Wie ist Insulin entstanden?

Das Medikament, das den Verlauf von Diabetes mellitus hemmen und gleichzeitig den Blutzuckerspiegel senken kann, wurde in den 1920er Jahren erfunden. XX Jahrhundert in einer gemeinsamen Arbeit von F. Banting, J. MacLeod, C. Best. Die Grundlage der Erfindung war die Untersuchung des Wirkungsmechanismus eines spezifischen Pankreasproteins, das aus den Langerhans-Inseln auf Blutzucker isoliert wurde.

Wann erschien er und wer hat Insulin erfunden?

Die Insulintherapie ist seit 1921 die effektivste Maßnahme bei der Behandlung von Typ-I-Diabetes. In diesem Jahr präsentierte der kanadische Physiologe Frederick Banting zusammen mit seinem 22-jährigen Assistenten Charles Best ein neues Medikament, das auf der Grundlage von J. McLeods Labor entwickelt wurde - Insulin. Nachdem das Medikament erfunden worden war, hieß es zunächst "Ailetin".

Eine Substanz zu erfinden, reichte nicht aus: Man musste lernen, sie von Fremdkomponenten gründlich zu reinigen. Zu diesem Zweck wurde der Biochemiker James Collip für die Arbeit an Aylethin eingestellt, der eine neue und wirksame Methode zur Insulinreinigung entwickelte. Aber hier endeten seine Aktivitäten, da Kollip mit Banting nicht gut funktionierte und ihre Wege auseinander gingen.

Die ersten experimentellen Studien wurden an Hunden durchgeführt. Erst nachdem beide Versuche erfolgreich waren, wurde das Medikament an Leonard Thompson getestet, der in seinen 14 Jahren an Diabetes litt. Aufgrund von Fehlern während der Destillation war der Versuch jedoch erfolglos. Erst zum zweiten Mal, als Kollip seine Arbeit verbesserte, war das Ergebnis überwältigend: Es gab nicht nur Probleme, sondern auch Nebenwirkungen.

Nobelpreisträger

Kurz nachdem das erste Insulin erfunden und das Ergebnis von Bangtings Arbeit mit MacLeod etabliert war, berichteten die Wissenschaftler auf dem Kongress der American Association of Physicians, wo sie offiziell Insulin präsentierten. Nach 18 Monaten, im Jahr 1923, erhielten Bangting und MacLeod den Nobelpreis für Medizin und Physiologie, der zu einem „Zwiespalt“ zwischen Kollegen wurde, da MacLeod laut Banting seinen Beitrag zur Herstellung des Arzneimittels stark übertrieb. Zur Beilegung des Konflikts teilt Banting die Hälfte seiner Belohnung mit Best und MacLeod mit Collippe.

Aber Insulinstudien werden dort nicht enden. Nach 35 Jahren (1958) erhält der englische Biologe Frederick Sanger den Nobelpreis für die Entwicklung der genauen Zusammensetzung von Insulin. Sein Anhänger wird Dorothy Crouft Hodgkin sein. Sie wird 1990 die räumliche Struktur der Insulinmoleküle mit Hilfe des Röntgenbeugungsverfahrens (Wellenbiegeverfahren) untersuchen, was die Präparation verbessern wird.

Woraus besteht Insulin?

Der Hauptbestandteil von Insulin kann vom Schwein oder vom Menschen stammen. Für Schweineinsulin wurde eine spezifische Reinigungsmethode erfunden. Das Medikament ist mit einer starken zuckerreduzierenden Wirkung ausgestattet und verursacht fast nie Nebenwirkungen. Hormone, die bei Schweinen aus der Bauchspeicheldrüse entnommen werden, sind den Hormonen, die im Körper vorhanden sind, sehr nahe, was sie im Kampf gegen Diabetes wirksam macht.

Die Substanz, die aus Hormonen aus dem menschlichen Körper gewonnen wird, steht der Entsprechung der tierischen Natur nicht nach, ist jedoch viel schwieriger und teurer herzustellen, da in diesem Fall gentechnische Verfahren eingesetzt werden. In einer Flasche mit Insulin gefunden:

  • Substanzen zur Verstärkung und Verlängerung der Wirkung von Insulin;
  • Desinfektionsmittel;
  • Substanzen zur Unterstützung des Säure-Basen-Gleichgewichts.

Die Wirksamkeit der Insulintherapie hängt davon ab, wie genau der Hersteller alle Anforderungen und Standards einhält. Daher ist es wichtig, nur zertifizierte Waren zu kaufen, die von staatlichen Hygienevorschriften zugelassen sind. Sie können sich über die Verfügbarkeit des Zertifikats informieren, indem Sie die Aufschrift auf der Packung oder auf dem Beiblatt mit der Anweisung lesen.

Interessante Fakten über die Entdeckung von Insulin

Das erste Insulin-Medikament, das das Leben von Menschen retten konnte, wurde 1922 einem kranken Teenager vorgestellt. Es wurde aus der Bauchspeicheldrüse einer Kuh hergestellt. Bevor man die Medizin erhielt, brauchte es Jahrhunderte mühsamer Arbeit, Entdeckungen und Intrigen, und viele streiten sich noch immer darüber, wer Insulin eröffnete, obwohl die Autoren den Nobelpreis erhielten.

Studieren

Die Menschheit kennt Diabetes schon seit der Antike: Man merkt, dass das Wasser im Körper des Patienten nicht verweilt, der Mensch ist ständig durstig, Areteus von Kappadokien nannte die Krankheit "Diabayno" - "Durchlassen". Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts war viel über Diabetes mellitus bekannt, und Hunde spielten dabei eine wichtige Rolle. Die Versuche wurden grausam durchgeführt: Die Tiere entfernten die Bauchspeicheldrüse, woraufhin die Wissenschaftler das Wachstum des Zuckers im Körper beobachteten (die Glukosemenge im Urin wurde bestimmt und die Symptome der Krankheit überwacht). So wurde bewiesen, dass Diabetes direkt mit der Bauchspeicheldrüse zusammenhängt.

Ein Wissenschaftler aus Russland, Leonid Sobolev, entdeckte als erster, dass nicht die gesamte Bauchspeicheldrüse für die Entwicklung von Diabetes verantwortlich ist, sondern nur ein Teil der Zellen (Langerhans-Inseln). Er tat dies im Jahr 1900, nachdem er den Ausscheidungsgang des Pankreas an den Hund gebunden hatte, was zu seiner Atrophie führte. Da die Langerhans-Inseln jedoch intakt blieben, entwickelte das Tier keinen Diabetes. Obwohl sich der Wissenschaftler aus Russland in die richtige Richtung bewegte, starb er, ohne die Forschung zu beenden.

Anschließend stellten die Wissenschaftler fest, dass die Entwicklung der Krankheit durch den Mangel an biologisch aktiven Substanzen beeinflusst wird, die in diesen Zellen produziert werden und zur Glukoseabsorption im Körper und zu dessen Produktion beitragen (1916 gab der deutsche Charpy-Schafer diesen Substanzen den Namen: Das lateinische Wort "Insula" bedeutet Insel)..

Die Idee, dass Diabetes durch äußeres Spritzen von Insulin behandelt werden kann, erschien fast sofort, als er entdeckt wurde, aber alle Experimente waren erfolglos. Holen Sie sich das Hormon in seiner reinen Form hat nicht funktioniert, und beim Schlucken wurde das Medikament durch die Wirkung von Verdauungssäften zerstört.

Die erste Insulinsynthese könnte den französischen Forscher GLay machen. Er injizierte in die Kanäle der Bauchspeicheldrüse des Hundes Öl, was zur Atrophie des Organs führte, während die Langerhans-Inseln intakt blieben. Von der atrophierten Drüse aus machte Gley die Dehnung und injizierte den Hund, der aufgrund des entfernten Pankreas Diabetes bekam. Das Tier starb nicht, während ihr Körper Medizin injiziert wurde.

Gley schenkte seiner Entdeckung keine Bedeutung, machte ausführliche Forschungsbeschreibungen und legte 1905 die Paris Biological Society zur Aufbewahrung ab, wo sie jahrelang in einem Safe Staub gesammelt hatten.

