ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ

Η ινσουλίνη είναι ορμόνη που παράγεται σε ειδική μοίρα του παγκρέατος (και συγκεκριμένα από ομάδες κυττάρων που ονομάζονται «νησίδια του Langerhans») και παίζει πρωτεύοντα ρόλο στον μεταβολισμό των υδατανθράκων (σακχάρων) του οργανισμού. Η ινσουλίνη δρα σε όλους τους ιστούς του σώματος (ιδιαίτερα όμως στο ήπαρ, στους μύες και στο λιπώδη ιστό), βοηθώντας στην πρόσληψη της γλυκόζης από τα κύτταρα.

ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ

Η ανεπάρκεια της ινσουλίνης προκαλεί την νόσο του σακχαρώδη διαβήτη (τύπου 1 ή τύπου 2). Η ορμόνη αυτή έχει παρασκευαστεί συνθετικά από το 1921 και χορηγείται σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη. Παρασκευάζεται και με βάση την ινσουλίνη από ζώα, κυρίως χοίρους. Σήμερα παρασκευάζεται – με την τεχνική της γενετικής μηχανικής – και από βακτήρια.

Η ανακάλυψη της ινσουλίνης και του ρόλου της στο μεταβολισμό, η απομόνωσή της και η θεραπευτική χρήση της συνιστούν μια επιστημονική εποποιία, που διήρκεσε περίπου 100 χρόνια. Η διάθεση φθηνής ινσουλίνης και σε απεριόριστες πλέον ποσότητες έχει σώσει μέχρι σήμερα εκατομμύρια ασθενείς όλων των ηλικιών από τον σακχαρώδη διαβήτη (diabetes mellitus) και από τις διάφορες παράπλευρες ασθένειες που προκαλεί η νόσος αυτή, όπως και από πρόωρο θάνατο.

Η ιστορία της ινσουλίνης ξεκίνησε το 1869. ‘Ενας φοιτητής ιατρικής του Πανεπιστημίου του Βερολίνου, ο Paul Langerhans εξετάζοντας στο μικροσκόπιο τομές παγκρεατικού ιστού (δεξιά) εντόπισε κάποιες άγνωστες μέχρι τότε συστάδες (clusters) κυττάρων, δεν μπόρεσε όμως να διαπιστώσει τον φυσιολογικό τους ρόλο. Οι συστάδες αυτές ονομάστηκαν αργότερα νησίδια του Langerhans (Langerhans’ islets) και είναι συναθροίσεις κυττάρων κάποια από τα οποία παράγουν και εκκρίνουν (μεταξύ άλλων) ινσουλίνη. Η ινσουλίνη εκκρίνεται μέσω των αιμοφόρων αγγείων απ’ ευθείας στο αίμα, σε αντίθεση με τη μέχρι τότε γνωστή έκκριση παγκρεατικού υγρού (μίγμα πεπτικών ενζύμων) στο δωδεκαδάκτυλο.

Το 1889, ο Πολωνο-Γερμανός γιατρός Oscar Minkowski σε συνεργασία με τον Joseph von Mering αφαίρεσαν το πάγκρεας από ένα σκύλο για να διαπιστώσουν το ρόλο του στη διαδικασία της πέψης. Στη συνέχεια διαπίστωσαν ότι τα ούρα του σκύλου περιείχαν αφύσικα μεγάλη συγκέντρωση σακχάρου (γλυκόζης). Από το γεγονός αυτό έβγαλαν το συμπέρασμα ότι το πάγκρεας εμπλέκεται στο μεταβολισμό των υδατανθράκων και πως θα πρέπει να σχετίζεται με τη νόσο του διαβήτη. Το 1901, ο Eugene Lindsay Opie (στο Johns Hopkins) διαπίστωσε ότι ο διαβήτης συνδέεται με τα νησίδια του Langerhans, αφού η καταστροφή τους οδηγούσε στην εμφάνιση της νόσου. Κατά τις επόμενες δύο δεκαετίες οι γιατροί και ερευνητές σε όλο τον κόσμο προσπάθησαν να διερευνήσουν το έκκριμα των νησιδίων του Langerhans.

