A insulina ocupa um lugar especial na história da ciência. O Comitê do Prêmio Nobel concedeu o prêmio duas vezes pela mesma molécula: em 1923 pela sua descoberta para Frederick Banting e John MacLeod, e em 1958 pelo estabelecimento de sua composição química para Frederick Sanger (a insulina foi a primeira proteína com sequência de aminoácidos totalmente decodificada).
Senger também foi o primeiro químico a receber o Prêmio Nobel duas vezes (a segunda vez em 1980, junto com Paul Berg e Walter Gilbert, por desenvolver métodos para decodificar ácidos nucleicos).
Em 1978, a insulina se tornou a primeira proteína humana sintetizada em uma bactéria geneticamente modificada. A insulina iniciou uma nova era na biotecnologia: em 1982, a empresa americana Genentech começou a vender insulina humana natural sintetizada em um bio reator por bactérias E. coli geneticamente modificadas.
Frederick Sanger
Na história da descoberta da insulina, por acaso, há toda uma coleção de histórias fictícias sobre como as descobertas são feitas - golpe de sorte e recompensa pela perseverança maníaca, papel ambíguo do consultor científico, luta feia por prioridades e exemplos de rara nobreza e desinteresse, histórias emocionantes de curas milagrosas, fama e esquecimento...
A única coisa que não é típica nesta história é a velocidade impensável de se colocar a descoberta em prática: desde uma visão brilhante até a verificação do efeito da droga em cães, apenas três meses se passaram e oito meses depois o primeiro paciente foi tratado com insulina e, após dois anos, as empresas farmacêuticas puderam fornece-la a todos os necessitados.
Cuide de suas células beta
A maioria dos cerca de 200 milhões de diabéticos que vivem na Terra sofrem do chamado diabetes tipo 2 - a insulina em seus corpos é produzida, mas parcial ou completamente não afeta as membranas celulares.
Na maioria das vezes, uma violação da síntese de proteínas da membrana - receptores de insulina está associada a excessos crônicos e obesidade.
Nesta forma de doença, as injeções de insulina são absolutamente inúteis, mas você pode manter-se em uma condição relativamente boa devido a uma dieta hipocalórica com um mínimo de carboidratos e, se necessário, tomar medicamentos que diminuam a glicose no sangue.
Se você faz um diagnóstico a tempo e se esforça muito, seguindo cuidadosamente todas as recomendações do médico, pode até acostumar as células a uma reação normal à insulina. Mas, na verdade, o melhor tratamento é a prevenção.
Cerca de 10 a 15% dos diabéticos sofrem de diabetes tipo 1 - a insulina não é sintetizada no pâncreas ou não é produzida o suficiente.
A causa mais comum de diabetes tipo I é um mau funcionamento geneticamente determinado no sistema imunológico: os linfócitos começam a destruir as células beta das ilhotas de Langerhans, que sintetizam insulina, confundindo-as com inimigos.
Antes da descoberta da insulina, esses pacientes estavam condenados: vários anos após o início da doença, não apenas o carboidrato, mas também o metabolismo das gorduras eram perturbados no organismo (sua regulação é outra das funções da insulina).
O envenenamento com produtos de degradação de gordura - acetona e ácido acetoacético - levava ao coma hiperglicêmico (hiperglicemia - excesso de açúcar no sangue) e à morte. Quando o cheiro de acetona exalado pelos enfermos começava a ser sentido no ar, esse era um sinal claro do começo do fim.
De fato, mesmo agora o diabetes continua sendo uma doença incurável: as células beta não se recuperam e a doença, uma vez iniciada, só pode progredir.
A única salvação para os pacientes são as injeções regulares de insulina. Então (é claro, também com uma dieta bem balanceada), você pode viver até uma idade muito avançada sem uma diminuição significativa na qualidade de vida.