Synthesis

Es wird offiziell angenommen, dass der erste, der über die Insulinsynthese nachgedacht hatte, ein Kanadier Frederick Banting war, der seine Idee mit Professor John MacLeod teilte: Für Experimente war ein Labor mit guter Ausrüstung erforderlich, und MacLeod konnte sie zur Verfügung stellen. Erstens weigerte sich der Professor, den Experimenten Platz zu geben, und stimmte nur aus dem Grund zu, dass er nach Europa reisen sollte, und er brauchte das Labor nicht besonders.

Daher nahm die Teilnahme an der Entwicklung ein Minimum an und sagte, dass zum Zeitpunkt seiner Rückkehr aus den Ferien alle Arbeiten abgeschlossen sein sollten, das heißt zwei Monate später (die Wissenschaftler haben die von McLeod festgelegte Frist nicht eingehalten, der zurückkehrende Professor wollte sie aus dem Labor ausweisen, konnte ihn jedoch überzeugen). Helping Banting nahm einen der vielversprechendsten Medizinstudenten von Charles Best entgegen, der sehr an der Idee der Insulinsynthese interessiert war.

Die ersten Versuche wurden von Banting und Best an Hunden durchgeführt. Sie erhielten einen Auszug aus dem atrophierten Pankreas des Hundes (es dauerte etwa zwei Monate), wonach sie einem Koma-Tier, bei dem die Drüse entfernt wurde, eine Injektion verabreicht hatten. Die Tatsache, dass sie sich auf dem richtigen Weg befinden, wurde klar, nachdem das Tier nach der Injektion noch sieben Tage gelebt hatte und das Koma zurückgelassen hatte, als das Arzneimittel injiziert wurde und in das Tier fiel, wenn keine Injektion verabreicht wurde. Während dieser Zeit haben Wissenschaftler kontinuierlich den Blutzuckerspiegel gemessen. Es war das erste Mal, dass jemand aus einem diabetischen Koma herauskam (zu dieser Zeit war es nicht über die Forschung des Franzosen bekannt).

Die Intrige begann später: Die Wissenschaftler haben kein Patent erteilt und das Recht auf Eröffnung der Universität übertragen. Nachdem er die Bedeutung der Entdeckung verstanden hatte, begann MacLeod seine aktive Arbeit, zog alle vielversprechenden Mitarbeiter an und begann mit der Produktion von Insulin-Medikamenten. Eine besondere Rolle spielte dabei der Biochemiker John Collip, der es so geschafft hat, dass keine Ligation von Gängen und Wartezeiten erforderlich ist, bis die Bauchspeicheldrüse verkümmert ist.

Die Wissenschaftler wandelten ihre Aufmerksamkeit von Hunden auf Kühe, und nach einiger Zeit wurde entdeckt, dass die Embryonen viel mehr Langerhans-Inseln haben als erwachsene Tiere. Die Ergebnisse wurden mit jeder Erfahrung immer erfolgreicher und die Wissenschaftler konnten das Leben des Hundes auf siebzig Tage verlängern. Im Jahr 1922 wurde die Droge erstmals einem sterbenden Jungen vorgestellt und zum Leben erweckt.

Preis

Danach machte MacLeod bei einem Treffen der Association of American Doctors einen Bericht und wandte es an, als hätte er die Entdeckung gemacht. Zur gleichen Zeit begann er, die Droge aktiv zu fördern, da er Verbindungen dazu hatte. Er konnte nicht über die Rolle von Banting schweigen, aber die Rolle anderer Wissenschaftler wurde minimiert. Aus diesem Grund wurde der Nobelpreis für die Entdeckung von Insulin nur an ihn und Banting vergeben.

Mit der Tatsache, dass MacLeod den Preis gewann und Best nicht arbeitete, widersprach Basting stark und begann öffentlich darüber zu sprechen, wie die Experimente durchgeführt wurden, über die Rolle von MacLeod und nicht zu vergessen, welche Stöcke in die Räder des angesehenen Wissenschaftlers eingesetzt wurden. Ein riesiger Skandal führte dazu, dass niemand die Auszeichnung erhielt und später auf vier Wissenschaftler aufgeteilt wurde: Basting teilte sich mit Best, Mcleod mit Collip.

Nachdem der französische Wissenschaftler Gray von der Auszeichnung erfahren hatte, beschloss er zu beweisen, dass er der Erfinder der Erfindung war, für die seine Notizen in Anwesenheit von Zeugen erstellt wurden. Er beruhigte sich erst, nachdem der in Litauen geborene Hermann Minkowski, der zu Russland gehörte, aber in Deutschland lebte und arbeitete, von der Möglichkeit gesprochen hatte, einen Franzosen vor Gericht zu bringen, weil er Informationen versteckt hatte, die mehr als ein Leben retten könnten tausend Menschen.

Arzneimittelherstellung

Seit 1926 ist die Insulinproduktion stark vorangetrieben worden, sie wurde von führenden Pharmaunternehmen hergestellt und produziert seit kurzem Stahl in Russland. Zunächst wurde das Hormon aus dem Pankreas von Rindern hergestellt, verursachte jedoch häufig Allergien, da es nicht mit den drei Aminosäuren des Menschen zusammenfiel.

Dann fingen sie an, Schweineinsulin herzustellen (den Unterschied in einer Aminosäure), das der menschliche Körper besser aufnimmt, aber auch Allergien sind möglich. Daher wurde beschlossen, synthetisches Insulin herzustellen, das ein vollständiges Analogon des Menschen wäre. Hier ist die Gentechnik, vor allem die Biochemie, zur Rettung gekommen.

Zuvor ist zu beachten, dass alle Proteine ​​aus Aminosäurefragmenten zusammengesetzt sind. Gleichzeitig sind nur Aminosäuren an der Bildung von für die Insulinproduktion erforderlichen Polymeren beteiligt, die nur ein Kohlenstoffatom zwischen der Carboxylgruppe und der Aminogruppe aufweisen.

Obwohl es viele Aminosäuren gibt, sind nur 51 Aminosäurereste an der Insulinbildung beteiligt, wodurch das Hormon eine der kürzesten Proteinketten ist.

Um Insulin zu erhalten, müssen Aminosäuren in einer genau definierten Reihenfolge verbunden sein (andernfalls kann ein Molekül erhalten werden, das nichts mit dem zu tun hat, was ein lebender Organismus produziert), was während der Experimente durchgeführt wurde.

Nach einiger Zeit gelang es den Wissenschaftlern mit Hilfe der Gentechnik und der Biochemie, die Produktion von Insulin zu organisieren, indem Hefestämme und gentechnisch veränderte E. coli in ein spezielles Nährmedium gebracht wurden, die in der Lage sind, humanes gentechnisch hergestelltes Insulin herzustellen. Die Menge der produzierten Substanz war so groß, dass die Wissenschaftler der Meinung sind, dass eine solche Hormonverdünnung Insulin tierischen Ursprungs bald ersetzen wird.

Lagerung

Nach offiziellen Angaben übersteigt die Zahl der Diabetiker in Russland drei Millionen Menschen, daher wird der Insulinproduktion viel Aufmerksamkeit gewidmet. Derzeit hat Russland eine Technologie zur Herstellung von gentechnisch hergestelltem Insulin entwickelt. Die Anzahl der von Russland für eine solche Anzahl von Patienten hergestellten Medikamente reicht jedoch nicht aus. Daher kauft das Land neben dem in Russland freigesetzten Insulin eine große Anzahl von Medikamenten im Ausland und bietet damit die notwendigen Lagerbedingungen für Insulin in Lagerhäusern.

Im Zusammenhang mit der Lagerung von Insulin in Russland ist zu beachten, dass eine ungeöffnete Durchstechflasche in der Regel etwa zwei bis drei Jahre gelagert werden kann. Um sicherzustellen, dass sich Insulin nicht verschlechtert, ist es sehr wichtig, die Lagerbedingungen für Insulin zu beachten. Vor der Einlagerung von Insulin muss berücksichtigt werden, dass die ideale Lagertemperatur 6 bis 8 ° C beträgt.

Eine Insulinlagerung ist an der Seitentür außerhalb des Gefriergerätes wünschenswert (Einfrieren ist nicht akzeptabel, da sich seine Struktur ändert). Ein paar Stunden vor der Injektion und Verdünnung müssen Sie ihn aus dem Kühlschrank ziehen und auf Raumtemperatur halten.

Das geöffnete Fläschchen wird bei Raumtemperatur (bis zu 25 ° C) vor Sonnenlicht und Heizgeräten aufbewahrt. Verwenden Sie nicht länger als vier Wochen. Wenn die Lösung trüb wird, trat ein Niederschlag auf, der nicht geeignet ist und verworfen werden sollte.

Insulin-Entdeckungsgeschichte

"Damit ein Patient sich sein eigenes Leben anvertrauen kann, muss er die Definition der Dosis und die Verabreichung von Insulin sehr gut beherrschen", sagte J. Macleod, der 1923 das Insulin eröffnet hatte, den Nobelpreis für Physiologie und Medizin.

Die Insulintherapie ist eine der wichtigsten Methoden zur Behandlung von Diabetes mellitus (mit Typ-1-Diabetes). Ihr ist es zu verdanken, dass Diabetes keine tödliche Krankheit mehr ist und innerhalb weniger Monate zum Tod führt. Wie wir bereits wissen, wurde 1922 zum ersten Mal Insulin zur Behandlung verwendet, und der Weg dahin war nicht einfach.

Angefangen hat alles damit, dass Oscar Minkowski und Joseph von Mehring 1889 beim Hund einen experimentellen Diabetes verursachten und dessen Bauchspeicheldrüse entfernen. Der russische Pathologe Leonid Sobolev hat 1901 bewiesen, dass Diabetes nicht nur mit dem gesamten Pankreas, sondern nur mit dem Teil, den Langerhans-Inseln, in Zusammenhang steht, als Ursache für die Störung der Arbeit, und er vermutete, dass diese Inseln Substanzen enthalten, die den Kohlenhydratstoffwechsel regulieren. Sobolev konnte diese Substanz nicht in reiner Form isolieren.

Die ersten Versuche dazu wurden 1908 von Georg Ludwig Zulzer unternommen. Der deutsche Spezialist konnte aus der Bauchspeicheldrüse einen Extrakt extrahieren, mit dem er erfolglos versuchte, einen Patienten zu behandeln, der an Diabetes starb - der Zustand des Patienten verbesserte sich vorübergehend. Der Auszug endete jedoch und der Mann starb. 1911 versuchte Zülzer, seine Entdeckung zu patentieren, konnte dies jedoch nicht sofort tun, und während des Ersten Weltkrieges war sein Laboratorium geschlossen, und in den Jahren 1911 - 1912 verwendete E. Scott an der University of Chicago Wasserextrakt Pankreas zur Behandlung von Hunden mit experimentell induziertem Diabetes mellitus und stellte fest, dass der Blutzuckerspiegel von Labortieren leicht abnahm. Scott war jedoch nicht dazu bestimmt, die Angelegenheit zu einer logischen Schlussfolgerung zu bringen - sein Manager erwies sich als kurzsichtig und stellte die Arbeit des Labors in diese Richtung ein. Auch Israel Kleiner, der 1919 an der Rockefeller University an diesem Problem arbeitete, hatte Pech: Die Wirtschaftskrise nach dem Ersten Weltkrieg unterbrach seine Forschung.

F. G. Banting (1891-1941)

Frederick Grant Banting hatte seine eigenen Werte mit Diabetes - sein Freund starb an dieser Krankheit. Nach seinem Abschluss an der medizinischen Fakultät in Toronto und nachdem er als Militärchirurg in den Bereichen des Ersten Weltkriegs tätig war, wurde er Assistenzprofessor an der medizinischen Fakultät der University of Western Ontario. Im Oktober 1920 las Banting in einem medizinischen Artikel über die Ligation der Ausscheidungsgänge der Bauchspeicheldrüse den Versuch, mit dieser Methode eine Drüsensubstanz mit zuckersenkenden Eigenschaften zu erhalten. Mit der Bitte, ihm ein Labor für die Durchführung von Experimenten zur Verfügung zu stellen, wandte er sich an John MacLeod, einen Professor an der University of Toronto. Der leitende Kollege war mit der Forschung auf diesem Gebiet besser vertraut und hielt sie für uninteressant, aber der junge Wissenschaftler war so hartnäckig, dass Macleod ihn nicht ablehnen konnte.

Der Professor stellte Banting nicht nur ein Labor, sondern auch zehn Hunde zur Verfügung, und vor allem wählte er einen Assistenten aus. Er war ein älterer Student, Charles Best, der die Methoden zur Bestimmung von Blutzucker und Urin perfekt beherrschte (damals war er gar nicht so einfach wie heute). Zu anderen Forschungszwecken verkaufte Banting sein gesamtes Eigentum (die Geschichte schweigt über ihre Größe, war aber für Experimente ausreichend). Während MacLeod sich in Schottland ausruhte, banden Banting und Best die Pankreasgänge der Hunde und warteten gespannt auf Ergebnisse. Im August 1921 gelang es ihnen, die gewünschte Substanz zu isolieren. Die Einführung dieser Substanz bei einem Hund, die kein eigenes Pankreas hat und an Ketoazidose stirbt, verbessert den Zustand des Tieres signifikant, der Blutzuckerspiegel sinkt.

Zu dieser Zeit kehrte Mcleod zurück. Er lernte die Ergebnisse junger Wissenschaftler kennen und setzte alle Kräfte des Labors ein, um das Thema weiterzuentwickeln. Die Isolierung der Substanz, die ursprünglich Ailetin (in einer anderen Transkription, Iiletin) genannt wurde, aus dem Pankreas von Hunden war ein äußerst mühseliger Vorgang, da die Verdauungsenzyme das Ailetin-Molekül zerstören. Banting schlug vor, für diese Zwecke die Drüse der Kälberfrüchte zu verwenden, in denen bereits Insulin produziert wurde, und die Verdauungsenzyme, die die Freisetzung von Insulin erschwerten, waren noch nicht verfügbar. Es stellte sich heraus, und die Arbeit ging schneller. Die Hauptsache ist, dass Ayletin-Kälber den Hunden trotz der Artenunterschiede halfen. Das Medikament verursachte jedoch schwerwiegende Nebenwirkungen, die mit der Anwesenheit von Proteinen und anderen Substanzen verbunden waren.

McLeod lud den Biochemiker James Collip ein, das Ayletin aufzuräumen. Das Ergebnis ließ nicht lange auf sich warten: Am 11. Januar 1922 erhielt die erste Injektion von Aylethin, einem 14-jährigen Leonard Thompson, der an Diabetes starb, die erste Injektion. Wie gesagt, der erste Pfannkuchen kam in einem Klumpen heraus: Eine allergische Reaktion, die der Teenager zur Verabreichung des Medikaments entwickelte - die Reinheit war unzureichend. Collip setzte sich ins Labor: Leonard verblasste vor seinen Augen, die Zeit lief immer mehr ab. Nach 12 Tagen machte ein zweiter Versuch. Diesmal lief alles gut und die Welt erhielt eine neue Medizin. MacLeod schlug Banting vor, ihn Insulin zu nennen (aus dem Lateinischen. Insula - eine Insel, deren Name erstmals 1910 erklang: Endokrinologe Edward Sharpay-Schäfer nannte diese Substanz, deren Fehlen nach seinen Annahmen Diabetes verursacht). Nun nennen wir dieses Wunderheilmittel.

Leonard Thompson, der im Alter von 14 Jahren 25 kg wog, lebte weitere 13 Jahre relativ aktiv und starb an schwerer Lungenentzündung (Antibiotika gab es damals nicht und die Sterblichkeit aufgrund von Lungenentzündung war hoch). Die Plünderungen Banting übertrug die Rechte an einem Patent für ein neues Medikament an die Universität von Toronto, nachdem sie einen Dollar dafür erhalten hatten. Es war ihm wichtiger, dass er das Leben seines zweiten Freundes, des Doktors Joe Gilchrist, retten konnte.

