Foto: 123rf, Index
>>> Dosad objavljene kolumne: Index LAB
Frederic Banting započeo je studij medicine 1912. godine, a zbog prvog svjetskog rata i velike potrebe za liječnicima njegova je generacija studij završila po ubrzanom programu 1916. godine. Dan nakon primitka diplome prijavio se u vojsku, a na ratištu je hrabro pomagao ranjenima te je i sam bio ranjen i odlikovan vojnim križem za herojstvo tijekom bitke (Military Cross for heroism under fire). Nakon rata počeo je raditi kao liječnik. Ponukan teškom sudbinom oboljelih od šećerne bolesti, odlučio je istraživati tu bolest.
Još su stari Egipćani uočili da ljudi oboljeli od šećerne bolesti ne mogu koristiti slatku hranu te da stvaraju slatki urin (način na koji su utvrdili da je urin sladak nije poznat ;-). Liječenje bolesne djece u Bantingovo vrijeme (oko 1920.) bilo je gotovo nikakvo - oboljele su stavljali na nisko-kalorijske dijete bez šećera, čime bi produžili prirodni tijek bolesti koji je vodio u dijabetičnu komu i smrt. Čak i s odmakom od 100 godina, razmišljanje o sudbini te djece izaziva jezu.
Sudbonosno bacanje novčića
U to vrijeme znalo se da je propadanje gušterače uzrok nastanka šećerne bolesti, ali nije bilo poznato na koji način ona utječe na šećer. Razmatrane su dvije mogućnosti: 1) gušterača otpušta tvar koja snižava šećer u krvi i 2) prilikom prolaska krvi kroz gušteraču, gušterača razgrađuje šećer. Banting je vjerovao u prvu opciju te je mislio da bi podvezivanje izvodnog kanala gušterače (ductus pancreaticus) uništilo dio gušterače s probavnim enzimima pa bi iz repnog dijela gušterače bilo moguće izolirati tvar koja kontrolira šećer bez opasnosti da je probavni enzimi unište. Banting nije imao znanstvenog iskustva niti uvjete za eksperimentalni rad pa se za pomoć obratio profesoru fiziologije na Sveučilištu u Torontu Jamesu Macleodu.
Macleod je pristao pomoći Bantingu zbog zanimljive ideje, a vjerojatno i zbog Bantingovih ratnih zasluga. Omogućio mu je laboratorijski prostor, desetak pasa na kojima je trebao provoditi istraživanja i ponudio mu dva studenta za ispomoć. Banting se odlučio uzeti samo jednog pa su studenti Charles Best i Clark Noble bacanjem novčića odlučili koji će prvi raditi s Bantingom. Best je pobijedio te je s Bantingom ostao raditi do kraja eksperimenta.
Prve eksperimente napravili su u ožujku 1921. godine, po Bantingovoj ideji i Macleodovim savjetima.
Nekim su psima odstranjivali gušteraču da im izazovu šećernu bolest (kako bi ih poslije mogli liječiti), a drugoj su skupini pasa podvezali izvodni kanalić gušterače, da bi kasnije iz repnog dijela gušterače izolirali aktivnu tvar, danas nam dobro poznati inzulin. Bantingova kirurška znanja bila su od velike koristi u zahtjevnim operacijama pasa.
Nakon nekoliko tjedana uhodavanja i neuspjeha, uslijedili su prvi uspješni zahvati, te su ubrzo počeli s izolacijom aktivne tvari iz tkiva gušterače. Početni rezultati bili su upitni, ali ipak i donekle ohrabrujući pa su dali naslutiti pozitivan učinak izolata iz repa gušterače.
Tijekom proljetnih i ljetnih mjeseci Banting i Best napravili su još dosta eksperimenata na psima. Profesor Macleod je po povratku s ljetnih praznika iz Škotske, kritizirao način na koji su izvodili eksperimente te im je iznio niz prijedloga koji će im popraviti ishode eksperimenata, uključujući i češće mjerenje razine šećera u krvi. Banting i Best su rezultate pokusa na psima objavili u veljači 1922.
Slika 1. Charles Best (lijevo) i Frederick H. Banting desno u vrijeme provođenja istraživanja. (Izvor: arhiv Sveučilišta u Torontu i Wikipedia)
Presudno pojačanje
Kako je Bestova izolacija aktivne tvari iz podvezane gušterače bila jalova, Macleod je u istraživanja uključio i biokemičara Jamesa B. Collipa koji je kod njega bio na studijskom boravku (primijetite da su i početkom dvadesetog stoljeća znanstvenici odlazili na stipendijska istraživanja kako bi unaprijedili svoja znanja te pomogli drugima u njihovom radu, kao što se radi i danas). Collipove izolacije aktivne tvari bile su puno učinkovitije pa su uspješno snižavale šećer u krvi bolesnih pasa i zečeva (na kojima je Collip uskoro počeo raditi samostalno).
