Quem descobriu a insulina?
A insulina é fundamental para o tratamento do diabetes, pois todos os tipos de diabetes ocorrem devido à incapacidade do corpo de usar o açúcar no sangue de forma eficiente como resultado de suprimentos de insulina insuficientes, ineficazes ou inexistentes.
Os cientistas inovadores que descobriram a insulina ganharam um prêmio Nobel, mas a descoberta também causou polêmica.
A descoberta da insulina ocorreu em 1921 seguindo as idéias de um cirurgião ortopédico canadense chamado Frederick G. Banting, as habilidades químicas de seu assistente Charles Best e John MacLeod da Universidade de Toronto, no Canadá.
Vários relatos conflitantes sobre a descoberta da insulina circularam ao longo dos anos, e até mesmo o Prêmio Nobel concedido por sua descoberta em 1923 foi questionado anos depois.
Neste artigo, examinamos as pessoas responsáveis por esse tratamento inovador para diabetes.
A história da insulina
A compreensão do diabetes vem se desenvolvendo há milhares de anos; até os antigos gregos sabiam disso e diagnosticariam o diabetes provando a urina.
A consciência de que certos estados de urina e níveis de sede relacionados aos níveis de açúcar no sangue tem crescido ao longo dos séculos.
Embora os fisiologistas do século 19 entendessem que o pâncreas tinha um envolvimento fundamental no processamento de energia por todo o corpo, eles não entendiam o papel direto do pâncreas no diabetes até que dois fisiologistas removeram o pâncreas de um cão em 1890.
Esses dois cientistas observaram o desenvolvimento de diabetes grave no espaço de 3 semanas, incluindo sintomas que serão familiares às pessoas com a doença hoje, incluindo:
- açúcar alto no sangue
- urina altamente diluída, como visto no diabetes insipidus
- coma diabético
- morte por cetose
O primeiro fisiologista a sugerir que as ilhotas pancreáticas, ou as ilhotas de Langerhans, podem estar conduzindo os efeitos do pâncreas no controle do açúcar no sangue foi Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, que fez essas afirmações pela primeira vez por volta de 1894.
Embora ele não tenha isolado a substância que agora entendemos ser insulina, ele usou o termo “insulina” para descrever essa substância ainda não descoberta e apontou tanto sua existência quanto sua importância em 1913.
Em 1901, os cientistas descobriram que ligar, ou amarrar, o ducto pancreático em cães, gatos e coelhos destruía muitas das células que produziam hormônios no pâncreas.
No entanto, as ilhotas de Langerhans, que os cientistas modernos agora sabem que produzem insulina, ainda estavam intactas. É importante ressaltar que não houve sinais de açúcar no sangue na urina, que é um sintoma comum de diabetes. Esta foi a primeira indicação clara de que as células das ilhotas desempenharam um papel no desenvolvimento do diabetes.
Descoberta
Em 1921, o Dr. Frederick G. Banting se tornou o primeiro indivíduo a isolar as secreções das células das ilhotas e divulgá-las como um tratamento potencial para o diabetes.
Ele observou que outros cientistas podem não ter conseguido encontrar a insulina porque as enzimas digestivas destruíram a insulina antes que alguém pudesse extraí-la.
O plano de Banting era amarrar os dutos pancreáticos de cães de laboratório até que as células que produzem as enzimas degenerassem, deixando vivas as células resistentes das ilhotas. Ele então extrairia o resíduo.
Banting não tinha conhecimento suficiente sobre novos desenvolvimentos em testes de açúcar no sangue para verificar se havia diabetes com precisão, então ele verificou a urina, que era menos confiável.
No entanto, a ideia não era nova - outros cientistas também haviam tentado produzir extratos do pâncreas que reduziam o açúcar no sangue - nem era particularmente útil porque Banting só conseguia isolar pequenas quantidades do hormônio.