Para entrar em coma hiperglicêmico, você deve ser uma pessoa pobre em um país em desenvolvimento (mesmo na Rússia, os diabéticos recebem insulina gratuitamente, embora existam pelo menos 300 mil pessoas que sofram de uma forma de diabetes dependente de insulina na Rússia, a necessidade anual de insulina na Rússia é estimada em 400 kg de substância pura) ou violar diligentemente as recomendações do médico.
Coma hipoglicêmico é mais provavelmente causado por uma queda acentuada na concentração de glicose no sangue - por exemplo, de uma combinação de uma overdose de insulina e fome. A maioria dos diabéticos, por precaução, sempre carrega alguns pedaços de produtos refinados (açucar).
No entanto, mesmo com injeções regulares de insulina, o diabetes continua sendo uma doença muito séria. Em particular, devido a distúrbios metabólicos relacionados ao diabetes nos tecidos, no mundo todo a amputação da perna ocorre a cada 30 segundos. Caso contrário, uma úlcera trófica (causada por desnutrição) que não tem cura, inevitavelmente leva à gangrena.
Morrer de fome
Desde tempos imemoriais até o início do século XX, fraqueza induzida por diabetes, fadiga, sede constante e, conseqüentemente, diabetes (até vinte litros de urina por dia!), Úlceras não cicatrizantes no lugar da menor ferida e outros sofrimentos do paciente podiam ser prolongadas pela única maneira empiricamente encontrada - morrer de fome. Com o diabetes tipo II, isso ajudou por um longo tempo, com o tipo I - prolongou o tormento por vários anos.
A causa da doença foi parcialmente entendida em 1674, quando um dos fundadores da Royal Society de Londres, o médico Thomas Willis decidiu provar a urina do paciente.
Acabou sendo doce - como acabou sendo comprovado depois de muitos anos, devido ao fato do corpo se livrar do açúcar por qualquer meio.
Mas colegas ridicularizaram Thomas Willis porque não havia caçadores para repetir um experimento simples como esse durante um longo tempo.
Então a curiosidade científica triunfou, os médicos reconheceram que a urina doce é um sintoma característico do diabetes, mas apenas nos anos 30 do século XIX foi possível finalmente estabelecer a conexão da doença com o metabolismo prejudicado dos carboidratos.
Em meados do século XIX, o diabetes mostrou-se associado ao comprometimento da função pancreática. Em 1916, o fisiologista inglês Eduard Charpy-Schaefer sugeriu que o açúcar no sangue regula o hormônio produzido pelas células que formam ilhotas de forma irregular no pâncreas, descobertas em 1869 pelo anatomista alemão Paul Langerhans. Charpy-Schaefer propôs chamar esse hormônio de insulina (do latim ínsula - uma ilhota).
Depois de todas essas descobertas, o principal problema permaneceu - isolar a insulina do pâncreas de animais e usá-la no tratamento de pessoas. O primeiro a ter sucesso foi o médico canadense [wiki base="PT" title="Frederick Banting"]Fred Banting[/wiki].
Fred Banting
Iniciantes têm sorte
Talvez Banting tenha ajudado a resolver o problema do diabetes sem experiência profissional e treinamento científico sério. Ele foi para a Universidade de Toronto diretamente da fazenda dos pais - inicialmente para a faculdade de teologia, mas logo transferido para a faculdade de medicina.
A partir de 1916 ele serviu no exército, trabalhou como cirurgião em um hospital de campanha, em 1918 ficou gravemente ferido, mas não leu romances em uma cama de hospital e sim literatura especializada principalmente sobre diabetes. Fred tinha uma ligação pessoal com diabetes: seu amigo de infância havia morrido da doença.
Após a desmobilização, Banting conseguiu um emprego como professor júnior de anatomia e fisiologia e correu primeiro para o chefe do Departamento de Fisiologia da Universidade de Toronto, professor John MacLeod, com uma proposta de se envolver na secreção do hormônio pancreático.
Na verdade, ele não podia oferecer nada além de entusiasmo ao professor John MacLeod, um grande especialista na área de diabetes, sabia muito bem quantos cientistas famosos haviam lutado sem sucesso contra esse problema por várias décadas.
