Informe especial
La insulina es fundamental para el tratamiento de la diabetes, ya que todos los tipos de diabetes se producen debido a la incapacidad del cuerpo para utilizar eficazmente el azúcar en sangre como resultado de suministros de insulina insuficientes, ineficaces o inexistentes.
Los científicos innovadores que descubrieron la insulina ganaron un premio Nobel, pero el descubrimiento también causó 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 cuestionó años más tarde.
En este artículo, examinamos a las personas responsables de este innovador tratamiento para la diabetes.
La historia de la insulina
Un grupo de personas descubrió la insulina.
La comprensión de la diabetes se ha ido desarrollando durante miles de años; incluso los antiguos griegos lo sabían y diagnosticarían la diabetes probando la orina.
La conciencia de que ciertos estados de orina y niveles de sed relacionados con los niveles de azúcar en la sangre han crecido a lo largo de los siglos.
Aunque los fisiólogos del siglo XIX entendieron que el páncreas tenía una participación clave en el procesamiento de la energía en todo el cuerpo, no entendieron el papel directo del páncreas en la diabetes hasta que dos fisiólogos le quitaron el páncreas a un perro en 1890.
Estos dos científicos observaron el desarrollo de diabetes severa en el espacio de 3 semanas, incluyendo síntomas que serán familiares para las personas con la afección hoy en día, incluyendo:
- azúcar sanguínea alta
- orina muy diluida, como se observa en la diabetes insípida
- coma diabético
- muerte por cetosis
El primer fisiólogo que sugirió que los islotes pancreáticos, o los islotes de Langerhans, podrían estar provocando los efectos del páncreas en el control del azúcar en la sangre fue Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, quien primero hizo estas afirmaciones alrededor de 1894.
Aunque no aisló la sustancia que ahora entendemos como insulina, utilizó el término «insulina» para describir esta sustancia aún no descubierta y señaló tanto su existencia como su importancia en 1913.
En 1901, los científicos habían descubierto que ligar o atar el conducto pancreático en perros, gatos y conejos destruía 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, seguían intactos. Es importante destacar que no había signos de azúcar en 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 sí jugaron 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 ofrecerlas como un tratamiento potencial para la diabetes.
Observó que otros científicos podrían no haber encontrado la insulina porque las enzimas digestivas habían destruido la insulina antes de que alguien pudiera extraerla.
El plan de Banting era atar los conductos pancreáticos de los perros de laboratorio hasta que las células que producen las enzimas se degeneraran, dejando vivas las robustas células de los islotes. Luego extraería el residuo.
Banting no estaba lo suficientemente informado acerca de los nuevos desarrollos en la prueba de azúcar en sangre para verificar la diabetes con precisión, así 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 reducían el azúcar en sangre- ni era particularmente útil porque Banting sólo podía aislar pequeñas cantidades de la hormona.
Además, el extracto parecía tener propiedades tóxicas y causaba efectos secundarios graves, incluyendo dolor y fiebre, en animales.
Desarrollo
La insulina fracasó en su primer ensayo clínico. Banting no era un experto en el campo del metabolismo de los carbohidratos, así que cuando solicitó espacio e instalaciones de laboratorio al Profesor John James Rickard Macleod, Jefe de Fisiología de la Universidad de Toronto, al principio el estimado fisiólogo se mostró reacio.
Sin embargo, la persistencia de Banting y la posibilidad de obtener resultados más fiables convencieron a MacLeod para que donara espacio de laboratorio. Aunque atar el páncreas para hacer 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 totalmente degenerado.
Banting contrató a un asistente, Charles Herbert Best, para que le ayudara a aislar la insulina. Macleod ayudó con la estructura general de la investigación, y Best se especializó en el análisis químico de la sangre para comprobar 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 descompusiera y empezara a producir el extracto de islotes. Este extracto se administraría a otros perros sin páncreas para medir sus efectos sobre la diabetes.
