¿Quién descubrió la insulina?
La insulina es fundamental para el tratamiento de la diabetes, ya que todos los tipos de diabetes ocurren debido a la incapacidad del cuerpo para utilizar el azúcar en la sangre de manera eficiente como resultado de un suministro de insulina insuficiente, ineficaz o inexistente.
Los científicos innovadores que descubrieron la insulina ganaron un premio Nobel, pero el descubrimiento también provocó controversia.
El descubrimiento de la insulina ocurrió en 1921 siguiendo las ideas de un cirujano ortopédico canadiense llamado Frederick G. Banting, las habilidades químicas de su asistente Charles Best y John MacLeod de la Universidad de Toronto en Canadá.
Varios relatos contradictorios sobre el descubrimiento de la insulina han circulado a lo largo de los años, e incluso el Premio Nobel otorgado por su descubrimiento en 1923 se puso en duda años después.
En este artículo, analizamos a las personas responsables de este innovador tratamiento para la diabetes.
La historia de la insulina
La comprensión de la diabetes se ha desarrollado durante miles de años; incluso los antiguos griegos lo sabían y diagnosticaban la diabetes probando la orina.
La conciencia de que ciertos estados de orina y niveles de sed relacionados con los niveles de azúcar en sangre ha crecido a lo largo de los siglos.
Si bien los fisiólogos del siglo XIX entendieron que el páncreas tenía una participación clave en el procesamiento de energía en todo el cuerpo, no entendieron el papel directo del páncreas en la diabetes hasta que dos fisiólogos extrajeron el páncreas de un perro en 1890.
Estos dos científicos observaron el desarrollo de diabetes severa en el espacio de 3 semanas, incluidos síntomas que serán familiares para las personas con la afección en la actualidad, que incluyen:
- nivel alto de azúcar en sangre
- orina muy diluida, como se ve en la diabetes insípida
- coma diabetico
- muerte por cetosis
El primer fisiólogo que sugirió que los islotes pancreáticos, o los islotes de Langerhans, podrían estar impulsando los efectos del páncreas en el control del azúcar en sangre fue Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, quien hizo estas afirmaciones por primera vez alrededor de 1894.
Si bien no aisló la sustancia que ahora entendemos como insulina, usó el término "insulina" para describir esta sustancia aún no descubierta y señaló tanto su existencia como su importancia en 1913.
En 1901, los científicos descubrieron que la ligadura o la inmovilización del conducto pancreático en perros, gatos y conejos destruían muchas de las células que producían hormonas en el páncreas.
Sin embargo, los islotes de Langerhans, que los científicos modernos ahora saben que producen insulina, todavía estaban intactos. Es importante destacar que no hubo signos de azúcar en la sangre en la orina, que es un síntoma común de la diabetes. Esta fue la primera indicación clara de que las células de los islotes desempeñaban un papel en el desarrollo de la diabetes.
Descubrimiento
En 1921, el Dr. Frederick G. Banting se convirtió en el primer individuo en aislar las secreciones de las células de los islotes y promocionarlas como un posible tratamiento para la diabetes.
Observó que otros científicos podrían haber fallado en encontrar insulina porque las enzimas digestivas habían destruido la insulina antes de que alguien pudiera extraerla.
El plan de Banting era inmovilizar los conductos pancreáticos de los perros de laboratorio hasta que las células que producen las enzimas degeneraran, dejando vivas las robustas células de los islotes. Luego extraería el residuo.
Banting no estaba lo suficientemente informado sobre los nuevos desarrollos en las pruebas de azúcar en sangre para detectar la diabetes con precisión, por lo que revisó la orina, que era menos confiable.
Sin embargo, la idea no era nueva (otros científicos también habían intentado producir extractos del páncreas que redujeran el azúcar en sangre) ni era particularmente útil porque Banting solo podía aislar pequeñas cantidades de la hormona.
Además, el extracto parecía tener propiedades tóxicas y causaba efectos secundarios graves, como dolor y fiebre, en los animales.
Desarrollo
Banting no era un experto en el campo del metabolismo de los carbohidratos, por lo que cuando solicitó espacio e instalaciones de laboratorio al profesor John James Rickard Macleod, director de fisiología de la Universidad de Toronto, el estimado fisiólogo se mostró reacio al principio.
Sin embargo, la persistencia de Banting y la posibilidad de obtener resultados más fiables persuadieron a MacLeod de donar espacio de laboratorio. Si bien atar el páncreas para que se descomponga no era una nueva herramienta de investigación, la idea de aislar los islotes debido a su degeneración más lenta era de gran interés para Macleod.
Nadie había intentado extraer islotes de un páncreas completamente degenerado.
Banting contrató a un asistente, Charles Herbert Best, para que lo ayudara a aislar la insulina. Macleod ayudó con la estructura general de la investigación y Best se especializó en las pruebas químicas de la sangre para controlar los niveles de glucosa.
La investigación comenzó el 17 de mayo de 1921.
El objetivo era ligar el páncreas de un perro hasta que se rompiera y comenzara a producir el extracto de islotes. Luego, este extracto se administraría a otros perros sin páncreas para evaluar sus efectos sobre la diabetes.
El progreso fue inicialmente lento. Banting luchó con la cirugía animal y 7 de los 10 perros atados a conductos murieron. Banting y Best tuvieron que recurrir a la compra de perros potencialmente del mercado negro en la calle por unos pocos dólares canadienses.
El 27 de julio, finalmente habían preparado un perro con un páncreas extirpado con éxito y un perro con conductos pancreáticos atados. Tres días después, los investigadores congelaron el páncreas degenerado, lo molieron en una pasta y lo filtraron, antes de calentarlo a temperatura ambiente e inyectar 5 mililitros (ml) en el perro sin páncreas.
Los científicos tomaron muestras de sangre del perro cada 30 minutos y vieron una caída temporal en el azúcar en la sangre de 0.2 por ciento a 0.12 por ciento. El perro murió a la mañana siguiente debido a una infección, pero los científicos notaron los primeros signos de acción antidiabética del extracto, al que llamaron isletin.
Si bien muchos de sus experimentos fallaron, lo que resultó en la muerte de los perros de laboratorio, Banting y su equipo vieron descensos lo suficientemente regulares en los niveles de azúcar en sangre como resultado de su extracto, por lo que confiaban en las propiedades antidiabéticas del isletin, que luego se convertiría en insulina .
Banting y Best luego decidieron que en lugar de descomponer el páncreas gradualmente, usarían una hormona llamada secretina para trabajar en exceso y agotar el páncreas, con la esperanza de que esto reduciría los efectos tóxicos mientras seguía proporcionando la insulina.
El procedimiento para obtener secretina fue difícil y poco práctico, pero demostró una forma más segura de extraer insulina del páncreas.
También enfrentaron el desafío de intentar recolectar un extracto de solución pancreática sin destruir el ingrediente activo, la sustancia que crea el efecto terapéutico en la medicina, en este caso, la insulina.
Próximos pasos
El siguiente desafío fue encontrar un método para producir células de los islotes y, por lo tanto, insulina, a gran escala, de modo que tuviera algún uso como medicamento a gran escala para la diabetes.
Al darse cuenta de que un suministro de perros para la ligadura del páncreas iba a limitar el progreso de la investigación, Banting y Best pasaron a utilizar el páncreas de las vacas como material de partida.
Al adaptar sus procesos de extracción y concentración de la solución, los científicos lograron producir una sustancia que contenía una mayor cantidad del ingrediente activo (insulina). Luego inyectaron este extracto en uno de los perros de laboratorio que no tenía páncreas.
El azúcar en sangre del perro bajó del 0,46 por ciento al 0,18 por ciento, una mejora enorme. Rentable y ampliamente disponible, creían que el páncreas de vaca era su camino a seguir.