Portanto, ele rejeitou a oferta de um ex-aluno, piloto e futuro cientista. Obviamente, educado e não muito categórico, porque depois de alguns meses Banting retornou não apenas com entusiasmo, mas também com a idéia que o ocorreu às 2 da manhã de abril de 1921:
A idéia acabou sendo correta: as tentativas dos antecessores de Banting não tiveram êxito também porque a tripsina conseguiu decompor pelo menos parcialmente as moléculas de proteína da insulina antes que pudessem ser isoladas do extrato do tecido da glândula.
Mesmo assim, MacLeod iria para a Europa por vários meses, Banting concordou em definir os experimentos às suas próprias custas, então o professor permitiu que ele usasse seu laboratório por dois meses e até alocou Charles Best como aluno assistente.
Entre outras vantagens, Charlie conseguiu determinar com maestria a concentração de açúcar no sangue e na urina. Banting obteve os fundos para a realização de seu sonho da única maneira que pôde: vendeu todos os seus bens. Quanto essa propriedade valia, a história é silenciosa, mas foi o suficiente para obter os primeiros resultados da receita.
Quando o professor retornou da Escócia, sua terra natal, a princípio ele quase expulsou Banting do laboratório (os dois meses acordados haviam terminado), mas depois de descobrir o que Fred e Charlie haviam conseguido, ele conectou imediatamente todo o departamento, chefiado por ele mesmo, a este trabalho e a elaborar o método de purificação do medicamento a partir de impurezas convidou o famoso bioquímico James Collip.
Um mês depois, um método para produzir insulina foi desenvolvido em termos gerais, e alguns meses depois um grupo de pesquisadores liderados por Macleod aprendeu a isolar a insulina do pâncreas de bezerros e vacas.
Como se viu mais tarde, a insulina da vaca difere da humana em três aminoácidos, mas é bastante adequada para diminuir o nível de açúcar no sangue humano.
Histórias de Natal
Vale ressaltar que Banting não aproveitou a oportunidade para enriquecer fabulosamente e não solicitou uma patente. Mas este não é o único episódio de conto de fadas da história da descoberta da insulina.
É claro que a princípio os desenvolvedores, de acordo com o costume dos então médicos, experimentaram o medicamento sozinhos - agora é chamado de "primeira etapa dos ensaios clínicos".
As regras para o uso de novos medicamentos naqueles anos eram muito mais simples do que agora, e os pacientes continuaram a morrer, então o restante dos estágios teve que passar em paralelo com a melhoria dos métodos de isolamento e purificação do medicamento, determinando a dosagem exata e outras etapas (realmente necessárias!) dos testes de drogas.
O cirurgião militar Banting e seus colegas não ficaram muito atormentados com a escolha: continuar a pesquisa de acordo com todas as regras - ou correr o risco de tomar uma injeção agora mesmo para um garoto que com certeza morrerá em alguns dias sem essa injeção.
De fato, isso corresponde ao estágio II dos ensaios clínicos agora aceitos: garantir que o novo medicamento não prejudique pessoas saudáveis, é usado em paralelo com o tratamento convencional em um pequeno grupo dos pacientes mais graves.
É verdade que a primeira tentativa não teve êxito: o extrato pancreático bruto não funcionou, mas três semanas depois, em 23 de janeiro de 1922, após a injeção de insulina purificada, Leonard Thompson, de 14 anos, teve uma concentração mais baixa de açúcar no sangue.
Entre os primeiros pacientes de Banting estava seu amigo, também médico de profissão, Joe Gilkraist. Tendo se recuperado, ele se tornou um dos funcionários mais próximos da Banting.
Outra das primeiras pacientes, uma adolescente, foi trazida dos Estados Unidos para o Canadá por sua mãe, uma médica de profissão, que ouviu falar sobre o novo medicamento a partir de uma conversa casual com um colega - uma enfermeira de Toronto.