El progreso fue inicialmente lento. Banting luchó con la cirugía animal, y 7 de los 10 perros atados a los conductos murieron. Banting y Best tuvieron que recurrir a la compra de perros potencialmente de mercado negro en la calle por unos cuantos 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 observaron una caída temporal del azúcar en sangre de 0.2 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.
Aunque muchos de sus experimentos fracasaron, resultando en la muerte de los perros de laboratorio, Banting y su equipo vieron caídas regulares en los niveles de azúcar en sangre como resultado de su extracto que confiaban en las propiedades antidiabéticas del boletín, que más tarde se convertiría en insulina.
Banting y Best decidieron entonces que en lugar de descomponer el páncreas gradualmente, usarían una hormona llamada secretina para sobrecargar y agotar el páncreas, con la esperanza de que esto redujera los efectos tóxicos a la vez que siguieran suministrando la insulina.
El procedimiento para obtener secretina fue difícil y poco práctico, pero demostró una forma más segura de extraer insulina del páncreas.
También se enfrentaron al desafío de tratar de 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.
Pasos siguientes
El siguiente reto era encontrar un método para producir células islote, y por lo tanto insulina, a escala masiva, 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 fuente.
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 nivel de azúcar en sangre del perro bajó de 0,46 por ciento a 0,18 por ciento, una mejora masiva. 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 sentía que MacLeod se estaba atribuyendo el mérito de su trabajo.
MacLeod, por otro lado, se estaba frustrando con la actitud de Banting y su constante sospecha.
James Bertram Collip, un bioquímico canadiense establecido, llegó al redil para trabajar en la purificación de la insulina. Una vez que había alcanzado un nivel adecuado de pureza, lo probaron primero en conejos y 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. Aunque el extracto provocó una reducción en el nivel de azúcar en sangre de 0.44 a 0.32 por ciento y una pequeña reducción en la cantidad de glucosa excretada, un absceso desarrollado en el lugar de la inyección y los niveles de cetonas, otro indicador de diabetes, no cambió.
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 del mismo niño de 14 años se redujeron de 0.52 a 0.12 por ciento en 24 horas, y las cetonas desaparecieron de la orina. La cantidad de glucosa excretada bajó 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 todos estos experimentos se llevaban a cabo, Banting había estado principalmente preparando perros para experimentos y encontrando nuevas formas de fabricar insulina para la producción masiva y tenía poca participación en los ensayos o documentos resultantes.
Banting se desesperó por obtener reconocimiento, y a finales de 1922 su enojo y decepción comenzaron a causar conflicto. En un momento dado, Collip amenazó con abandonar el grupo sin pasar por su proceso de purificación. Banting, según se informa, se enfrentó a golpes con él en los pasillos de la universidad.
Aunque todavía circulan muchos informes diferentes sobre quién debería recibir 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 control de la diabetes.
La controversia del Premio Nobel
En 1923, un fisiólogo danés llamado August Kroch presentó una nominación conjunta al Premio Nobel para Banting y MacLeod, basada en la idea de Banting y la guía de MacLeod.
Banting fue el primer nominado al Premio Nobel de Canadá, y una botella de insulina ahora ocupa el primer lugar en el billete de 100 dólares canadienses como resultado.
Sin embargo, el comité del Nobel sólo podía otorgar el codiciado premio a entre una y tres personas. Banting estaba furioso al escuchar sobre la co-nominación de MacLeod, creyendo que a Best se le debería haber dado la nominación en su lugar, y casi rechazó el premio.
Sin embargo, cambió de opinión y en su lugar compartió su crédito y el premio en dinero 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 el extracto pancreático en 1921; John MacLeod, jefe de fisiología de la Universidad de Toronto, supervisó este proceso; Charles Best, asistente de Banting, ayudó a refinar el proceso, y un bioquímico llamado James Collip ayudó a purificar la insulina aún más para hacerla clínicamente útil.
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