Der Insulinbedarf war extrem hoch. Banting erhielt Briefe mit Briefen, in denen er um Hilfe gebeten wurde, um Sterbenden zu helfen... Inzwischen gab das erste Insulin weiterhin Nebenreaktionen - es gab Infiltrate (Siegel) und sogar Abszesse an der Injektionsstelle. Einer der Bekannten von Banting, Geschäftsmann Eli Lilly, kaufte das Patent von der University of Toronto (die dänische Firma Novo-Nordisk erwarb gleichzeitig eine Lizenz) und begann mit der industriellen Produktion von Insulin. Gleichzeitig investierte sie beträchtliche Mittel in die Verbesserung ihrer Reinigung. Der Schöpfer von Novo-Nordisk war der Arzt Avgust Krogh, dessen Frau eine der ersten Patienten in Banting wurde. Die Pharmaunternehmen Eli Lilly und Novo-Nordisk gehören nach wie vor zu den führenden Unternehmen auf diesem Gebiet.

Aus Gründen der Fairness sollte angemerkt werden, dass der rumänische Forscher Nicolae Paulescu 1921, wenige Monate vor Banting und Best, die Ergebnisse seiner Arbeit veröffentlichte, in der er die Wirkung der Substanz beschrieb, die er aus dem Pankreas eines Hundes erhielt (jetzt bezeichnet er Pankreatin) Pankreasenzyme). Die Geschichte ordnete jedoch an, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft diese Publikationen nicht bemerkte. Sie erinnerten sich viel später an sie...

1923 erhielten Banting und McLeod den Nobelpreis für die Insulinbildung. Warum haben sie sie nicht zusammen mit Bestu und Collip ausgezeichnet? Ich würde die Mitglieder der Jury fragen, aber... Banting wollte den Preis zunächst nicht einmal annehmen, aber dann änderte er seine Meinung und teilte das erhaltene Geld mit Best in zwei Hälften. MacLeod tat dasselbe - er überreichte die Hälfte des Preises an Collip.

Obwohl das Sediment natürlich blieb. Später löste sich das Forschungsteam - es schien Banting (und vielleicht war es auch so?), Dass MacLeod seine Rolle bei der Entdeckung von Insulin unterschätzte und Collip den Professor in diesem Streit unterstützte.

Jedenfalls begann Insulin sein eigenes Leben, getrennt von den Schöpfern, zu leben. McLeod lehrte an der University of Aberdeen in Schottland, wo er viele Jahre die Abteilung für Physiologie leitete.

Banting, dem eine Lebensrente gewährt wurde, wurde 1923 zum Doktor der Naturwissenschaften ernannt, Professor, leitete das Banting Institute und Best, wurde zum Mitglied der Royal Society of London gewählt, hatte viele andere Ehrentitel und Insignien, die ihn jedoch nicht davon abhielten, Luftfahrtmedizin zu lieben. Während eines Arbeitsflugs im Zusammenhang mit der Organisation der medizinischen Versorgung in der Armee starb er 1941 bei einem Flugzeugabsturz in der Nähe von Neufundland.

Zum Andenken an diesen Mann hat die Weltgesundheitsorganisation den 14. November - den Geburtstag von Frederick Banting - zum Tag des Kampfes gegen Diabetes erklärt.

Inzwischen ging die Arbeit weiter. Die ersten Insuline wurden immer noch schlecht gereinigt, die Dosen wurden nicht überprüft und es gab nicht genügend Glukosekontrollen. Hypoglykämie, Abszesse am Ort der Verabreichung des Medikaments, allergische Reaktionen - all dies ist gezwungen, das Insulin kontinuierlich zu verbessern.

Der erste von ihnen hatte einen weiteren Nachteil - eine sehr kurze Aktionszeit. Sie mussten häufig verabreicht werden. Daher fragten sich die Wissenschaftler, wie sie die Wirkung von Insulin verlängern können, um Patienten vor wiederholten Injektionen während des Tages zu schützen. Auf der Suche nach einer Substanz, die die Aufnahme von Insulin verlangsamt und folglich seine Wirkung verlängert, probieren Sie viele Optionen aus: Lecithin, Gummi arabicum, Cholesterin... Alles war ohne Erfolg.

Sie versuchten Insuline mit sauren Verbindungen zu verarbeiten, um sie vor den schädigenden Wirkungen der Verdauungsenzyme des Pankreas zu schützen.

Darüber hinaus verlängerte die saure Umgebung die Absorption und damit die Dauer der Insulinwirkung. Zu schade - "saure" Insuline verursachten viele lokale Reaktionen: Rötung, Schmerzen, Infiltrate.

Weitere Entwicklungsbemühungen zielten darauf ab, die Lösung zu neutralisieren und den Reinigungsgrad zu verbessern. Im Jahr 1936 gelang es dem dänischen Entdecker Hagedorn, das erste Insulin mit neutraler Säure herzustellen, und nach 10 Jahren harter Arbeit wurde "verlängertes" Insulin erhalten, das als neutrales Iragedamin von Hagedorn (NPH) bezeichnet wurde. Heute wird es weltweit aktiv eingesetzt.

NPH wurde erhalten, indem zu Protein-gereinigtem Schweineinsulin ein spezielles Protein, Protamin, aus Lachsmilze isoliert wurde.

Protamin hat alkalische Eigenschaften und verlangsamt die Insulinabsorption aus der subkutanen Fettschicht. In der langen Geschichte der Anwendung von Protamininsulin gibt es nur wenige Berichte über die Entwicklung allergischer Reaktionen darauf.

Eine andere Möglichkeit, die Insulinresorption zu verlängern, bestand in der Zugabe von Zink zu Protamininsulin (Insulinzinksuspension - ICS oder Protaminzinkinsulin - PDH). Die Wirkdauer hängt vom Insulinzustand ab, wenn es eine kristalline Struktur hat kristallin (amorph) - kürzer.

Das erste Medikament ICS war Lente-Insulin, bestehend aus 3 Teilen Schweine-amorphem und 7 Teilen Rinder-Insulin. Später wurde Monotard geschaffen - es enthält nur Schweineinsulin - 3 Teile amorph und 7 Teile kristallin.

Insulin ist in ICS signifikant weniger als Protamin, daher können sie nicht mit "kurzem" Insulin gemischt werden: Letztere werden durch freies Protamin gebunden, und die gesamte Mischung wird zu lang wirkendem Insulin. NPH-Präparate enthalten gleiche Mengen an Insulin und Protamin, und daher gefährdet nichts das "kurze" Insulin. Diese Eigenschaft ist mit einem anderen Namen NPH - Isophan-Insulin (aus dem lateinischen Isophan - gleich) verbunden. Diese Medikamente verharrten lange Zeit im Körper - 12 Stunden oder mehr.

Um zu feiern, wurde beschlossen, auf ein 1-2-maliges Insulin-Verabreichungsschema umzusteigen, aber die Verlängerung der Insulinarbeit stellte einen grausamen Witz mit den Patienten dar: Ein Massentransfer auf eine einzelne Injektion pro Tag führte zu einer starken Verschlechterung der Zuckerkontrolle und folglich zu einer Dekompensation der Krankheit. Es stellte sich heraus, dass diese Option nicht für jedermann geeignet ist - mit Typ-1-Diabetes war es nicht möglich, die Zuckerkontrolle auf diese Weise zu erreichen: Entweder waren die Dosen gering und die Glykämie ging weiter aus dem Rahmen oder die Dosen waren hoch, und dann folgten die Episoden der Hypoglykämie. Die Mitte hat nicht funktioniert. Es wurde klar, dass wir sowohl "kurze" als auch "verlängerte" Insuline benötigten.

Das wissen wir jetzt über die Basal- und Post-Food-Sekretion von Glukose und Insulin, aber dann war es noch weit weg, und Wissenschaftler waren in vielerlei Hinsicht so, wie man es nennt. Es wurde also die Schlussfolgerung gezogen, dass für jeden Patienten eine individuelle Auswahl des Insulintherapiesystems erforderlich ist. Neben Protamin und Zink wurden Insulinen Substanzen mit desinfizierenden Eigenschaften zugesetzt, wodurch der Inhalt der Durchstechflasche lange Zeit steril bleibt und sich bei der Wiederverwendung der Insulinspritze oder -nadel keine bakteriellen Komplikationen entwickeln. Diese Substanzen sind in Insulin in so geringen Konzentrationen vorhanden, dass sie keine Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben.