A estamenha na plataforma da estação injetou uma garota que já estava em coma. Depois disso, a menina "ficou sentada na agulha" por cerca de sessenta anos e morreu apenas no final dos anos 80.
Insulina
O trabalho de Banting e MacLeod foi indicado para o Prêmio Nobel cerca de um ano após a primeira publicação sobre o lançamento de insulina. Também é uma espécie de registro - geralmente o Comitê do Prêmio Nobel não tem pressa.
Por exemplo, Zhores Alferov recebeu seu "Prêmio Nobel" em 2000 por seus desenvolvimentos no campo das hetero estruturas de semicondutores feitas nos anos sessenta do século passado.
Na próxima história de Natal, o papel da boa fada foi desempenhado pelo Prêmio Nobel de Medicina de 1920, o dinamarquês August Krog. Sua esposa (endocrinologista) tinha diabetes e, quando Kroga foi convidado para dar um curso na Universidade de Yale, o casal planejou uma viagem para que eles também pudessem visitar colegas em Toronto.
Maria Krog experimentou uma melhoria constante nas injeções de insulina, inspirou Krog a descobrir o seu talento de empresário, recebeu uma licença para usar o método de purificação de insulina e, em dezembro de 1922, iniciou sua produção em uma fábrica farmacêutica perto de Copenhague.
Obviamente que ele realmente não poderia deixar de estar no grupo de camaradas que indicaram Banting e MacLeod para o Prêmio Nobel em 1923. A propósito, a herdeira da empresa de August Krog, a empresa farmacêutica dinamarquesa Novo Nordisk, ainda é um dos maiores produtores de insulina - mas já é geneticamente modificada.
Além disso - novamente pura emoção. Você não pode cortar as medalhas de ouro pela metade, mas Banting dividiu seus prêmios igualmente com Charles Best e Macleod (embora a parcimônia seja considerada uma característica típica do personagem nacional escocês) - com James Collip, que desenvolveu o método de purificação da insulina.
Então o idílio rachou. MacLeod e sua equipe de laboratório, reivindicando um papel de liderança na descoberta de insulina, encenaram uma luta feia por prioridades com Banting e Best.
Como resultado, um MacLeod ofendido voltou à sua terra natal na Escócia em 1928, chefiou modestamente o departamento de fisiologia da Universidade de Aberdeen e morreu em 1935.
Em um dicionário explicativo sobre genética aplicada, um artigo sobre insulina termina assim: “I. descoberto por F. Bunting e C. Best em 1921-1922, e sua estrutura primária (pela primeira vez para proteínas em geral) foi estabelecida por F. Sanger em 1945-1956”.
Monumentos - bronze, pedra e milagrosos
Banting tornou-se um herói nacional no Canadá. Em 1923 (7 anos após a graduação), a Universidade de Toronto concedeu-lhe um Ph.D., professor eleito e abriu um novo departamento - especificamente para continuar o trabalho de Banting and Best. O Parlamento canadense concedeu a ele uma pensão anual vitalícia de US $ 7.500.
Em 1930, Banting tornou-se diretor do Banting and Best Research Institute. Foi eleito membro da Royal Society em Londres, em 1934 recebeu o título de Cavaleiro da Grã-Bretanha e outros, e mais ...
E com o início da Segunda Guerra Mundial, ele novamente se ofereceu para o exército - não mais como cirurgião, mas como organizador de cuidados médicos.
Em 22 de fevereiro de 1941, um avião que voava do Canadá para a Inglaterra, um major de 50 anos, veterano da Segunda Guerra Mundial, Frederick Banting, caiu sobre o deserto nevado de Terra Nova.
Os monumentos de Banting estão em sua terra natal, na cidade canadense de London (Ontario) e em um parque memorial perto de Musgrave Harbor, não muito longe de onde ele morreu. E 14 de novembro - o aniversário de F. Bunting - é comemorado como o Dia Mundial do Diabetes.
0 Comments:
Postar um comentário