Além disso, o extrato parecia ter propriedades tóxicas e causava efeitos colaterais graves, incluindo dor e febre, em animais.
Desenvolvimento
Banting não era especialista no campo do metabolismo de carboidratos, então, quando solicitou espaço e instalações de laboratório ao professor John James Rickard Macleod, chefe de fisiologia da Universidade de Toronto, o estimado fisiologista inicialmente relutou.
No entanto, a persistência de Banting e a possibilidade de resultados mais confiáveis persuadiram MacLeod a doar espaço de laboratório. Embora amarrar o pâncreas para quebrá-lo não fosse uma nova ferramenta de investigação, a ideia de isolar ilhotas devido à sua degeneração mais lenta era de grande interesse para Macleod.
Ninguém havia tentado extrair ilhotas de um pâncreas totalmente degenerado.
Banting contratou um assistente, Charles Herbert Best, para ajudar no isolamento da insulina. Macleod ajudou na estrutura geral da pesquisa, e Best se especializou em testes químicos de sangue para verificar os níveis de glicose.
A pesquisa começou em 17 de maio de 1921.
O objetivo era ligar o pâncreas de um cão até que se quebrasse e começasse a produzir o extrato das ilhotas. Esse extrato seria então administrado a outros cães sem pâncreas para avaliar seus efeitos sobre o diabetes.
O progresso foi inicialmente lento. Banting lutou contra a cirurgia em animais, e 7 dos 10 cães amarrados morreram. Banting e Best tiveram que recorrer à compra de cães potencialmente do mercado negro na rua por alguns dólares canadenses.
Em 27 de julho, eles finalmente prepararam um cão com o pâncreas removido com sucesso e um cão com dutos pancreáticos amarrados. Três dias depois, os pesquisadores congelaram o pâncreas degenerado, moeram-no em uma pasta e filtraram-no, antes de aquecê-lo à temperatura ambiente e injetar 5 mililitros (ml) no cão sem pâncreas.
Os cientistas coletaram amostras de sangue do cão a cada 30 minutos e observaram uma queda temporária no açúcar no sangue de 0,2% para 0,12%. O cão morreu na manhã seguinte devido a uma infecção, mas os cientistas notaram os primeiros sinais de ação antidiabética do extrato, que deram o nome de isletin.
Embora muitos de seus experimentos tenham falhado, resultando na morte de cães de laboratório, Banting e a equipe observaram quedas regulares o suficiente nos níveis de açúcar no sangue como resultado de seu extrato para que eles estivessem confiantes nas propriedades antidiabéticas da isletina, que mais tarde se tornaria insulina .
Banting e Best decidiram então que, em vez de quebrar o pâncreas gradualmente, eles usariam um hormônio chamado secretina para sobrecarregar e exaurir o pâncreas, na esperança de que isso reduzisse os efeitos tóxicos e, ao mesmo tempo, fornecesse a insulina.
O procedimento para obter secretina foi difícil e impraticável, mas demonstrou uma maneira mais segura de extrair insulina do pâncreas.
Eles também enfrentaram o desafio de tentar coletar um extrato de solução pancreática sem destruir o princípio ativo - a substância que cria o efeito terapêutico na medicina - no caso, a insulina.
Próximos passos
O próximo desafio era encontrar um método para produzir células de ilhotas e, portanto, insulina, em escala de massa, de modo que tivesse alguma utilidade como medicamento em larga escala para diabetes.
Percebendo que um suprimento de cães para a ligadura do pâncreas limitaria o progresso da pesquisa, Banting e Best passaram a usar o pâncreas de vacas como material de origem.
Adaptando seus processos de extração e concentração da solução, os cientistas conseguiram produzir uma substância que continha uma quantidade maior do princípio ativo (insulina). Eles então injetaram esse extrato em um dos cães de laboratório que não tinha pâncreas.