Unternehmen, die Insuline herstellen, verwenden verschiedene Substanzen als Konservierungsmittel. Daher wird empfohlen, sowohl kurzes als auch erweitertes Insulin desselben Unternehmens zu verwenden. Wenn dies nicht der Fall ist, ist die Kombination von Medikamenten verschiedener Hersteller auch bei der Einführung in eine Spritze nicht ausgeschlossen. Hauptsache ist, dass das „verlängerte“ Insulin kein Zink enthält.

Insulin hatte Glück wie kein anderes Eichhörnchen - zwei weitere Nobelpreise wurden für die mit ihm verbundene Entwicklung verliehen: 1958 gewann der Chemiker Frederick Sanger die Auszeichnung - er konnte die Aminosäurezusammensetzung von Insulin vollständig entschlüsseln, nicht nur Menschen, sondern auch verschiedene Tierarten. 1964 wurde Dorothy Crawfort-Hodgkin die Gewinnerin, die die räumliche Struktur des Insulinmoleküls untersuchte.

Wir haben bereits gesagt, dass Insulin ein Protein ist, was bedeutet, dass es aus einer Kette von sequentiell verbundenen Aminosäuren besteht. Kuhinsulin unterscheidet sich von menschlichen drei Aminosäuren, Schweinefleisch - eine. Die Möglichkeit der Verwendung von Insulinen von anderen Tieren, insbesondere Walen und Fischen, wurde ebenfalls untersucht. Seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts wurde das Insulin von Kuh verlassen. Warum hat er aufgehört, Spezialisten zu machen? Fakt ist: Je größer der Unterschied in der Struktur und Zusammensetzung des Moleküls ist, desto häufiger werden in den menschlichen Körper Immunkomplexe für fremdes Insulin produziert, die einerseits die zuckersenkende Wirkung des Insulins blockieren (Insulin wird durch Antikörper gebunden, die ihm erscheinen), und andererseits an den Innenwänden der Blutgefäße abgeschieden, wodurch deren Schaden zunimmt. Es scheint, dass das Leben verlängert wird, gleichzeitig aber die Entwicklung von Diabetes-Komplikationen beschleunigt wird. Schweineinsulin wurde immer bevorzugt, obwohl sie nicht fehlerfrei waren.

Wir haben die aktive Suche nach Wegen zur Synthese von Insulin fortgesetzt, das seine Struktur beim Menschen vollständig wiederholen würde. Nach jahrelanger Forschung im Jahr 1978 wurde Insulin das erste menschliche Protein, das durch Gentechnik synthetisiert werden konnte.

Sobald sie gelernt hatten, wie man menschliches Insulin erhält, lehnten sie allmählich Schweinefleisch ab. In vielen Ländern der Welt ist die Herstellung von Zubereitungen aus tierischen Organen derzeit aus ethischen Gründen verboten, dennoch wird Schweineinsulin insbesondere in Entwicklungsländern immer noch sehr häufig verwendet, was auf die relativ niedrigen Kosten dieses Arzneimittels zurückzuführen ist.

In unserem Land befinden sich jetzt im Arsenal des Endokrinologen vor allem hochwertiges Humaninsulin. Sie werden auf verschiedene Weise erhalten: halbsynthetisch: Wenn die Aminosäure Alanin, die im Schweininsulinmolekül für uns nicht geeignet ist, durch die Aminosäure Threonin ersetzt wird (wodurch die vollständige Identität des erhaltenen Produkts mit Humaninsulin erreicht wird), und Biosynthese bei der Verwendung von Gentechnik E. coli oder Hefe zur Synthese von Proinsulin zwingen, von dem das uns bereits bekannte C-Peptid anschließend entfernt wird.

Die Technologie der letzteren Methode ist in der DNA von Escherichia coli oder Hefepilz ungefähr gleich, sie fügen das humane Proinsulingen ein und die Wirtszelle der neuen DNA beginnt, humanes Proinsulin zu synthetisieren. Als nächstes wird das C-Peptid von ihm abgespalten, das verbleibende Insulin wird von Verunreinigungen der Wirtszellproteine ​​gereinigt, mit Protamin oder Zink stabilisiert und verlängert (im Fall von "verlängertem" Insulin), Konservierungsmittel werden injiziert, alles wird verpackt und das, was benötigt wird, wird erhalten - rekombinantes gentechnisch hergestelltes Humaninsulin. Diese Insulinoptionen werden heutzutage am häufigsten verwendet. In den letzten Jahren wurden die sogenannten Analoga des Humaninsulins entwickelt und aktiv in die Praxis umgesetzt: Ihre Aminosäurezusammensetzung ist die gleiche wie die der letzteren, aber die Reihenfolge der Aminosäureverbindungen wurde geändert. Dadurch konnten die Hauptmerkmale der Aktion geändert werden: Startzeit, Spitzenzeit und Schweregrad sowie Dauer.

Tabellennummer 61. Insuline bei Patienten mit Diabetes mellitus (gemäß Dedov II, Shestakova M.V., 2009)

Insulin: die spannende Geschichte einer großen Erfindung

Insulin ist eine einzigartige Kreation des menschlichen Geistes. Er ist das einzige in der ganzen Zivilisationsgeschichte, für dessen Erfindung drei Nobelpreise verliehen wurden, außerdem in verschiedenen Jahren

"Durchgehen"

Zur Erfindung des Insulins näherte sich die Menschheit aus der Ferne. Die Menschen bemerkten die seltsame und heimtückische Krankheit, die von vermehrtem Wasserlassen begleitet wurde und infolgedessen ständige Dehydrierung des Körpers den Durst erhöhte, sogar vor unserer Ära. Die Erklärungen für dieses Phänomen wurden sehr unterschiedlich und ungewöhnlich gegeben.

Im Jahr 201 erklärte der griechische Arzt Aratheus Cappadocia insbesondere, dass "Muskelgewebe und Knochen- und Urinausscheidung abschmelzen". Er besitzt auch den Namen der Krankheit - "Diabayno", das heißt "Durchlassen". Es war natürlich flüssig gemeint und ging schnell durch den Körper.

Im Laufe der Zeit haben sie den Zusammenhang dieser Krankheit mit einem hohen Zuckergehalt im Körper festgestellt. Aber welche Art von Beziehung und was soll man damit machen - niemand wusste es. Sie folgten einem einfachen Weg: einer strengen und absolut kohlenhydratfreien Diät.

Das Wort "Diabetes" klang unheimlich. Das Leben der Erkrankten ist in der Regel auf maximal sieben bis acht Jahre begrenzt. Dann starb er - an den Komplikationen von Diabetes. Und vor Erschöpfung, was zum Teil an dieser scheinbar rettenden Diät lag.

Aber diese Jahre waren, gelinde gesagt, nicht die besten. Der Moskauer Kaufmann Nikolai Varentsov schrieb über den Kiewer Kaufmann Lazar Brodsky: „Brodsky war ein Diabetiker... Er, der enorme Geldmittel sammelte, wollte das Leben genießen, und der Zuckeranteil in seinem Körper setzte ihn einem strengen Regime aus. Er musste sich auf alles beschränken: jährlich in das langweilige Sanatorium der Mündung gehen, dort einen Monat oder länger leben, alle Anweisungen des Arztes erfüllen, und schließlich schien der Zucker zu verschwinden. Aber als er nach Kiew zurückkehrte, hatte er eine großartige französische Köchin, als er sagte, dass der Zuckeranteil wieder auftauchte und monatlich anstieg. Und Brodsky, der alle Möglichkeiten ergriffen hatte, war gezwungen, sich alles zu berauben. “

Ironischerweise war Lazar Izrailevich einer der größten Zuckerproduzenten im russischen Reich, auf den er seine Hauptstadt machte.

Zur gleichen Zeit waren die Zeitungen voll von Botschaften, die überhaupt nicht geistig erhöht waren.

"Vor kurzem starb die Schauspielerin N. Butze, die einer der Vertreter der... die Sekte überredete, eine sehr erfolgreiche Behandlung der Rudimente der Zuckerkrankheit zu stoppen und sie auf ihre Gebete zu beschränken."

„In letzter Zeit ist Diabetes (Zuckerkrankheit) in Moskau und vor allem bei der Intelligenz sehr verbreitet. Sogar viele Ärzte werden krank. Die Krankheit ist sehr schwer zu routinemäßigen Behandlungen und endet mit 30 Jahren manchmal mit einem traurigen Ergebnis. “

Diese Zunahme der Krankheit war mit den revolutionären Ereignissen von 1905 und dem entsprechenden Stress verbunden.

1906 wurde die Krankheit in Chaliapin diagnostiziert. In der Folge wurde Diabetes zu einem der Gründe, warum Fjodor Iwanowitsch nicht in die UdSSR zurückkehrte.

Der Held von Gorkys Roman "Das Leben von Klim Samgin" teilt sein medizinisches Wissen: "Bei Diabetes ist Cognac nützlich bei Darmstörungen - Schwarze Johannisbeere."

1915 widmete der Dichter Alexander Tinyakov seinem Freund den Kritiker Heinrich Tastaven, der im Alter von 35 Jahren an Diabetes starb, ein schreckliches Gedicht:

Der Tod spielt mit mir ein fatales Spiel,
Drückt den Hals mit einer gnadenlosen Hand
Und ich weiß, dass ich in einem Monat sterben werde:
Ich werde mit Wurm verschmierter Schlamm werden.

Wird der Himmel oder die Hölle? Werde ich auferstehen oder nicht?
Trotzdem: genauso dumm!
Ich habe Diabetes, ich habe Diabetes, -
Hölle und Paradies gleichgültig der Leiche!

Arkady Averchenko erlaubte im Gegenteil, sich über die Krankheit lustig zu machen:

„Chugunov. Ich habe Diabetes.

Gendelman (er rückt näher an Chugunov heran und spricht den Pot auf dem Hinterkopf, spricht mit Begeisterung). Schau ihn an Er hat Diabetes, aber er schweigt! Haben Sie viel Diabetes?

Chugunov Was bedeutet das - viel? Wie viele sollten!

Und im selben Jahr 1915 wurde die Krankheit plötzlich völlig besiegt: "Das Journal of Medical Sciences berichtet über die Entdeckung einer radikalischen Heilmethode für die Zuckerkrankheit... Das Hauptarzneimittel, das bei der Behandlung verwendet wird, ist Bikarbonatsoda mit einem geringen Zusatz von Salz".

Hier sagen sie ohne Kommentar.

Fliegen gegen Veto

1869 wandte sich der Berliner Student Paul Langergans, der ein neues Mikroskop anstellte, aus Versehen einigen zuvor unbekannten Zellen der Bauchspeicheldrüse zu. Anschließend werden sie "Langerhans-Inseln" genannt.

Es muss gesagt werden, dass Langergans dies überhaupt nicht verdient hatte: Er beschrieb sie als „kleine Zellen von nahezu einheitlichem Inhalt, polygonaler Form mit runden Kernen ohne Kerne, die sich meist paarweise oder in kleinen Gruppen zusammen befanden“ - und kamen nicht weiter voran.

Nur wenige Jahre später schlug Edward Lagus vor, dass dieselben Zellen ein Enzym absondern, das am Verdauungsprozess beteiligt ist. 1889 beschloss der Physiologe Oscar Minkowski, Lagus 'Kollegen zu widerlegen und zu beweisen, dass die Bauchspeicheldrüse überhaupt nicht daran teilnimmt.

Das Experiment war ein Erfolg. Die Hunde, deren Drüse entfernt wurde, aßen gut, aßen vor Appetit, sie waren nicht krank, ihre Eingeweide funktionierten normal. Ja, sie fingen an, viel Wasser zu trinken, aber das ist gut. Ja, sie wurden lethargisch und schläfrig, aber das ist normal - nach einer Bauchoperation.

Minkowski dachte daran, seinen eigenen Triumph in der wissenschaftlichen Gemeinschaft zu repräsentieren, aber dann bemerkte sein Diener aus Versehen, dass Fliegen den Urin dieser Hunde überfluteten.

Fliegen flogen nach einem süßen. Triumph abgesagt

Im Jahr 1900 beschloss der russische Wissenschaftler Leonid Sobolev, das Pankreas mit Diabetes in Verbindung zu bringen. Experimente haben diesen Zusammenhang bestätigt. Er schlug auch vor, die Bauchspeicheldrüse von Tieren zu verwenden, um Medikamente gegen Diabetes zu erhalten.

Und ein Jahr später stellte sein Kollege Eugene Opie schließlich fest, dass "Diabetes... durch die Zerstörung der Pankreasinseln hervorgerufen wird und nur auftritt, wenn diese kleinen Körper teilweise oder vollständig zerstört werden."

Der Nobelpreis teilt sich gut in vier

Frederick Banting und sein Assistent, Charles Best, 1924. Foto von wikipedia.org

Bingo? Nichts dergleichen. Die kanadischen Wissenschaftler Frederik Banting und der schottische Arzt John MacLeod waren intensiv an der Forschung beteiligt. Aber es ging langsam voran. Weitere 21 Jahre vergingen, bis Macleod und der kanadische Biochemiker James Collp ihr erstes Insulin erhielten.

Wie es sich für einen echten Wissenschaftler gehört, rollten sie sich zuerst in zehn Würfel einer neuen Droge. Es scheint zu leben. Am 11. Januar 1922 erhielt sie den ersten echten Patienten, den vierzehnjährigen Leonard Thompson. Er war nicht so nett.

Durch die Krankheit geschwächt, reagierte der Körper auf die Injektion mit einer starken Allergie. Es stellte sich heraus, dass Insulin nicht ausreichend geklärt war. Nach 12 Tagen wurde die Injektion wiederholt.

Diesmal lief alles gut. Diabetes hat aufgehört zu wachsen, der Junge begann an Gewicht zuzunehmen. Und 1923 erhielten Banting und McLeod den ersten Nobelpreis für die Erfindung des Insulins, den sie ehrlich mit Collip und Bantings Assistenten Charles Best teilten.

In Toronto, wo Studien durchgeführt wurden, versammelten sich sofort viele Patienten aus der ganzen Welt. Jeder träumte davon, die Injektion zu retten. Im selben Jahr 1923 begann das Pharmaunternehmen Eli Lilly and Company mit der industriellen Produktion von Insulin unter dem Handelsnamen Iletin. Den letzten Sieg zu feiern, steht jedoch noch zu früh.

Wenn die Menschen vor der Erfindung des Insulins an Diabetes litten, litten sie ab 1923 an den Nebenwirkungen von Injektionen. Schlecht gereinigtes Insulin aus der Bauchspeicheldrüse von Rindern - zuerst Kühe und dann Schweine lösten schreckliche Allergien aus, die Haut an der Injektionsstelle begann zu eitern, schmerzhafte Verdickungen traten auf. Im Verlauf waren Fische und sogar Wale, aber sie waren kein Allheilmittel.

Darüber hinaus versuchte Insulin, Diabetes und den ersten und zweiten Typ zu behandeln. Obwohl ihre Mechanismen völlig unterschiedlich sind: In einem Fall hört das Eisen auf, Insulin zu produzieren, und im anderen Fall scheitern die Mittel, um es abzugeben.

Gleichzeitig ist Diabetes des ersten Typs nur bei 5 Prozent zu finden - 95 Prozent bei Typ zwei. Im zweiten Fall werden andere hypoglykämische Medikamente benötigt. Das ist aber noch nicht bekannt.

Erst 1936 schafft der dänische Wissenschaftler Hans Christian Hagedorn langlebiges Insulin. Zuvor war es erforderlich, die Injektion eines beliebigen Stücks zu begleiten, was natürlich niemand tat; In diesem Fall gäbe es einfach keinen lebenden Ort auf der Haut des Patienten. Die Erfindung von Hagedorn reduzierte die Anzahl der Injektionen erheblich.

Die Anti-Diabetes-Pillen, die zur Bekämpfung der zweiten Art von Diabetes beitragen, wurden jedoch erst 1956 veröffentlicht.

Charles Best mit Assistent, 1950er Jahre Charles Best Institute, Toronto. Foto von thecanadianencyclopedia.de

"Ich behandle ihn mit Insulin"

Das Insulin wird jedoch allmählich verbessert, Injektionen werden alltäglich. Sein Einsatz ist jedoch immer noch mit Schwierigkeiten verbunden.

Der Arzt in Simenons Roman Revolver Maigret spricht über seinen Patienten: „Seit zehn Jahren leidet er an Diabetes... Ich habe ihn mit Insulin behandelt. Er spritzt sich selbst, ich habe es ihm beigebracht. Er trägt immer kleine Klappwaagen mit, um Lebensmittel zu wiegen, wenn er außerhalb des Hauses zu Mittag isst. Wenn Insulin verwendet wird, ist es wichtig. “

Der Roman ist 1952 Jahre alt. Zu diesem Zeitpunkt gab es keine Teststreifen zur Bestimmung des Zuckerspiegels oder spezielle Insulinspritzen. Injektionen waren wirklich Injektionen, im wahrsten Sinne des Wortes vorrediluvianisch - mit dem Kochen einer Spritze und anderen relevanten Eigenschaften.

Die ersten Einwegspritzen aus Kunststoff wurden erst 1961 hergestellt. Die sogenannten "Spritzenstifte", die eine wöchentliche Insulindosis enthalten und die Injektionen unter allen Umständen ermöglichen, sind 1985 aufgetaucht.

Interessanterweise wurden seine Schöpfer nicht auf dem Gebiet der Medizin, sondern auf dem Gebiet des Designs ausgezeichnet. Und nicht der Nobelpreis - einer der dänischen Preise.

Frederick Sangers Labornotizbuch. Foto von whatisbiotechnology.org

Im Jahr 1958 erhielt der britische Molekularbiologe Frederick Sanger den Nobelpreis für die Bestimmung der genauen Reihenfolge der Aminosäuren, aus denen das Insulinmolekül besteht. Der nächste "Insulin" -Nobelpreis geht nach einiger Zeit an die britische Chemikerin Dorothy Mary Crowfoot-Hodgkins.

Sie konnte die räumliche Struktur des Insulinmoleküls beschreiben.

1978 wurde mit Hilfe der Gentechnik das erste Humaninsulin gewonnen.

Schließlich entspricht es in seiner Zusammensetzung vollständig der durch das menschliche Pankreas produzierten Zusammensetzung. Allergien verschwinden fast. Trotzdem gibt es viele Probleme.

Und erst 1987 begann man, menschliches Insulin in industriellem Maßstab und in nahezu unbegrenzten Mengen zu synthetisieren. Tierdrüsen waren hierfür nicht erforderlich - sie begannen die Droge mit Hilfe von Hefe herzustellen.

Benting und Best Lab an der Universität von Toronto. Foto von wikipedia.org

Oh gut und ungefähr gut

Und am Ende - zuerst über das Böse und dann über das Gute.

Das Schlechte ist, dass all diese schwindelerregenden Errungenschaften nur die Verbesserung der Dauer und der Lebensqualität bei Diabetes betreffen. Die Krankheit selbst war bei Aratheus Cappadocia unheilbar und bis heute so.

Nun zum Guten. Nun wird viel über die "Pandemie von Diabetes" gesprochen, wonach die Zahl der Patienten mit dieser Krankheit stetig steigt. Dies ist jedoch nur eine trockene Statistik. Sie berücksichtigen nicht, dass die Lebenserwartung von Patienten mit Diabetes von Jahr zu Jahr steigt. Das heißt, die Situation ist nicht wirklich so schrecklich, wie man es erwarten würde.

Die Geschichte des Insulins Schau auf die Vergangenheit

Nach Angaben der International Diabetes Federation mit Diabetes mellitus gibt es derzeit 542.000 Kinder unter 14 Jahren, 415 Millionen Erwachsene, und bis 2040 wird die Zahl der Diabetiker voraussichtlich 642 Millionen Menschen erreichen 1.

Die Zunahme der Zahl der Menschen mit Diabetes ist zwar sicherlich mit Veränderungen im Lebensstil (Abnahme der körperlichen Aktivität), mit den Essgewohnheiten (mit leicht verdaulichen Kohlenhydraten angereicherten Lebensmitteln, tierischen Fetten) verbunden, zeigt jedoch gleichzeitig, dass dank der Entdeckung der modernen Zuckersenkung Medikamente, Methoden zur Beherrschung der Krankheit, die Entwicklung von Algorithmen zur Diagnose und Behandlung von Komplikationen des Diabetes mellitus, die Lebenserwartung von Diabetikern begann zu wachsen, ganz zu schweigen von der Verbesserung der Qualität Eigenschaften

Die Menschheit ist seit 3,5 Tausend Jahren über Diabetes bekannt (die ägyptische Papyrus Herbes, die erste Abhandlung, die die Krankheit beschreibt, stammt aus dem Jahr 1500. v. Chr.), Jedoch trat bei der Behandlung dieser schweren Krankheit nur etwa 90 auf. Vor Jahren, als Diabetes, einschließlich des ersten Typs, keine Todesstrafe mehr darstellte.

Voraussetzungen zur Herstellung von Insulin

Bereits im 19. Jahrhundert wurde bei der Autopsie von an Diabetes gestorbenen Patienten festgestellt, dass in allen Fällen die Bauchspeicheldrüse stark geschädigt war. In Deutschland entdeckte Paul Langergans 1869, dass es in Pankreasgeweben bestimmte Zellgruppen gibt, die nicht an der Produktion von Verdauungsenzymen beteiligt sind.

In Deutschland haben der Physiologe Oscar Minkowski und der Arzt Joseph von Mehring 1889 experimentell bewiesen, dass die Entfernung der Bauchspeicheldrüse bei Hunden zur Entwicklung von Diabetes führt. Dies erlaubte ihnen, anzunehmen, dass die Bauchspeicheldrüse eine spezifische Substanz absondert, die für die Stoffwechselkontrolle des Körpers verantwortlich ist 2. Die Minkowski- und Meringa-Hypothese fand neue und neue Bestätigungen, und im ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts untersuchten die Beziehungen zwischen Diabetes und Pankreasinsel Langerhans-Insel, die Entdeckung der endokrinen Sekretion, dass eine bestimmte Substanz, die von Langerhans-Inselzellen ausgeschieden wird, eine führende Rolle spielt bei der Regulierung des Kohlenhydratstoffwechsels 3. Es entstand die Idee, dass, wenn diese Substanz isoliert wird, sie zur Behandlung von Diabetes verwendet werden kann, die Ergebnisse der Fortsetzung der Experimente von Minkowski und Merking, als den Hunden ein Extrakt nach Entfernung des Pankreas verabreicht wurde, was in einigen Fällen zu einer Abnahme der Glykosurie führte, nicht reproduzierbar waren. und die Einführung des Extrakts selbst verursachte einen Temperaturanstieg und andere Nebenwirkungen.

Europäische und amerikanische Wissenschaftler, wie Georg Sulzer, Nicola Paulesko 4 und Israel Kleiner, praktizierten die Einführung von Pankreasextrakt bei Diabetikern. Aufgrund der großen Anzahl von Nebenwirkungen und Problemen, die mit der Finanzierung verbunden waren, konnten sie die Experimente jedoch nicht abschließen.

Die Idee von Frederick Banting

Im Jahr 1920 versuchte Frederic Banting, ein 22-jähriger Chirurg, seine Praxis in einer kleinen kanadischen Stadt zu eröffnen und lehrte nebenbei an der University of Western Ontario. Am Montag, dem 31. Oktober, sollte Banting die Schüler über den Kohlenhydratstoffwechsel informieren - ein Thema, bei dem er selbst nicht stark war. Um sich besser vorbereiten zu können, las Banting kürzlich einen Artikel von M. Barron, der kürzlich am Sonntagabend beschrieben wurde und die Pankreasblockade beschrieb. duktale Gallensteine ​​und die daraus resultierende Atrophie der Azinuszellen (für die exokrine Funktion verantwortliche Zellen) 2. In derselben Nacht schrieb Banting seine Idee auf: „Verband der Pankreasgänge bei Hunden. Warten Sie auf die Atrophie der Acini, isolieren Sie das Geheimnis aus den Inselzellen, um die Glukosurie zu begünstigen. “5 Nachdem Banting keine Übung durchgeführt hatte, ging er zur Alma Mater der Universität von Toronto, wo er sich an Professor John MacLeod wandte, einen der führenden Experten für Kohlenhydratstoffwechsel. Obwohl der Professor die Idee von Banting ohne Begeisterung akzeptierte, suchte er ein Labor mit einem Minimum an Ausrüstung und 10 Hunden für den Chirurgen aus. Assistent Banting wurde der Losschüler Charles Best. Im Sommer 1921 begann das Experiment.

