Güncel Sağlık

İNSÜLİNİN KEŞFİ

Tarafından yazılmıştır admin

İnsülin, pankreasın Langerhans adacıklarında üretilir ve protein yapıdadır. Kandaki şekerin yağ ve kas hücreleri tarafından alınmasını sağlamaktadır. İnsülinin eksikliğinde kan şekeri yükselir, şeker hastalığı oluşur.

1869 yılında, 22 yaşındaki tıp öğ­rencisi Paul Langerhans (1847-1888) pankreas üze­rinde yaptığı mikroskobik çalışmalar sırasın­da, bugün Langerhans adacıkları olarak bi­linen hücre topluluklarını keşfetmiştir. Langer­hans, 1869 yılında hazırladığı “Pankreasın mik­roskobik anatomisine katkılar” başlıklı tezin­de, pankreasta çevre dokulardan farklı boya­nan adacıkların bulunduğundan bahsedilmektedir. Langerhans bunların lenf bezleri olabilece­ğini düşüncesindeydi, ancak aslında onlar lenf bezi değillerdi.

Pankreasta bulunan bu hücre topluluklarına, 1893 yılında Fransız patolog Gustave ­Eduard Laguesse tarafından Langerhans’ı onur­landırmak adına”Langerhans adacıkları” adı verilmiştir. Ayrıca, Laguesse bu adacıkların besin­lerin sindiriminde rol alan salgılar ürettiğini de ileri sürmüştür. Oscar Mincowski ve Joseph von Mering , sindirim­deki etkisini gözlemleyebilmek için 1889 yılında sağ­lıklı bir köpeğin pankreasını çıkararak incelemede bulunurlar. Birkaç gün sonra köpeğin idrarı üzerinde sineklerin uçuştuğu fark edilir. Böylece ilk kez şeker hastalığı ile pankreas ilişkisi ortaya konulur. 3500 yıldan be­ri şeker hastalığının böbrek ve safra kesesinden kaynaklandığı düşünülürken elde edilen bu veriler, şeker hastalığıyla ilgili çalışmalarda dönüm noktası niteliğinde olmuştur. 1776 yılında, bu bilgileri bilimsel olarak desteklemek için İngiliz doktor Matthew Dobson şeker hastalarının idrarını bu­harlaştırdıktan sonra, kalan kısımda şeker ol­duğunu göstermiştir.

1901 yılında Eugene Opie ise adacık hücreleri ile şeker hastalığı arasın­daki ilişkiyi açığa çıkarmıştır. Şeker hastalarının Langerhans adacıklarındaki değişimini gözlemlemiş­ ve şeker hastalığı ile Langerhans adacıkları arasındaki ilişkiyi şu net ifade ile be­lirtir: “Şeker hastalığı pankreastaki Lan­gerhans adacıklarının kısmi veya tamamen yıkımı sonucu meydana gelmektedir”

1900’lü yıllara gelindiğinde, Langerhans adacıkları keşfedilmiş ve bu adacıkların yıkımıyla şeker hastalığının or­taya çıktığı vurgulanmıştır. Artık akıllara yeni bir soru geliyordu. Acaba pankreas özütü kullanarak şeker hastalığının tedavisi mümkün müdür? Bu sorunun cevabı için 20 yıl boyunca çeşitli çalışmalar yapılmıştır. 1906 yılına gelindiğinde Alman doktor George Ludwig Zülzer pankreastan elde ettiği özütü, şeker hastası bir köpeğe vererek kısmen de olsa başa­rı sağlar. Daha sonra sığır pankreasından elde edilen Acomatrol isimli pankreas özütünü bir hastaya verir. Hasta önce tedaviye olumlu yanıt verse de özütün yan etkileri ortaya çıkar ve hasta yaşamını yitirir. Araştırmalarını sürdüren Zül­zer kısmi başarılar sağlar ve çalışmaları I. Dünya Savaşı nedeniyle kesintiye uğrar. Ama yine de her şeye rağmen pankreas özütünün kullanılabilmesiyle ilgili çalışmalarına devam eder.