Το 1911-1912 ο ερευνητής Ernest Lyman Scott στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, χρησιμοποίησε εκχυλίσματα παγκρέατος σε πειραματόζωα και παρατήρησε μια μικρή μείωση του σακχάρου στα ούρα, αλλά δεν μπόρεσε να πείσει τον διευθυντή του εργαστηρίου για την σπουδαιότητα της ανακάλυψης αυτής ώστε να συνεχίσει τις προσπάθειές του. Παρόμοια αποτελέσματα είχε το 1919 και ο ερευνητής Israel Kleiner (Πανεπιστήμιο Rockefeller, ΗΠΑ), αλλά οι έρευνες εκείνη την περίοδο ήταν δύσκολο να συνεχιστούν λόγω του Α’ Παγκόσμιου Πολέμου.

ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ

Η ινσουλίνη είναι ορμόνη

Βιομηχανική παραγωγή ινσουλίνης. Η αποτυχία των πρώτων πειραμάτων εκχύλισης της ινσουλίνης από το πάγκρεας ζώων οφειλόταν στα πρωτεολυτικά ένζυμα του οργάνου αυτού που κατέστρεφαν την ορμόνη. Η παρασκευή καθαρής ινσουλίνης από εκχυλίσεις τεμαχισμένου παγκρέατος με διάφορους διαλύτες παρουσίαζε δυσεπίλυτα προβλήματα (όξινα ή βασικά διαλύματα νερού, ακετόνης, μεθανόλης ή αιθανόλης). Ο καθαρισμός επιτυγχάνεται με αλκοόλη, κατά την ισοηλεκτρική καταβύθιση, ή με εξαλάτωση και άλλες τεχνικές. Η παραλαβή καθαρής ινσουλίνης για φαρμακευτικούς σκοπούς στα πρώτα χρόνια της χρήσης της γινόταν με εκχύλιση από πάγκρεας βοειδών ή χοίρων που παραλάμβαναν σε μεγάλες ποσότητες από σφαγεία.

Η φαρμακευτική εταιρεία Eli Lilly προσφέρθηκε να βοηθήσει στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων ινσουλίνης μεγαλύτερης καθαρότητας. Μέσα σε λίγους μήνες η παραγωγή καθαρής ινσουλίνης επιτεύχθηκε σε εργοστασιακή κλίμακα σε μεγάλες ποσότητες και άρχισε η εμπορική παραγωγή της και η διάθεσή της σε νοσοκομεία (1923). Η ινσουλίνη που λαμβάνονταν από το πάγκρεας διαφόρων ζώων ήταν ο μόνος τύπος ινσουλίνης στο εμπόριο επί πολλά χρόνια.

Το 1961 έγινε η παρασκευή του πρώτου ουδέτερου διαλύματος ινσουλίνης, αλλά το 1982 επιτεύχθηκε η πρώτη παραγωγή βιοσυνθετικής ανθρώπινης ινσουλίνης με τεχνικές ανασυνδυασμένου DNA από την εταιρεία Eli Lilly. Το 1996 το πρώτο βιοσυνθετικό ανάλογο ταχείας δράσης ινσουλίνης (Lispro) Eli από την εταιρία Eli Lilly ξεκίνησε την εμπορική της διάθεση. Ινσουλίνη παράγει εδώ και πολλές δεκαετίες και η φαρμακευτική εταιρεία Novo Nordisk στη Δανία. Ο καθηγητής Φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης August Krogh (Βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής, 1920) του οποίου η γυναίκα ήταν διαβητική πήγε στην Αμερική το 1922 και άκουσε μια ομιλία των Banting και Best για την ανακάλυψη και τη φαρμακευτική χρήση της ινσουλίνης και τελικά πήρε την έγκριση για την παραγωγή ινσουλίνης στη Δανία. ‘Ιδρυσε την εταιρεία Nordisk και άρχισε την παραγωγή ινσουλίνης από βόειο πάγκρεας. Από το 1925 η εταιρεία διαθέτει ινσουλίνη στο εμπόριο και με τον καιρό εξελίχθηκε σε διεθνή εταιρεία παραγωγής και πώλησης ινσουλίνης.