Banting und Best begannen ihre Forschung mit der Entfernung der Bauchspeicheldrüse bei Hunden. Bei einigen Tieren entfernten die Forscher die Bauchspeicheldrüse, bei anderen banden sie den Pankreasgang zusammen und entfernten die Drüse nach einiger Zeit. Dann wurde das atrophierte Pankreas in eine hypertonische Lösung gegeben und eingefroren. Die nach dem Auftauen als Ergebnis erhaltene Substanz wurde Hunden mit entferntem Pankreas und einer Diabetes-Klinik verabreicht. Die Forscher haben eine Abnahme des Glukosespiegels festgestellt und das Wohlbefinden des Tieres verbessert. Professor MacLeod war von den Ergebnissen beeindruckt und beschloss, weiterhin zu beweisen, dass Banting und Bests "Pankreasextrakt" wirklich funktioniert.

Neue Ergebnisse von Experimenten mit der Verwendung des Pankreas von Rindern haben es möglich gemacht, zu verstehen, dass auf das komplizierte Verfahren der Ligation des Pankreasganges verzichtet werden kann.

Ende 1921 schloss sich der Biochemiker Bertin Collip dem Forschungsteam an. Mit fraktionierter Fällung mit unterschiedlichen Alkoholkonzentrationen und anderen Reinigungsmethoden wurden Extrakte von Pankreasinseln erhalten, die auf sichere Weise in den menschlichen Körper eingeführt werden konnten. Es ist ein wirksamer und nicht toxischer Stoff, der in den ersten klinischen Studien verwendet wurde 6.

Klinische Studien

Zuerst erfuhren Banting und Best das Insulin, das sie erhielten. Als Ergebnis der Einführung des Arzneimittels fühlten sich beide schwach und schwindelig, es wurden jedoch keine toxischen Wirkungen des Arzneimittels festgestellt.

Der erste Patient mit Diabetes, der am 11. Januar 1922 Insulin erhielt. wurde ein 14-jähriger Junge Leonard Thompson. Nach der ersten Injektion von 15 ml Insulin gab es keine signifikanten Veränderungen im Zustand des Patienten, der Glukosespiegel im Blut und im Urin sanken geringfügig ab, zusätzlich entwickelte der Patient einen sterilen Abszess. Am 23. Januar wurde eine wiederholte Injektion durchgeführt. Als Reaktion auf die Normalisierung des Blutzuckerspiegels des Patienten sank der Gehalt an Glukose und Ketonen im Urin. Der Junge selbst bemerkte eine Verbesserung seines eigenen Wohlbefindens 7.

Eine der ersten Patienten, die Insulin erhielten, war die Tochter der obersten US-amerikanischen Oberin Elizabeth Heges Goshet. Überraschenderweise hatte sie vor Beginn der Insulintherapie 4 Jahre lang Diabetes und die Behandlung, die ihr Leben bis heute ermöglichte, war eine schwere Diät (etwa 400 kcal pro Tag). In der Insulintherapie wurde Elizabeth 73 Jahre alt und gebar drei Kinder.

Nobelpreis

Im Jahr 1923 verlieh das Nobelkomitee den Preis auf dem Gebiet der Physiologie und Medizin an Banting und MacLeod. Dies geschah nur 18 Monate nach dem ersten Bericht über die Vorbereitung auf der Tagung der Association of American Physicians. Diese Entscheidung hat die ohnehin schwierige Beziehung zwischen Wissenschaftlern noch verschärft, weil Banting glaubte, dass McLeods Beitrag zur Erfindung des Insulins sehr übertrieben war. Laut Banting hätte der Preis zwischen ihm und seinem Assistenten Best aufgeteilt werden müssen. Um die Gerechtigkeit wiederherzustellen, teilte Banting seinen Teil des Preises mit Best und MacLeod mit dem Biochemiker Collip 8.

Das Patent für die Herstellung von Insulin, im Besitz von Banting, Best und Collip, haben Wissenschaftler für 3 Dollar an die University of Toronto verkauft. Im August 1922 wurde ein Kooperationsvertrag mit den Pharmakonzernen Eli Lilly und Co geschlossen, der dazu beitrug, die Herstellung von Arzneimitteln im industriellen Maßstab zu etablieren.

Seit der Erfindung von Insulin sind mehr als 90 Jahre vergangen. Die Medikamente dieses Hormons werden verbessert, seit 1982 haben die Patienten bereits Humaninsulin erhalten, und in den 90er Jahren gab es Analoga von Humaninsulin - Medikamenten mit unterschiedlicher Wirkdauer, aber wir müssen uns an die Menschen erinnern, die dieses Medikament entwickelt haben, das jeden Tag Millionen von Menschen rettet. Menschen

Insulingeschichte, der das Insulin erfunden hat

Jeder Diabetiker sollte die Geschichte seiner Krankheit kennen. Dieses Wissen gibt ein vollständiges Gefühl der Kontrolle über die Krankheit und macht sie auch ernster für ihre Behandlung. Deshalb sprechen wir heute über Insulin - das wichtigste Hormon, das unseren Zuckerspiegel kontrolliert. In diesem Artikel werden wir die gesamte Chronologie der Insulinstudie vom Nachweis (Entdeckung von Insulin) bis zur industriellen Produktion überprüfen.

Der Beginn der Forschung...

Die erste Forschung im Zusammenhang mit Insulin erschien 1869. Ein junger Wissenschaftler untersuchte die Bauchspeicheldrüse mit Hilfe eines kürzlich in ihm erschienenen Mikroskops. Er machte auf die merkwürdigen Ansammlungen von Zellen aufmerksam. Später werden sie Inseln von Langerhans genannt. Dann wusste er nicht, warum es sie gibt, und schlug nur vor, dass sie für die Regulierung der Verdauung notwendig sind. Paul Langergans hat seine Doktorarbeit diesen Zellen gewidmet.

Zwanzig Jahre später, 1889, beschloss der Physiologe Oskar Minkowski, alle Studien am Pankreas zu widerlegen und zu beweisen, dass dies nichts mit der Verdauung zu tun hat. Er entfernte die Drüse vom Hund, aber nach einigen Tagen bemerkte er, dass auch Zucker mit ihrem Urin herauskam. Es war dann das erste Mal, dass Wissenschaftler die Bauchspeicheldrüse mit Diabetes in Verbindung brachten. Übrigens wurde Minkowski in wissenschaftlichen Kreisen nie berühmt und machte keine wichtigeren Entdeckungen. Vielleicht hat er nie akzeptiert, dass er ein armes Tier gelähmt hatte...

Insulinentdeckung

Im Jahr 1900 bestätigte L.V. Sobolev wissenschaftlich, dass die Langerhans-Inseln ein bestimmtes Hormon absondern, das die Kohlenhydratprozesse im Körper reguliert. Er schlug auch eine Methode vor, um dieses Hormon von neugeborenen Tieren zu erhalten, da ihre Inseln sehr gut entwickelt sind. Für die Neugierigsten ist es interessant, dass Sobolev im selben Labor mit Pavlov selbst gearbeitet hat. Zu eng die wissenschaftliche Welt, die nicht sagen...

In den nächsten Jahrzehnten versuchten viele Wissenschaftler, ein Mittel zur Behandlung von Diabetes durch Bauchspeicheldrüsenhormon zu bekommen (dann erschien der Name Insulin nicht). Ein Wissenschaftler wurde von wissenschaftlichen Führern behindert, die nicht an die Ernsthaftigkeit der Forschung glaubten, Kleiner wurde durch den Ersten Weltkrieg verhindert, der rumänische Wissenschaftler Paulesco veröffentlichte seine Forschung, machte jedoch keine weiteren Fortschritte bei den Isolierungsmethoden.

Und erst 1922 gelang es einer Gruppe von Wissenschaftlern der University of Toronto, einem 14-jährigen Jungen mit Diabetes die erste Injektion von Insulin durchzuführen. Vorausgegangen waren jahrelange Experimente an Hunden, die auf Sobolevs Forschungen beruhten. Die Wissenschaftler, die diesen wissenschaftlichen Durchbruch erzielten, wurden Banting, MacLeod, Best und Collip genannt.

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