İlk önemli başarıyı ise, 1916 yılında Nicolae Paulescu sağlar. Pancreine  olarak adlandırdığı, pankreas özütünü kullanarak şeker has­tası köpeklerde kan şekerinin düzenlenmesini başarır. Dünya savaşı nedeniyle 1920 yılında Pancreine ‘in patentini alır ve çalışmalarını 1921 yılında yayımlar.

İnsülini saflaştırmak ve şeker hastalığını tedavi edebilmek için, Frederick Grant Banting, John Ja­mes Rickard Macleod, Charles Herbert Best ve James Bertram Collip, Toronto Üniversitesi’nde çalışmalar yürütürler. Daha önceleri yapılan çalışma­larda, elde edilen pankreas özütü, insülinin yanı sıra baş­ka maddeler de içerdiği için hastalara verildiğinde aler­jik reaksiyonlar gelişiyor ve bu durum ilacın devamlı kullanılmasını  mümkün kılmıyordu. Banting ,pankreastan bilinen yöntemlerle başarılı özüt alınamıyorsa bunun yerine pankreas salgılarını ince bağırsağa boşaltan kanalı bağlamayı düşünür. Bu düşünce doğrultusunda, bağırsağa akmayan salgılar Langerhans adacıkları dışındaki pankreas dokusuna zarar verecek ve kalan Langerhans adacıkla­rından saf insülin elde edilebilecekti.

İnsülinin Yapısı

Bantin’ in yanında Charles Herbert Best ve Clark Noble 10 köpeğin pankreas kanalını bağlayarak bir hafta beklerler. Kalan Langerhans adacıklarından “isletin” olarak adlandırdıkları özütü elde ederler. Sonrasında isletin kullandıkları şeker hastası köpeği uzun süre yaşatmayı başarırlar. Proteini saflaştırmak için ekibe James Bertram Collip katılır. Collip’in saflaştırdığı özüt, şeker hastası 14 yaşındaki Le­onard Thompson’a enjekte edildiğinde yeterince saf ol­madığından alerjik reaksiyonlara neden olur. Daha saf özüt için çalışmalar devam eder ve yeni özüt Thompson’a yeniden enjekte edilir. Enjekte edilen bu özüt herhangi bir yan etki oluşturmamış ve hastanın idrarındaki şekerin de yok olmasını sağlamıştır. Çalışmalar başarıya ulaşmıştı.

 

Ekip, Eli Lilly ilaç firmasının yardımıyla pankreas özütünden bol miktarda daha saf insülin elde etmeyi başarmıştır. 1922’nin Aralık ayına gelindiğinde artık piyasada insülin bulmak mümkün hale gelmiştir.

 

İnsülinin başarısı kısa zamanda tüm dünyada du­yuldu. Tüm gelişmelere rağmen, insülin domuz, sığır ve benzeri hayvanların pankreasından elde edildiği için ba­zı ciddi yan etkiler hala gözlemleniyordu. İnsülinin içerdiği amino asitlerin dizilim sırasının ve üç boyutlu yapısının aydınlanabilmesi için çok sayıda çalışma yapılıyordu. İnsülinin amino asit dizilimini belirlemeyi başaran 1950’li yıllarda Frederick Sanger olmuştur. Böylece insülin, ami­no asit dizilimi belirlenen ilk protein oldu. Bu başarısı Sanger’e 1958 yılı No­bel Kimya Ödülü’nü getirmiştir.

1960’lı yıllarda ise insülin laboratuvarda sentezlemeyi Panayotis Katsoyannis ve Helmut Zahn başarmıştır. İnsülin ilk sentezlenen protein olmuştur.

1977 yılında genetik mühendisliği teknik­leri kullanan Herbert W. Boyer (d. 1936) bakteriler yardı­mıyla (E. coli) insülin üretmeyi başarır. 1982 yılından bu yana biyosentetik insülin yaygın olarak şeker hastaları­nın tedavisinde kullanılmaktadır.

 

Kaynak :
Rosenfeld, L., “Insulin: Discovery and Controversy”, Clinical Chemistry, Cilt 48, Sayı 12, 2002.
Rendeli, M., “Insulin: Moments in History”,
Drug Development Research, Cilt 69, Sayı 3, 2008.

 

Yazar Hakkında

admin

%d blogcu bunu beğendi: