انتشار این مقاله


دستاوردهای عظیم (۹۱) : استخراج و تولید انسولین برای درمان دیابت

Frederick Banting و Charles Best زیر نظر John Macleod انسولین را کشف و به تولید رساندند که برای Banting و Macleod جایزه نوبل پزشکی ۱۹۲۳ را به همراه داشت.

در اوایل دهه ۲۰، Frederick Banting و Charles Best که زیر نظر John Macleod در دانشگاه Toronto بودند، انسولین را کشف کردند. به کمک James Collip انسولین را خالص‌سازی کردند تا بتوانند آن را برای درمان موفقیت‌آمیز دیابت قابل‌استفاده کنند. Banting و Macleod برای این کار خود درسال ۱۹۲۳ جایزه نوبل گرفتند.

در اوایل قرن بیستم، رژیم غذایی کم کالری و بی‌ کربوهیدرات تنها راه درمان دیابت بود.ولی این متود، که گاهی کالری دریافتی را تا ۵۰۰ کالری در روز کاهش می‌داد و عواقبی نظیر سوتغذیه آهسته را به همراه داشت که همانند دیابت قدرت و انرژی بیمار را می‌گرفت و او را ناتوان می‌کرد. همچنین این روش رژیمی نیاز به یک اراده قوی از طرف بیمار داشت که معدود افرادی این اراده را داشتند که یک رژیم غذایی کم‌کالری را در طولانی‌مدت رعایت کنند. در سال ۱۹۲۱ محققان دانشگاه Toronto یک سری از آزمایش‌هایی را آغاز کردند که منجر به تولید انبوه انسولین، هورمون پانکراسی موردنیاز برای متابولیسم کربوهیدرات، و درمان موفقیت‌آمیز دیابت شد.

آماده شدن زمینه برای کشف انسولین

ارتباط میان ترشحات پانکراسی و دیابت برای اولین بار در سال ۱۸۸۹ توسط دو دانشمند آلمانی Oskar Minkowski و Joseph von Mering نشان داده‌شد. وقتی اثر ترشحات پانکراسی را بر روی چربی‌ها بررسی می‌کردند، یک پانکراتکتومی بر روی سگ ازمایشگاهی  انجام دادند و مشاهده کردند آن سگ به بیماری دیابت مبتلا شد. ۲۰ سال بعد یک دانشجوی پزشکی آلمانی به نام Paul Langerhans، دو سیستم سلولی را در پانکراس کشف کرد: آسینی، که می‌دانست ترشحات گوارشی را تولید می‌کند و سیستم دیگری که عملکرد ان برای او نامشخص بود. این سلول‌ها به صورت توده‌های ریزی از سلول‌ها بودند که مثل جزیره‌هایی به نظر می‌آمدند که میان آسینی شناور هستند. در سال ۱۹۰۱، Eugene Opie پاتولوژیست آمریکایی از دانشگاه Johns Hopkins ارتباطی را میان تخریب این سلول‌ها، که جزایر لانگرهانس نامیده می‌شدند، و بروز دیابت یافت. با تلاش‌های ازمایشگاهی این افراد و بسیاری از محققان دیگر، زمینه برای کشف انسولین، هورمون ضددیابتی مترشحه از جزایر لانگرهانس،  در دهه‌های ابتدایی قرن بیستم فراهم شد.

Frederick Banting

Frederick Grant Banting یک جراح بود که پیشتر به خاطر جراحات ناشی از جنگ جهانی اول به بیمارستان محل کارش در Ontarion لندن منتقل شده‌بود. متاسفانه درآمد ناشی از معالجات او ناچیز بود، به طوری که او را مجبور کرد به عنوان دستیار در دانشکده پزشکی محلی شروع به کار کند. در اکتبر سال ۱۹۲۰، Banting ارائه‌ای را برای عملکرد پانکراس آماده می‌کرد که در کتابخانه دانشگاه به مقاله‌ای با عنوان “رابطه بین جزایر لانگرهانس و دیابت با ارجاعاتی به موارد لیتیازیس پانکراسی” برخورد.

ملاقات Banting با John Macleod

وقتی بعد از خواندن مقاله در مورد ترشحات پانکراسی فکر می‌کرد، ایده‌ای را در سر پروراند که برای آن باید ازمایش‌های مقدماتی برای بررسی بیشتر رابطه بین جزایر لانگرهانس و دیابت انجام می‌گرفت. در ۷ نوامبر به توصیه یکی از همکارانش Banting این ایده‌اش را با James Rickard Macleod فیزیولوژیست اسکاتلندی و متخصص متابولیسم کربوهیدرات در میان گذاشت و استاد دانشگاهی بود که Banting در آن کار می‌کرد.

شروع آزمایش‌ها

Banting  و همکارش Charles Herbert Best آزمایش‌های خود را در سال ۱۹۲۱ اغاز کردند. Macleod، Best را که دستیارش بود برای Banting انتخاب کرد. ترکیب زمان‌بندی دقیق و کمی هم شانس باعث شد که این تیم اولین افرادی باشند که کشف انسولین را به اطلاع عموم رساندند. دانشمندان در آلمان و مجارستان هم به خالص‌سازی انسولین بسیار نزدیک شده‌بودند اما کمبود بودجه و خرابی‌های جنگ‌جهانی اول مانع پیشرفت کارشان شده‌بود. با ادامه جای پای محققان پیشین، Banting و Best مطالعات خود را با ترکیبی از Duct Ligation، بستن مجرای پانکراسی که به روده باریک باز می‌شود، و پانکراتکتومی، خارج کردن کامل پانکراس، می‌باشد. Duct Ligation باعث اتروفی سلول‌های اسینی می‌شد که ترشحات گوارشی را تولید می‌کردند و فقط جزایر لانگرهانس باقی می‌ماندند. سگ‌هایی که این عمل بر روی آن‌ها انجام شده‌بود، مبتلا به دیابت نشدند. پانکراتکتومی از طرف دیگر دیابت را تقویت می‌کرد: وقتی همه بافت‌های پانکراسی از بین می‌رفتند، سگ‌های آزمایشی بلافاصله علائم گلوکوزریا را نشان می‌دادند. ایده Banting این بود که ترشحات سگ‌هایی را که دچار Ligation شده‌بودند و سلول‌های اسینی ان‌ها از بین رفته‌بود، استخراج و خالص‌سازی کنند. مدت کمی بعد از اینکه او و Best تصمیم گرفتند که آزمایش‌ها را شروع کنند، مانعی برای انجام آن وجود داشت: آن‌ها نمی‌توانستند سگ‌هایی را که بر روی آن‌ها Ligation و یا پانکراتکتومی انجام‌ گرفته، به مدت کافی برای انجام آزمایش بر روی آن‌ها زنده نگه دارند. بعد از چندین مورد شکست و موانع فراوان، تیم گزارش کرد که توانسته‌است سگ مبتلا به دیابت را به مدت طولانی با تزریق مکرر عصاره‌ای که از ترشحات سگ Ligated بدست آورده‌اند، زنده نگه دارند. این عصاره به طور شگفت‌انگیزی قند خون را به طور قابل‌توجهی پایین آورده‌بود.

انتشار یافته‌ها و افزایش تنش‌ها

در ۲۰ دسامبر ۱۹۲۱، Macleod، Banting و Best توانستند در کنفرانس American Physiological Society واقع در دانشگاه yale ارائه دهند. Banting، از سر بی‌تجربگی و اشفتگی، ارائه ضعیفی از مقاله را داد و حضار در کنفرانس واکنش شدیدی به یافته‌های ان‌ها داشتند که در آخر Macleod سعی کرد تا افتضاح Banting را سامان بدهد. Banting پی برد که Macleod با این کار به نوعی اعتبار مقاله را از چنگ او و Best درآورده‌است، که باعث شد روابط این دو تیره شود.

خالص‌سازی انسولین و انجام اولین آزمایش‌ها بر روی انسان

در اواخر سال ۱۹۲۱، Macleod  از James Bertram Collip بیوشیمیست دانشگاه Toronto را دعوت کرد تا به Best و Banting در خالص‌سازی عصاره آن‌ها کمک کند. وقتی که سرعت انجام آزمایش‌ها بیشتر شد، Banting و Best نیاز به مقادیر زیادی از عصاره داشتند و Collip شروع به خالص‌سازی عصاره کرد تا در بالین استفاده شود.

اولین آزمایش‌های بالینی بر روی افراد بیمار بر روی یک پسربچه ۱۴ ساله انجام گرفت که به شدت دیابتی بود. با اینکه تزریقات مکرر عصاره تاثیرات قابل‌توجهی نداشت، اما تیم آزمایش‌های خود را ادامه داد. کمی بعد Coliip دستاوردی را در زمینه خالص‌سازی عصاره بدست آورد، با استفاده از الکل، غلظت ۹۰%ای از جز فعال(انسولین) را بدست‌ آورده‌بود. در آن زمان، تنش‌های شخصی میان این ۴ دانشمند به شدت بالا گرفته‌بود وBanting خود را درگیر یک مسابقه با Macleod می‌دید تا عصاره را استخراج کنند. در پایان ژانویه، Collip به آزمایشگاه Banting و Best آمد و گفت که روش تولید نمونه خالص عصاره را بدست آورده‌است اما فقط با Macleod در میان خواهد گذاشت. فقط واکنش سریع Best باعث شد تا Collip، Banting را به باد کتک نگیرد. خوشبختانه برای حفظ آینده انسولین این ۴ نفر با یکدیگر به توافق رسیدند تا کار را ادامه دهند. در ۳ می ۱۹۲۲، Macleod با معرفی تیم، اعلام کرد که آن‌ها انسولین، عامل ضددیابتی، را کشف کرده‌اند.

محمد امین اکبرزاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *