100 años del descubrimiento de la insulina

Mini biografía de James Collip y Charles Best

¿Cuánto podés hacer en un año sabático? La pregunta parece menor, pero es la clave de esta historia. Para 1921, el destacado catedrático e investigador en bioquímica James Collip tenía apenas 30 años y llevaba 10 al frente de la cátedra en Alberta, Canadá, pero decidió tomarse un año sin tareas y viajó por seis meses a Toronto, a trabajar con una beca junto al profesor John MacLeod. Allí lo esperaba la aventura de su vida: MacLeod apadrinaba a Frederick Banting, que junto a Charles Best intentaban desarrollar un extracto pancreático para aplicarlo en animales -luego humanos- y poder reducir los niveles de azúcar en sangre.

Collip, que estudiaba los efectos de esa acumulación de azúcar, se propuso producir un extracto pancreático -luego insulina- más puro, porque los otros investigadores estaban fracasando en ese intento. En solo un mes, habiendo sido licenciado por MacLeod de toda tarea, logró el ansiado extracto: insulina pura.

No fue el “one hit wonder” de Collip, que sería hasta su muerte, en 1965, un pionero de la endocrinología, logrando ser el primer especialista en aislar la hormona ACTH. Antes de eso, como todos sus colegas de época, vio interrumpidas sus investigaciones por las tareas que le demandó la Segunda Guerra Mundial.

Pero volvamos a la insulina: en 1923 ocurrió lo que ya hemos reseñado, cuando Banting y MacLeod recibieron el Premio Nobel conjunto y, enfrascados en una disputa, optaron por reconocer -individual y parcialmente- a sus otros colegas. MacLeod dio la mitad de su premio a Collip, que ya estaba en Londres trabajando tiempo completo en el área de investigación en endocrinología, mientras que Banting le dio la mitad de su mitad a Charles Best.

¿Cuál fue el aporte de Best?

Best era el más joven de los cuatro especialistas que finalmente serían recordados por su trabajo en el hallazgo y producción de insulina. Fue de los primeros pasantes en trabajar junto a Banting en desarrollar un suero pancreático que disminuiría el azúcar en sangre de perros diabéticos. Nacido en 1899 en Estados Unidos, estudió fisiología y bioquímica desde muy joven en Toronto y, con el paso de los años, terminaría por reemplazar a MacLeod a su retiro al frente de la cátedra de bioquímica, y como investigador del departamento de investigaciones médicas ‘Best y Banting’, en la Universidad de Toronto.

Antes de la llegada de Collip, ya había logrado un extracto de suero pancreático que se aplicó en un joven paciente con diabetes de 14 años. Ese suero, aún impuro y con débil efecto clínico, mostró bajas en los niveles de azúcar y alimentó la esperanza de lograr un tratamiento efectivo. Allí su tarea se cruzaría con la de Collip.

Durante la Segunda Guerra, Best se dedicaría a trabajar con almacenamiento y bancos de sangre en Canadá y terminaría su carrera como consultor especialista de la Organización Mundial de la Salud, nacida en 1948 y como uno de los movimientos geopolíticos de posguerra.

Pero sí Collip se destacó en endocrinología, Best también tendría su otro hito: fue uno de los pioneros en el uso de anticoagulantes para el tratamiento de la trombosis, dedicó muchos años de su vida a la investigación y fue multipremiado. También tuvo el cargo de presidente honorario de la Federación Internacional de Diabetes.

Mini Biografía de James Rickard Macleod

Cuando en 1923 ganó el premio nobel por el descubrimiento de la insulina, John James Rickard Macleod, llevaba ya 5 años al frente de la Cátedra de Fisiología de la Universidad de Toronto. Con una trayectoria académica destacada, el Dr. de 47 años -nacido en Cluny, Escocia, en 1876- estaría cinco años más en Canadá, y luego regresaría a Aberdeen, a continuar su carrera. Moriría siete años después, en 1935, a los 59 años, pero quedaría inmortalizado como uno de los máximos referentes a partir de su participación en el descubrimiento que este año cumple 100 años: la insulina. ¿Pero qué fue lo que en realidad hizo Macleod?

Dos años antes de obtener el Nobel, Macleod fue quien concedió a Frederick Banting la chance de comenzar sus investigaciones para lo que sería luego el desarrollo de la insulina. Además de esa habilitación y apoyo, acabaría acercando a James Collip, que con su trabajo de purificación daría al proyecto un logro especial: la efectividad en el tratamiento de la diabetes.

Pero volvamos a esa noche de 1923: Macleod obtiene el Nobel junto a Banting, a quien públicamente repudia, y comparte el premio con Collip.. Banting, por su parte, hace lo mismo con Charles Best. En ese entonces, Macleod busca reconocer a quien brindó una pieza importante -y que él mismo había acercado al equipo- para el funcionamiento de la insulina. Macleod no era un recién llegado: llevaba más de 10 años como reconocido académico y estudiaba el metabolismo de carbohidratos. En Aberdeen primero, Londres después, luego en Cleveland (EEUU) y finalmente al frente del departamento de fisiología en Toronto, Canadá.

Durante los años previos al gran logro de 1921, Macleod escribió decenas de papers y libros sobre medicina, fisiología y metabolismo. Además, había intentado -sin éxito- obtener algún modo de controlar las hiperglucemias, y sabía que el páncreas tenía la respuesta. Junto con su dedicación a la enseñanza y la clínica, fue un apasionado golfista amateur y un pintor entusiasta.

Fuentes:
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1923/macleod/biographical/
https://www.nrscotland.gov.uk/research/learning/hall-of-fame/hall-of-fame-a-z/macleod-john

https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196%2811%2961199-3/fulltext

Mini Biografía de Frederick Banting

Hijo de granjeros, con infancia en ámbito rural, con más inclinación al deporte que al estudio durante la adolescencia. Empezó estudiando teología, pero en 1912, con 21 años, se inclinaría por medicina.

Una anécdota lo llevó a eso: un accidente rural del que fue testigo y en el que quedó impactado por la actuación de un médico. Luego, ya como estudiante, sería marcado a fuego por la experiencia en la Primera Guerra Mundial, a la que acudió como parte médica de la Armada canadiense. Estuvo en el frente, curó y cuidó miles de soldados y fue herido incluso por una metralleta. Fue condecorado por el Reino Unido antes de volver a ejercer como cirujano en Canadá.

El poco éxito lo devolvió a la vida universitaria y allí se abrió su mundo en el curso de fisiología. Durante la preparación de una conferencia sobre el páncreas, se terminó definiendo su futuro. Será otro flashback en su biografía el que nos remita a la importancia y obsesión que le dedicó a esos estudios sobre el páncreas que devendrían en el descubrimiento de la insulina: aún en la escuela, Banting vio morir a dos amigos de diabetes juvenil.

Cuando empezó a pensar que, en los islotes de Langerhans, en el páncreas, se producía una sustancia capaz de regular la glucosa del organismo, intentó convencer a algunos colegas para avanzar en la investigación. El titular de fisiología de la Universidad de Toronto, John MacLeod, sin mucho interés en principio, le dio cobijo y recursos: animales y ayudante (la aparición de Charles Best en esta historia también es clave, pero no hablaremos de él hoy). MacLeod sería quien le pondría el nombre al extracto que Banting descubrió y logró aislar -insulina-, pero eso tampoco lo contaremos en esta ocasión. Hoy es día de hablar de Frederick Banting.

En enero de 1922 se aplicó ese “fluido de Banting” -que empezó a extraerse de vacas y ya no de perros- en seres humanos. Banting le había llamado isletina, porque venía de los islotes de Langerhans. El éxito que había tenido en su aplicación en animales se replicó, modesta pero continuadamente, en los pacientes con diabetes. Para finales de ese mismo año ya se estaba produciendo para aplicación en cientos de personas.

En 1923, multipremiado, con espacio para investigación propio y con proyectos de fundaciones e institutos con su nombre, Banting supo que le darían el Nobel junto a MacLeod: ofuscado, su reacción fue compartirlo con Best.

“En cualquier junta o cena por favor lea lo siguiente: Yo atribuyo a Best el mismo crédito en el descubrimiento. Duele que no sea reconocido por los miembros Nobeles. Lo compartiré con él”, escribió entonces.

En 1939, cuando la Segunda Guerra Mundial comenzó, Banting estaba completamente dedicado a la investigación médica, pero no dudó en unirse a la armada canadiense otra vez. Ya como Caballero de la orden británica y con el rango de Capitán, emprendería un viaje en avión para fortalecer y negociar vínculos médicos entre Canadá y Gran Bretaña. Este viaje heroico acabaría mal: el avión se estrelló entre las montañas canadienses y el cuerpo de Banting, que sobrevivió al menos 20 horas, fue hallado cuatro días más tarde. Su funeral, en la Universidad de Toronto, fue el más multitudinario en su tiempo.

Fuente: Martínez-Mier G, Toledo-Pereyra LH. Frederick Grant Banting. Cirujano, Caballero y premio Nobel. Cir Cir. 2000;68(3):124-131.