Nadalje, Collip i Macleod su shvatili da se dobar ekstrakt može dobiti iz svježe gušterače, odnosno bez potrebe za složenim operacijama podvezivanja izvodnog kanalića gušterače kao što su to radili Banting i Best. Vidjevši da je Collipov ekstrakt vrlo učinkovit, a vjerojatno i kako bi sebi osigurali primat u otkriću, Banting i Best su odlučili svoj pripravak isprobati na bolesnom mladiću Leonardu Thompsonu.
Dana 11. siječnja 1922., niti godinu dana od prvih eksperimenata na psima, Banting i Best primjenjuju izolat na Thompsonu od čega je bilo minimalne koristi (ako ikakve). Na mjestu unosa izolata (injekcije) nastala je gnojna upala (absces). Kasnije je Banting i sam potvrdio da je taj pokušaj liječenja bio neuspješan i preuranjen. Uvidjevši da su iskoristili sve svoje mogućnosti, Banting i Best potpisali su sporazum o suradnji s Collipovom grupom kako ne bi došlo do međusobnog natjecanja.
Nedugo nakon Bantingovog i Bestovog neuspjeha, Leonard Thompson, koji je tada već bio u komi, tretiran je Collipovim ekstraktom.
On ga je vratio iz kome pa je Leonard nakon toga živio još godinama. Nakon prvog uspjeha istim je ekstraktom tretirano još šest pacijenata s dijabetesom, a Collipov izolat gušterače svima je uklonio većinu simptoma šećerne bolesti. Zadnji tretman prije nego što su svijetu objavili da su pronašli lijek za šećernu bolest bio je 19. veljače 1922., a rezultate su objavili mjesec dana kasnije u The Canadian Medical Association Journal.
Slika 2. Početni dio članka u kojemu je u ožujku 1992. opisano otkriće inzulina. (Izvor: The Canadian Medical Association Journal)
Razlaz zbog Nobela i slave
Tako brz prijenos temeljnog otkrića u kliničku praksu danas je gotovo nezamisliv. Već iduće godine, 1923., “za otkriće inzulina” F.G. Bantingu i J.J.R. Macleodu dodijeljena je Nobelova nagrada. Iako je Alfred Nobel u oporuci napisao da bi ona trebala davati za znanstveno otkriće iz prethodne godine, to se kasnije nije prakticiralo, ponajviše kako bi se izbjegle moguće neregularnosti.
Dodjela Nobelove nagrade Bantingu i Macleodu izazvala je raskol u timu, Banting je smatrao da ju je trebao dobiti i Best zbog čega mu je dao polovicu novčanog iznosa nagrade, na što je reagirao Macleod davši pola svog novca Collipu.
Slika 3. Šećer koji se nalazi u krvi inzulin ”ubacuje” u stanice gdje ga se koristi kao izvor energije. (Izvor: Balanced carenaturopathic medicine)
Best ≠ najbolji
U godinama koje su dolazile sukob između četvorice postajao je sve intenzivniji. U početku su se Best i Banting držali zajedno, no ubrzo je Banting uvidio kako Best manipulira činjenicama s ciljem prisvajanja nepripadajućih mu zasluga. Banting je uspješno nastavio znanstvenu karijeru, a netrpeljivost prema Bestu zorno opisuje rečenica koju je izgovorio neposredno prije leta u kojem je poginuo 1941. godine.
Prema riječima svjedoka kazao je: ”Ako tom kučkinom sinu, Bestu, ikada daju moju fotelju okrenut ću se u grobu”. Kako je Macleod umro 1935. godine, nakon Bantingove smrti, Best je mogao nesmetano iznositi svoju verziju priče. Collip, koji je umro tek 1965., nije htio sudjelovati u svađi i raspravi s Bestom te je do kraja života tvrdio kako se uvidom u publikacije i laboratorijske dnevnike može dokučiti doprinos svakog od njih u otkriću inzulina. U takvim okolnostima Best je tridesetak godina nesmetano širio mit o sebi i Bantingu kao glavnima, ako ne i jedinima, koji su zaslužni za otkriće inzulina.
Prva prava prigoda za plasman Bestove verzije bila je proslava 25. godišnjice otkrića inzulina 1946. godine. Tada je ustvrdio nekoliko poluistina i to: – da je on predložio korištenje etanola u izolaciji inzulina (što nije istina); – da su on i Banting svojim izolatom na psima kontrolirali sve elemente dijabetesa (opet nije točno); te – da je on napravio ekstrakt koji je primijenjen na prvom pacijentu (što je točno, ali taj izolat nije djelovao, tj. gotovo da se nije razlikovao od injekcije obične vode). Slična priča mogla se čuti i 1953. godine prilikom otvaranja Instituta Best koji je u početku bio zamišljen kao Institut Banting. Best je očito bio toliko uspješan u širenju svoje verzije priče da je ona stigla čak i do studenata medicine u Splitu, a njegova varijanta priče još stoji u enciklopediji Britannici. National Film Board of Canada 1954. godine odlučio je snimiti film o otkriću inzulina, no, tijekom pisanja scenarija i razgovora koje su producenti vodili s Bestom i svjedocima otkrića, kao i uvidom u postojeće dokumente, shvatili su da Best iznosi mnoge netočnosti i poluistine zbog čega je zaustavljeno snimanje filma.