En este punto, MacLeod desvió todos los demás recursos para apoyar esta investigación. Sin embargo, la tensión entre Banting y MacLeod estaba aumentando, ya que Banting sintió que MacLeod se estaba atribuyendo el mérito de su trabajo.
MacLeod, por otro lado, se estaba frustrando con la actitud y la sospecha constante de Banting.
James Bertram Collip, un bioquímico canadiense establecido, entró en el redil para trabajar en la purificación de la insulina. Una vez que alcanzó un nivel adecuado de pureza, lo probaron primero en conejos, luego en humanos.
Sin embargo, la insulina no pasó sus primeros ensayos clínicos.
La primera prueba involucró a un niño de 14 años con diabetes severa. Si bien el extracto provocó una caída en el azúcar en sangre de 0.44 por ciento a 0.32 por ciento y una pequeña reducción en la cantidad de glucosa excretada, se desarrolló un absceso en el sitio de inyección y los niveles de cetonas, otro indicador de diabetes, no cambiaron.
Collip trabajó en la purificación del extracto aún más, y el segundo ensayo clínico, que tuvo lugar el 23 de enero de 1922, tuvo un éxito inmediato y profundo. Los niveles de azúcar en sangre en el mismo niño de 14 años se redujeron del 0,52 por ciento al 0,12 por ciento en 24 horas y las cetonas desaparecieron de la orina. La cantidad de glucosa excretada se redujo de 71,1 gramos (g) a 8,7 g.
Los líderes del ensayo repitieron estas mejoras significativas en seis pacientes más durante el mes siguiente.
Mientras se llevaban a cabo todos estos experimentos, Banting había estado principalmente preparando perros para experimentos y encontrando nuevas formas de producir insulina para la producción en masa y tenía poca participación en los ensayos o artículos resultantes.
Banting se desesperó por obtener reconocimiento y, a fines de 1922, su ira y decepción comenzaron a causar conflictos. En un momento, Collip amenazó con dejar el grupo sin transmitir su proceso de purificación. Según los informes, Banting se enfrentó a él en los pasillos de la universidad.
Si bien todavía circulan muchos informes diferentes sobre a quién se le debe dar el crédito por descubrir la insulina, fue Banting quien puso en marcha las ruedas, a pesar de su limitada experiencia en el campo, y formó un equipo que desarrolló el avance más significativo para el manejo de la diabetes.
Controversia del Premio Nobel
En 1923, un fisiólogo danés llamado August Kroch presentó una nominación conjunta al Premio Nobel por Banting y MacLeod, basada en la idea de Banting y la guía de MacLeod.
Banting fue el primer nominado al Nobel de Canadá y, como resultado, un frasco de insulina ocupa un lugar destacado en el billete de 100 dólares canadienses.
Sin embargo, el comité del Nobel solo pudo otorgar el codiciado premio a entre una y tres personas. Banting estaba furioso al enterarse de la co-nominación de MacLeod, creyendo que Best debería haber recibido la nominación en su lugar, y casi rechazó el premio.
Sin embargo, cambió de opinión y, en cambio, compartió su crédito y el dinero del premio con Best. Cuando MacLeod se enteró, hizo lo mismo con Collip.
Años más tarde, mucho después de la muerte de Banting en un accidente aéreo en 1941, la historia oficial del Premio Nobel reconoció públicamente la contribución de Best al desarrollo de la insulina.
Resumen
Un equipo de personas descubrió la insulina.
Frederick G. Banting ideó una forma de extraer extracto pancreático en 1921; John MacLeod, director de fisiología de la Universidad de Toronto, supervisó este proceso; Charles Best, el asistente de Banting, ayudó a perfeccionar el proceso, y un bioquímico llamado James Collip ayudó a purificar la insulina aún más para que fuera clínicamente útil.