Insulina: A cien años de un descubrimiento fundamental

Mientras 2021 será el segundo año de la pandemia de Covid-19, hay otra epidemia de la que ya hemos hablado: la de diabetes, que afecta a cerca de 500 millones de personas en el mundo (cerca del 8% de la población global) y que ha tenido distintas noticias a lo largo de este año: el incremento a raíz de la pandemia de Covid-19, los efectos específicos, las comorbilidades o los tratamientos específicos. Pero hay otro elemento que hace de 2021 un año especial: el centenario del descubrimiento de la insulina.

Hace 100 años un diagnóstico de diabetes era un problema mucho más grave que hoy: era casi una condena. Pero en ese año, luego de muchos avances previos como en todo desarrollo científico, se instituyó el mayor descubrimiento para los pacientes con diabetes: la insulina, origen y solución de muchos de sus inconvenientes.

Mucho antes de ese año, en 1869 un científico alemán, Paul Lagerhans, había descubierto células específicas del páncreas -llamadas islotes- que son las que producen la insulina, aunque él no lo sabía. En efecto, ni siquiera existía la palabra, que sería acuñada cuatro décadas más tarde por Jean de Meyer, cuando comprendió que esa serie de células islas producían una sustancia especial a la que denominó insulina porque provenían de esa ínsula (islas).

Desde su descubrimiento trabajaron en animales para ver qué pasaba con o sin páncreas, con o sin esa sustancia. La alteración de valores de la glucosa en sangre eran notorios, pero aún no lograban utilizar la insulina en modo terapéutico. Ahí es cuando aparece la figura clave de Frederick Banting, un cirujano canadiense que empezó a trabajar en el verano de 1921 para intentar aislar esa sustancia específica producida en los islotes de Langerhans, en el páncreas. Junto a su alumno Charles Best lograron, en ensayos con perros (es famosa la primera perra que obtuvo resultados positivos, llamada Marjorie), reducir la glucosa en sangre aplicando esa sustancia, lo que llevó a que otros científicos buscaran aislarla en el organismo de otros animales.

John Macleod, jefe del laboratorio en el que trabajaba Banting, presentó esa investigación en diciembre de 1921 bajo el nombre de ‘La secreción interna del páncreas’ y aunque no despertó gran interés, sí cautivó a un laboratorio que puso el foco en una eventual comercialización del producto. El año siguiente comenzó a probarse con resultados dispares y suscitó una serie de disputas entre los médicos, incluido un cuarto actor, James Collip, que limpió de contaminantes el extracto. La participación de este cuarto actor es clave, porque la insulina obtenida hasta entonces había ocasionado intoxicaciones y reacciones en distintos animales, aún era o bien impura o bien tóxica. Collip, bioquímico y experto en purificación de sustancias, pudo trabajar la insulina para limpiarla de toxinas y hacer de ella una sustancia de uso seguro.

Todos los aportes fueron claves: en 1923, Banting y MacLeod recibieron el Nobel de Medicina por su descubrimiento, y reconocieron a Best y Collip.

Los desarrollos posteriores mejoraron la técnica, potenciaron sus posibilidades, la efectividad y todo lo relacionado a la aplicación del extracto, pero sin ese descubrimiento ahora centenario, nada habría sido posible. Uno de los descubrimientos más importantes de la humanidad.

¿Cómo actúa la insulina?

Junto al glucagón, las dos hormonas producidas por el páncreas regulan el nivel de glucosa en sangre. Si bien en principio los médicos utilizaron insulina animal -vacuna y porcina-, luego se desarrollaron técnicas químicas y genéticas para la producción de insulina humana más pura, a partir de la insulina animal.

La aplicación por medio de inyecciones y aplicadores -porque la insulina es destruida en el estómago y no puede administrarse por vía de ingesta oral- es desde hace décadas el tratamiento que mejoró la vida de los pacientes con diabetes. Fue descubierta hace 100 años y la evolución tecnológica ha avanzado vertiginosamente, permitiendo tratamientos y modos de aplicación cada vez más ajustados, amables y menos incómodos. Autoadministrados, además. Todo ello provocó un aumento en la tasa de adherencia de pacientes al tratamiento terapéutico de diabetes con insulina.

Es esperable, dado los estudios, desarrollos e investigaciones en curso, que los modos de aplicar y usar la insulina seguirán evolucionando: por eso es clave recordar el proceso y la historia que llevaron a que desde hace 100 años la insulina pueda mejorar la vida de las personas con diabetes.

Fuentes: Fundación Española de Diabetes, CDC