S vremenom je postalo jasno da je učinkovit izolat inzulina zapravo napravio Collip (što doslovno i piše u njihovom originalnom članku), a ne Best, pa je s vremenom od cijele Bestove verzije priče ostao samo dio po kojem su on i Banting pokazali učinkovitost njihovog izolata na psima. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća saznalo se da je rumunjski znanstvenik N. Paulesco u srpnju 1921. godine (prije Bantinga i Besta) napravio s psima sve što su učinili Best i Banting i to objavio u svome radu. Tako se priča, po kojoj je Best najzaslužniji za otkriće inzulina i po kojoj je oštećen budući da nije dobio Nobela jer je bio student, urušila zadnjih godina njegovog života (umro je 1978.).
Znanost i ego-trip
Usprkos svađi i Bestovom izvrtanju priče, a sa znatne vremenske distance jasno je da je kanadski tim prvi uspješno izolirao inzulin i njime izliječio ljude od šećerne bolesti i tako zauvijek promijenio povijest medicine. U tom otkriću bilo je dovoljno slave za sve sudionike pa u biti nije bilo potrebe za bilo kakvim kontroverzama koje je u ovom slučaju pokrenula podjela Nobelove nagrade.
Kao i u drugim djelatnostima, u znanosti ima ljudi s grandioznim egom i neobičnim viđenjem stvarnosti koji ponekad unište gušt bavljenja znanošću i stvaranja otkrića. U znanosti sve zasluge za neko otkriće idu onome tko prvi ”dođe do cilja”. Dok za drugo mjesto na olimpijskom natjecanju ili Grad Slam turniru dobijete i medalju i novac, u znanosti je drugo mjesto bezvrijedno. Takvo valoriziranje znanosti (koje izuzetno potiče kompetitivnost) udruženo s napornim radom (kojeg često prate negativni rezultati) ponekad u prvi plan istaknu ružnu stranu nečijeg karaktera. No to vrijedi i u brojnim drugim djelatnostima.
Slika 3. J.J.R. Macleod i J. Collip oko 1930. godine. (izvor Wikipedia)
Glavnina inzulina koji se danas koristi je GMO porijekla. Ljudski gen za inzulin ubačen je u bakterije i gljivice koje onda proizvode humani inzulin. Početno je inzulin izoliran iz gušterača svinja ili krava, no budući da se takav razlikuje od ljudskog, na njega bi se s vremenom stvarala imunološka reakcija pa bi postao nedjelotvoran. S GMO inzulinom takvih problema nema.
Za utvrđivanje slijeda aminokiselina u inzulinu, što je bilo prvo utvrđivanje slijeda aminokiselina nekog proteina ikad, svoju prvu Nobelovu nagradu dobio je Frederick Sanger (drugu je dobio za osmišljavanje načina sekvenciranja gena).
U manje od godinu dana od otkrića inzulina, firma Elli Lilly Company počela ga je komercijalno proizvoditi i prodavati.
Patent za inzulin prodan je Sveučilištu u Torontu za pola dolara.
ZA ZNANSTVENIKE
Dva citata iz radova koji opisuju otkriće inzulina, a koji pokazuju neobičan način izražavanja u znanstvenoj literaturi tog vremena:
- ”The hypothesis underlying this series of experiments was first formulated by one of us (Banting op. a.) in November, 1920, while reading an article dealing with the relation of the isles of Langerhans to diabetes”.
- ”As the results obtained by Banting and Best led us to expect that potent extracts, suitable for administration to the human diabetic subject, could be prepared, one of us (J.B.C.) took up the problem of the isolation of the active principle of the gland”.
*Stavovi izneseni u kolumnama i komentarima su osobni stavovi autora i ne odražavaju nužno stav redakcije portala Index.hr. Navedeni stavovi ne odražavaju ni stav bilo koje ustanove, subjekta ili objekta s kojima je povezan autor.
**Doktor medicine Janoš Terzić redoviti je profesor u trajnom zvanju na Medicinskom fakultetu u Splitu. Radio je na University of Connecticut Health Center i University of California San Diego, a usavršavao se na institutima Max Planck u Göttingenu i Tübingenu te na Ludwigovom institutu u Uppsali i na Imperial Collegeu u Londonu. Objavio je 42 znanstvena rada koji su u WoS-u citirani preko 3 900 puta. Dobitnik je više domaćih nagrada te nekoliko EMBO-ovih i jedne Fulbrightove stipendije. Bavio se genetskim istraživanjima i proučavanjima unutarstaničnog signaliziranja, a danas istražuje razvoj raka mokraćnog mjehura i jetre.
Želite li momentalno primiti obavijest o svakom objavljenom članku vezanom uz Index Lab, instalirajte Index.me aplikaciju i pretplatite se besplatno na tag: Index Lab
Index.me aplikaciju za android besplatno možete preuzeti na ovom linku, dok iPhone aplikaciju možete preuzeti ovdje.