W okresie poprzedzającym wynalezienie insuliny większość diabetyków z typem 1 umierała w bardzo młodym wieku. Jedyną znaną metodą leczenia była restrykcyjna, wyniszczająca dieta, albo przeciwnie, przeładowanie organizmu węglowodanami, aby zmniejszać ujemny bilans utraty glukozy z moczem. Typ 2 choroby nie był rozpoznawany, w opozycji do dzisiejszej pandemii tej choroby cywilizacyjnej, dotyczył wąskiej grupy sybarytów, żarłoków i opojów, co było przywilejem, albo klęską bardzo nielicznych.

Już wówczas zespół metaboliczny tych ludzi manifestował się bardzo nasilonymi objawami, połączonymi z otyłością brzuszną i napadami podagry. Pierwszy sukces osiągnęli Oskar Minkowski oraz Josef von Mering, którzy w 1889 roku zaobserwowali rozwój cukrzycy u psa, któremu usunięto wcześniej trzustkę. Dzisiaj prawnuk Minkowskiego sławny maestro Marc Minkowski nadaje polskiej muzyce swoiste francuskie galant. Artysta od 2008 sprawuje obowiązki dyrektora muzycznego orkiestry Sinfonia Varsovia. To bez wątpienia rodzina o polskich korzeniach utalentowanych i pracowitych ludzi. Ale chwały wystarczyło dla wszystkich.

To był milowy krok. Siedemnaście lat później fizyk Georg Ludwik Zulzer wykonał pierwszy w dziejach zastrzyk z ekstraktu z cielęcej trzustki człowiekowi. Przełom nastąpił w 1921 roku, zmieniając życie chorych na całym świecie. Frederick Banting i Charles Best oraz John Macleod i James Collip, uczeni z kanadyjskiego Toronto, po raz pierwszy z sukcesem wyekstrahowali insulinę z trzustek zwierzęcych i wstrzyknęli ją ludziom

Frederick Banting i jego asystent Charls Best. Aby dokończyć badania musieli sprzedać nowy model Pontiaca, ale udało się.

J. B. Collip, C. H. Best, F. G. Banting – współodkrywcy insuliny w towarzystwie Pani F. N. G. Starr w 1936 r.

Opublikowali swoje odkrycie w styczniu 1922 roku. Rok później otrzymali Nagrodę Nobla. Informacja o odkryciu obiegła cały świat. Na Starym Kontynencie podjęto równolegle kilka prób zmierzających do produkcji leku na skalę przemysłową.

Przed i po zainicjowaniu terapii insulinowej, 1922 r. Leonard Thompson pierwszy pacjent leczony insuliną w 1930 r

Wszystkie w oparciu o technologię wskazaną i opatentowaną przez naukowców z Toronto. Przez pierwszych 60 lat od wynalezienia insuliny produkcja opierała się na pozyskiwaniu preparatu ze zwierzęcych trzustek. Wysokie koszty i niedoskonałość takiej produkcji skłaniała jednak naukowców do poszukiwania innych metod wytwarzania leku.  Nieustannie trwały prace nad kolejną generacją leku o wyższej czystości. Jeszcze przed II Wojną Światową badania przyniosły rezultaty. W 1936 roku utorowano drogę do pozyskania na skalę przemysłową insuliny krystalicznej, przyczyniając się do pojawienia się wielu nowych preparatów w latach 30-tych i 40-tych. Udoskonalenie procesu ekstrakcji insuliny podniosło odsetek pacjentów tolerujących lek oraz ograniczyło liczbę uczulonych na preparat, ale problem był nadal poważny. Impulsem do dalszych poszukiwań były różnego typu reakcje alergiczne na insulinę wśród wielu pacjentów. Problemy zażegnano w dwóch krokach. Pierwszym było wprowadzenie do produkcji preparatu wytwarzanego z krowich trzustek w 1966 roku. Drugim – rozpoczęcie produkcji insuliny oczyszczanej chromatograficznie pięć lat później, co umożliwiło dokładne badanie składu preparatów, pozwalając wykryć i wyeliminować wszelkie zanieczyszczenia. Alergia na insulinę przeszła do historii.

Jedna z pierwszych fiolek z insuliną, 1923 r.

W początkowym etapie magazynowano trzustki wieprzowe w wielkich chłodniach. Dla zabezpieczenia właściwości w przechowalniach należało utrzymywać temperaturę nieprzekraczającą -25⁰C. Wiązało się to ze znacznym uzależnieniem podaży leków od dostawców, co rodziło zagrożenie dla ciągłości produkcji i dostępności insuliny dla  chorych. Niebawem po wielu eksperymentach wprowadzono technologię polegającą na wysuszaniu pociętych trzustek przy użyciu soli wiążących wodę. Głębokie mrożenie przestało być potrzebne i pozwoliło pozyskiwać surowiec z małych rzeźni. W 1953 roku wprowadzono do użycia pierwszą insulinę NPH długodziałającą, która zapewniała odpowiedni poziom cukru przez 12-16 godzin. Od połowy lat 70-tych uwaga badaczy zwróciła się w kierunku produkcji preparatu podobnego do ludzkiej insuliny. Naukowcy wciąż zmagali się z zagrożeniem braku zwierzęcego surowca do  wytwarzania preparatu. Produkcja leku dla jednego pacjenta wymagała w ciągu roku zużycia aż 7 kg trzustek, co przy rosnącej liczbie chorych, żyjących dzięki terapii coraz dłużej, a także pojawienie się na horyzoncie pandemii bogatej północy - zespołu metabolicznego z cukrzycą typu 2, jaka nieuchronnie prowadziła chorych do uzależnienia od insuliny, stanowiło zagrożenie dla dostępności leku w niedalekiej przyszłości.

Fabryka insuliny - połowa lat 70-tych

 

W 1976 roku nastąpił drugi krok milowy. Odkryto półsyntetyczną ludzką insulinę. W kolejnej dekadzie podjęto kroki prowadzące do  wytwarzania insuliny poprzez proces syntezy z użyciem genetycznie modyfikowanych mikroorganizmów – bakterii Escherichia Coli, występujących w ludzkim przewodzie pokarmowym oraz drożdży piekarniczych. Do komórek tych organizmów wprowadza się wyizolowany ludzki gen, odpowiadający za produkcję insuliny. Dzięki temu zaczynają one produkować obok innych swoich białek, również insulinę o budowie identycznej z ludzką. Tak zmodyfikowane organizmy są namnażane, a następnie poddaje się preparat procesowi ekstrakcji, oczyszczania i krystalizowania.

Sukces biotechnologicznej produkcji insuliny na zawsze odsunął widmo problemów z przyswajaniem leku oraz jego dostępności. Przygotowane w ten sposób preparaty, stanowią zwieńczenie wielu lat wysiłków produkcji czystej i bezpiecznej insuliny, jaka obecnie trafia do pacjentów. W 1999 roku rozpoczęto produkcję ludzkiej insuliny produkowanej przez bakterie. W 1981 roku wprowadzono na rynek pierwszy bezszczytowy długodziałający analog insuliny, który wyznaczył nowy standard insulinoterapii. A jutro? Chwały wystarczy dla wszystkich.