O açúcar no sangue do cão caiu de 0,46 por cento para 0,18 por cento - uma grande melhoria. Econômico e amplamente disponível, eles acreditavam que o pâncreas de vaca era o caminho a seguir.
Neste ponto, MacLeod desviou todos os outros recursos para apoiar esta pesquisa. No entanto, a tensão entre Banting e MacLeod estava aumentando, pois Banting sentia que MacLeod estava levando o crédito por seu trabalho.
MacLeod, por outro lado, estava ficando frustrado com a atitude de Banting e as suspeitas constantes.
James Bertram Collip, um bioquímico canadense estabelecido, veio trabalhar na purificação da insulina. Depois que ele atingiu um nível adequado de pureza, eles o testaram primeiro em coelhos, depois em humanos.
No entanto, a insulina não passou nos primeiros ensaios clínicos.
O primeiro teste envolveu um menino de 14 anos com diabetes grave. Enquanto o extrato levou a uma queda no açúcar no sangue de 0,44% para 0,32% e uma pequena redução na quantidade de glicose excretada, um abscesso desenvolvido no local da injeção e os níveis de cetona, outro indicador de diabetes, não mudaram.
Collip trabalhou na purificação do extrato ainda mais, e o segundo ensaio clínico, que ocorreu em 23 de janeiro de 1922, teve um sucesso imediato e profundo. Os níveis de açúcar no sangue no mesmo menino de 14 anos reduziram de 0,52% para 0,12% em 24 horas, e as cetonas desapareceram da urina. A quantidade de glicose excretada caiu de 71,1 gramas (g) para 8,7 g.
Os líderes do estudo repetiram essas melhorias significativas em mais seis pacientes no mês seguinte.
Enquanto todos esses experimentos aconteciam, Banting estava preparando cães para experimentos e encontrando novas maneiras de fazer insulina para produção em massa e teve pouco envolvimento nos testes ou documentos resultantes.
Banting ficou desesperado para obter reconhecimento e, no final de 1922, sua raiva e decepção começaram a causar conflitos. A certa altura, Collip ameaçou deixar o grupo sem passar adiante seu processo de purificação. Banting supostamente brigou com ele nos corredores da universidade.
Embora muitos relatórios diferentes ainda circulem sobre quem deve receber o crédito pela descoberta da insulina, foi Banting quem começou a trabalhar - apesar de sua experiência limitada no campo - e montou uma equipe que desenvolveu o avanço mais significativo para o controle do diabetes.
Controvérsia sobre o Prêmio Nobel
Em 1923, um fisiologista dinamarquês chamado August Kroch apresentou uma indicação conjunta ao Prêmio Nobel para Banting e MacLeod, com base na ideia de Banting e na orientação de MacLeod.
Banting foi o primeiro candidato ao Nobel do Canadá e, como resultado, um frasco de insulina agora ocupa um lugar de destaque na nota de 100 dólares canadenses.
No entanto, o comitê do Nobel só poderia conceder o cobiçado prêmio a uma a três pessoas. Banting ficou furioso ao ouvir sobre a co-nomeação de MacLeod, acreditando que Best deveria ter recebido a indicação, e quase recusou o prêmio.
No entanto, ele mudou de idéia e, em vez disso, compartilhou seu crédito e prêmio em dinheiro com Best. Quando MacLeod descobriu, ele fez o mesmo com Collip.
Anos depois, muito depois da morte de Banting em um acidente de avião em 1941, a história oficial do Prêmio Nobel reconheceu publicamente a contribuição de Best para o desenvolvimento da insulina.
Resumo
Uma equipe descobriu a insulina.
Frederick G. Banting descobriu uma maneira de extrair o extrato pancreático em 1921; John MacLeod, chefe de fisiologia da Universidade de Toronto, supervisionou esse processo; Charles Best, assistente de Banting, ajudou a refinar o processo, e um bioquímico chamado James Collip ajudou a purificar ainda mais a insulina para torná-la clinicamente útil.
