14 Kasım ve İnsülinin Keşfi

Tedavisi olamayan ve o zamanlar için ölümcül olan tip 1 şeker hastalığının tedavisinde mucize denilebilecek bir başarı sağlayan insülinin keşfi, 1922 yılında yapılmış ve 1923 yılında Nobel Tıp Ödülü ile ödüllendirilmiştir. Tip 1 şeker hastalığına sahip çocuklarda, 1 yıl olan insan ömrünü, en az 50-60 yıl uzatan bir ilaç olması nedeniyle, çağın en büyük tıbbi keşfi olduğunu söylemek yanlış olmayacaktır. MÖ 3000 yılında bile şeker hastalığının izlerinin olduğu düşünüldüğünde, belki de en az 5000 yıldır insanları öldürdüğü bilenen bu hastalığın tedavisinin günümüzden 100 yıl önce bulunması, gelecek tıbbi keşifler için hekimlere, bilim adamlarına ve tüm insanlara umut ışığı olmuştur. İşte 14 kasım, insülini bulan bilim adamı olan Frederic Banting’in doğum günüdür. Tip 1 diyabet hastalarımızda mutlaka insülin tedavisi gerekirken, tip 2 diyabet hastalarımızda eğer haplar işe yaramazsa veya kan şekeri çok yüksekse, bazen geçici, bazen kalıcı olarak uygulanabilmektedir.

İnsülin, şeker hastalığını tedavi etmek için kullanılan hayat kurtarıcı bir ilaçtır. Günümüzde tedavi amaçlı olarak kullandığımız insülin ilaçları, insanlarda bulunan insülin hormonunu taklit edecek şekilde oldukça yüksek bir teknoloji ile üretilmektedir. Doğal insülin hormonu, karın içinde yer alan pankreas organı tarafından üretilmektedir. Başka hormonlarla birlikte kan şekerinin belli seviyelerde tutulmasını sağlar. Özellikle yemek yedikten sonra, pankreas daha çok insülin üreterek, besinlerle aldığımız şekerin hücrelerde kullanılmak üzere hücre içine alınmasını sağlar. Ayrıca vücudun enerjiye ihtiyacı yoksa fazla şekerin yağ dokusunda depolanmasını sağlar. Şeker hastalığında, ya insülin hormonuna karşı direnç olduğu için insülin hormonu işe yaramaz, ya da pankreas organı yeterince insülin üretemez. Neticede kan şekeri hücre içine giremediği ve depolanamadığı için yükselmeye başlar ve şeker hastalığı ortaya çıkar. İşte bu durumda, tip 1 şeker hastalarında tanı koyar koymaz, tip 2 şeker hastalarında ise haplar yetmez ise, insülin tedavisine ihtiyaç duyulur.

Şeker hastalığının bilinirliği ile ilgili ilk kanıtlara, MÖ:3000-1500 yılları dolaylarında yazıldığı tahmin edilen Mısır papirüslerinde rastlanır. Şeker hastalığı için kullanılan "diabetes mellitus" ismi ise ilk kez M.S. 2. Yüzyılda, Kapadokyada (Türkiye) yaşayan Aretaeus ve Memphisde (Yunanistan) yaşayan Appolonius tarafından kullanılmıştır. "Mellitus" Latince'de tatlı/bal anlamına gelir. Bilinirliği bu kadar eski olan bu hastalığın pankreas ile ilişkili olduğu ise 1889 yılında anlaşılmıştır. O dönemlerde yapılan hayvan deneylerinde, hayvanların pankreasını çıkardıklarında, hayvanların idrarında yoğun köpük olduğu ve bu hayvanların çok fazla idrar yaptıkları saptanmış. Bu hayvanların idrarını analiz ettiklerinde ise idrarlarında bol miktarda şeker olduğunu görmüşler. Bu deneyler, şeker hastalığının pankreas organı ile ilgili bir hastalık olduğunu göstermiştir. Bu bilgi ise, yıllar sonrasında insülinin bulunmasını ve insülinin ilaç haline getirilmesini sağlayan bilimsel araştırmaların öncüsü olmuştur. 1890 yılındaki ilk araştırmalarda, pankreas organının özütü, yutulmak suretiyle hastalara verildiğinde işe yaramadığı görülmüştür. Daha sonra 1908 yılında, dana pankreasının özütü şeker hastası olan köpeklere enjekte edildiğinde, kan şekerlerinin düştüğü görülmüştür. Bu deney üzerine bu özüt, ilaç haline getirilmiş ve hatta ilacın patenti alınmıştır. O dönemde bu yöntemle dana pankreasından elde edilen özüt, komada olan beş şeker hastasına enjekte edilmiş ve kan şekerini düşürmede başarı sağlanmıştır. Fakat hastalar, ilaca bağlı yan etkilerden kaybedilmiştir. Sonrasında ise bu ilaçla ilgili tüm araştırmalar sonlandırılmıştır.

Bu deneylerden 18 yıl sonra 1920 yılında, aslında bir ortopedi cerrahı olan Fredric Grant Banting, pankreas ile ilgili okuduğu bazı makalelerden etkilenerek insülin üzerine çalışmaya karar vermiştir. Bu makale serisini okuduktan sonra aklına gelen fikirleri eski sınıf arkadaşı ve komşusuna anlatmış ve fikir alışverişinde bulunmuşlardır. Bu paylaşım, düşündüklerini uygulama konusunda onu daha da cesaretlendirmiştir. Banting yıllar sonra, o gece uyuyamadığını, sürekli makaleyi düşündüğünü anlatmıştır. Gece saat iki gibi fikrin aklına geldiği ve hemen ayağı kalkarak fikri kaleme aldığını ve uzun bir süre uyumadığını, söylemiştir. Kendisi, o dönemde Toronto Üniversitesinde fizyoloji deneylerinde eğitici görevini yürütmektedir ve insüline ilgisi bu döneme denk gelir. Bu kararını, Toronto Üniversitesi Fizyoloji kürsü başkanı ve aynı zamanda Kanada Diyabet Araştırmaları sorumlusu John James Rickard Macleod'a bildirmiştir. Başlangıçta Macleod, bu karara olumsuz yaklaşmıştı. Çünkü daha önce pankreas özleri kullanılarak yapılan yüzlerce deney, başarısız olmuştu. Ancak Banting'in ısrarı ile kabul etmiştir. Kendisine bir laboratuvar, laboratuvar ekipmanları ve 10 tane deney hayvanı tahsis edilmiş ve yardımcı olması için de fizyoloji öğrencisi Charles Herbert Best görevlendirilmiştir. Best’in, kan şekerini, idrar şekerini ve bir keton olan asetonu ölçmek için bilgisi ve eğitimi vardı. İki bilim adamı 17 Mayıs 1921'de ilk çalışmalarına başlamıştır. Ancak karbonhidrat metabolizması konusunda çok fazla bilgi sahibi olan Macleod’un deneyim, yönlendirmeleri ve planlaması bu ikilinin çalışmalarına yön vermiştir. İlk deneyleri başarısız olsa da, sonunda önemli sonuçlar elde etmeyi başarmışlardır. İlk başarılı deneyleri çok sıcak bir günde, 3 Ağustos 1921’de gerçekleşmiştir. Bugüne kadar çok yoğun çalışmışlar, ancak türlü aksaklıklar yaşamışlardı. Örneğin deney hayvanlarının büyük bir kısmını kaybetmişlerdi. Bu son deneyde, deney hayvanlarının pankreaslarını çıkarıp özüt haline getirdikten sonra, bu özütü pankreası çıkarıldığı için şeker hastası olan aynı hayvana enjekte etmişler ve sonuçta kan şekerinin düştüğünü gözlemlemişlerdir. Ancak bu özüte bağlı çok fazla yan etki olduğunu ve deney hayvanlarının öldüğünü görmüşleridir. Ayrıca elde ettikleri özütün, kan şekerini düşürmek için yeterli olmadığını ve çok fazla özüte ihtiyaçları olduğunu saptayan Banting ve Best, bu miktarı bu yolla elde edemeyeceklerini anlamışlardır. Ancak araştırmaların başında buldukları en önemli keşif, bu özütlerin hangi yolla vücuda verilmesi gerektiği olmuştur. Elde ettikleri pankreas özütlerinin ağızdan veya diğer yollardan etki etmediğini, yalnızca damar içine ve cilt altına verdiklerinde kan şekerini düşürebildiklerini fark etmişlerdir. Bu gelişmeler üzerine Macleod'ın daveti ile araştırma ekibine, oldukça başarılı ve deneyimli bir araştırmacı olan biyokimya kürsü başkanı James Bertram Collip de dahil olmuştur. Bu ekip, uzun süren çalışmalar neticesinde daha saf, daha steril bir özüt elde etme yolunda oldukça büyük bir aşama kaydetmişler ve özütü insanda deneme kararı almışlardır. Toronto Hastanesinde yatmakta olan, 14 yaşında, genel durumu oldukça kötü olan, Leonard Thompson isminde bir şeker hastası üzerinde deneme kararı alınmıştır. Hastanın babasından izin alınmak istendiğinde, oğluna sorulmasını ve onun karar verebilecek yaş ve olgunlukta olduğunu bildirmiştir. Leonard Thompson'a ilacın ilk kez insanda deneneceğinin ve sonuçların olumsuz olabileceğinin bilgisi verilmiştir. O zamanlar için ölümcül ve çaresiz bir hastalık olan şeker hastalığında maalesef beklenen son ölümdür. Leonard Thompson da bunu biliyordu ve tüm riskleri alarak tedaviyi kabul etmiştir. Leonard Thompson, insülinin insanlar üzerinde ilk kez başarıyla denendiği diyabet hastası olarak tarihe geçmiş 14 yaşında bir gençtir. Bu ilk deneme 11 Aralık 1922 tarihinde yapılmıştır. Bu özüt Leonard Thompson’a enjekte edilmiş, ancak safsızlık nedeniyle ciltte enfeksiyon gelişmiş ve yeterli sonuç alınamamıştır. Daha sonra, James Collip'in katkısıyla insülin özütünü daha saf hale getirdikten sonra, 23 Ocak 1922’de Leonard’a yeniden insülin enjekte edilmiş, bu kez kan şekeri hızla düşmüştür ve Leonard’ın sağlığı gözle görülür şekilde iyileşmiş ve birkaç gün içinde kilo almaya başlamıştır. Bu başarı, insülinin diyabet tedavisinde kullanılabileceğini gösterirken ve Leonard Thompson, bu tarihten sonra insülin tedavisi alan ilk diyabet hastası olarak tarihe geçmiştir. Leonard Thompson, 1922’de insülin tedavisine başladıktan sonra yaklaşık 13 yıl daha yaşamış ve 27 yaşında 1935 yılında hayatını kaybetmiştir. İnsülinin keşfi, ona ve o dönemde Tip 1 diyabet teşhisi konmuş birçok hastaya umut ve yaşama şansı sağlamıştır. Leonard, insülinin bir tedavi olarak ilk kez başarılı şekilde uygulanmasının ardından uzun bir yaşam süremese de bu tedavi, diyabet hastalarının yaşam süresini ve kalitesini önemli ölçüde artıracak devrim niteliğinde bir buluş olarak kabul edilmiştir. Özüte, Latincede 'ada' anlamına gelen 'insula' kelimesinden köken alan insülin ismi verilmiştir.

Neticede tedavisiz bir hastalıkta veya insan ömrünün en fazla 1 yıl olduğu bir hastalıkta, mucize denilebilecek bir başarı sağlanmıştır. İnsülinin keşfi, 1923 yılında Nobel Fizyoloji ve Tıp Ödülü ile ödüllendirilmiştir. Ödül Banting ve Macleod'a verilmiştir. Banting ödülü yardımcısı Best ile Maclead ise Collip ile paylaşmıştır. İnsülinin patenti ise 1 dolar karşılığında Toronto Üniversitesi'ne satılmıştır. Özellikle tip 1 şeker hastalığına sahip çocuklarda, insan ömrünü belki de onlarca yıl uzatan ve normal ömrünü yaşamasına müsaade eden tek ilaç olması nedeniyle, çağın en büyük tıbbi keşfi olduğu söylenebilir.

"Eli Lilly and Company", Eli Lilly tarafından 1876 yılında kurulmuş, ABD merkezli bir ilaç şirketidir. Toronto Üniversitesi ve Eli Lilly arasındaki bir ortaklık yapılmış ve Lilly ilaç şirketi kaynakları kullanılarak, dünyanın ilk ticari insülinini piyasaya 1923 yılında sürülmüştür. İnsülin için ilk ABD patent başvurusu 3 Haziran 1922'de Collip ve Best adına yapılmıştır. Bu arada, Fizyoloji alanında Nobel ödülü olan zoolog August Krogh ve Çocuk Hastalıkları Uzmanı olan ve aynı zamanda şeker hastası olan eşi Marie Krogh, Amerika'ya giderek Macleod'un laboratuvarını ziyaret etmişlerdir. Toronto üniversitesinden insülin üretimi için onay alarak, Danimarka'ya döndükten sonra Nordisk laboratuvarını kurmuş, iyi bir finansal destekle birlikte insülin çalışmalarına başlamışlardır. Kısa sürede sığır pankreasından insülin elde etmeyi başararak, seri üretime geçmişlerdir.

İnsülini keşfeden bilim adamlar:

Fredrick G. Banting (1891-1941)

John J.R. MacLeod (1876-1935)

Charles H. Best (1899-1978)

James B. Collip (1892-1965)