουάριο του 1922 ένας διαβητικός 14 ετών, ο Leonard Thompson ήταν ο πρώτος ασθενής που έκανε μια ένεση με ινσουλίνη στο νοσοκομείο του Toronto. Η κατάσταση του βελτιώθηκε θεαματικά και η είδηση της ινσουλίνης έκανε γρήγορα το γύρο του κόσμου.

Οι Banting και Macleod έλαβαν για τις εργασίες τους το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής. Η ημερομηνία των γενεθλίων του Frederick Banting, 14 Νοεμβρίου, έχει οριστεί ως η Παγκόσμια ημέρα του Σακχαρώδη Διαβήτη.

Η ινσουλίνη είναι ένα από τα πρώτα πολυπεπτίδια τα οποία απομονώθηκαν σε καθαρή, κρυσταλλική μορφή από τον J.J. Abel, το 1926.

Οι έρευνες, που αποσκοπούσαν στην αποκάλυψη όλων των μυστικών του μορίου της ινσουλίνης αλλά και στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της μορφής της χορηγούμενης ινσουλίνης δεν σταμάτησαν ποτέ, ενώ πολλοί ερευνητές έλαβαν Νόμπελ για τα έργα τους πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο.

Το 1935, ο H.C. Hagedorn από την Δανία, παρασκεύασε το πρώτο σκεύασμα ινσουλίνης παρατεταμένης δράσης, την Πρωταμινική Ψευδαργυρούχο Ινσουλίνη (Protamine Zinc Insulin). Το 1946, ο Hagedorn, σε συνεργασία με την Εταιρεία Nordisk δημιούργησαν την NPH, Ισοφανική Ινσουλίνη.

Το 1951, ο K. Hallas Moller, σε συνεργασία με την Εταιρεία NOVO της Δανίας, παρασκεύασαν τα εναιωρήματα της ψευδαργυρούχου ινσουλίνης με τα οποία επιτεύχθηκε η δημιουργία σκευασμάτων με διαφορετικής διάρκειας δράσεων ινσουλίνες (Semilente, Ultralente και Lente).

Η σειρά των 51 αμινοξέων των αλυσίδων Α και Β της ανθρώπινης ινσουλίνης καθορίστηκε το 1955 από τον Frederick Sanger από το Cambridge (βραβείο Νόμπελ Ιατρικής 1959).

Οι Solomon Berson και Rosalind Yalow το 1957 δημιούργησαν μια ραδιοανοσολογική τεχνική για την μέτρηση της ινσουλίνης (βραβείο Νόμπελ της Ιατρικής 1977).

Η αυτόματη σύνθεση της ινσουλίνης έγινε το 1963 (πρώτη πρωτεΐνη που συντέθηκε σε εργαστήριο).

Το 1969 ο Dorothy Hodgκin από το Oxford ανακάλυψε την τρισδιάστατη δομή της ινσουλίνης με την τεχνική της κρυσταλλογραφίας με ακτίνες Χ (βραβείο Νόμπελ Χημείας 1964).

Στη 10ετία του 1970, εμφανίστηκαν τα πρώτα μείγματα ενδιάμεσης (ισοφανικής) και ταχείας δράσης ινσουλίνης. Μέχρι το 1970 τα σκευάσματα ινσουλίνης περιείχαν προσμείξεις με άλλες ουσίες.

Στην 10ετία του 1970 οι μονοσύστατες ινσουλίνες (σκευάσματα υψηλής καθαρότητας) αντικατέστησαν τις παραδοσιακές ινσουλίνες. Η παραγωγή ανθρώπινης ινσουλίνης έγινε για πρώτη φορά το 1978, σε εργαστήρια, με την τεχνική του ανασυνδυασμένου DNA.

Μέχρι το 1980 οι ινσουλίνες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ζωικής προελεύσεως (βόειος και χοίρειος).

Αυτού του είδους οι ινσουλίνες διαφέρουν από την ανθρώπινη μόνο σε τρία αμινοξέα (βόειος ινσουλίνη) ή σε ένα αμινοξύ (ινσουλίνη χοίρου) και γι’αυτό ήταν καλά ανεκτές.

Το 1982 κυκλοφόρησε η πρώτη βιοσυνθετική ανθρώπινη ινσουλίνη, που παρασκευάστηκε από την εταιρεία Eli Lilly, ή Humulin. Νεότερες ινσουλίνες στη θεραπευτική αντιμετώπιση του σακχαρώδη διαβήτη είναι τα ανάλογα της ανθρώπινης ινσουλίνης.

Προκύπτουν από μικρές τροποποιήσεις του μορίου του ανθρώπινου τύπου ινσουλίνης. Διακρίνονται σε βραχείας (Insulin Lispro, Insulin Aspart) και παρατεταμένης δράσης (Insulin Glargin, Insulin Detemir).

Σε oρισμένους ασθενείς οι μικρές διαφορές της φαρμακοκινητικής των ινσουλινών αυτών μπορεί να αποβούν εξαιρετικά χρήσιμες.

Πάντως, καλά ρυθμισμένοι ασθενείς με τις κλασικού τύπου ινσουλίνες δεν πρέπει να αλλάζουν σχήμα ινσουλίνης με τα διάφορα ανάλογα ινσουλίνης.

Το ανάλογο της ανθρώπινης ινσουλίνης (Humalog, lispro) είναι ινσουλίνη ταχείας δράσης η οποία παρασκευάστηκε με την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA. Η δράση της αρχίζει σε 15-30 λεπτά, είναι μέγιστη σε 1 ½ -2 ώρες και διαρκεί 4 ώρες.

Η γλαργινική ινσουλίνη (Lantus) είναι ένα ανάλογο που έχει μακρά διάρκεια δράσης, το οποίο διαφέρει απειροελάχιστα από την ανθρώπινη ινσουλίνη. Πλεονεκτεί στο ότι απορροφάται με αργότερους ρυθμούς και έχει σταθερή δράση με διάρκεια περίπου 24 ώρες.

Πηγές:
Αλέξανδρος Μπαντίλας-Γλιαρμής, Ειδικευόμενος Ιατρός Τμήματος Ενδοκρινολογίας και Μεταβολισμού ΓΝΑ 'Κοργιαλένειο-Μπενάκειο ΕΕΣ'.