Una scoperta rivoluzionaria
Cent’anni fa la scoperta dell’insulina fu una tappa fondamentale nella storia della medicina e della cura del diabete. Una scoperta che ha permesso in un secolo di curare e rendere migliore l’aspettativa e la qualità di vita di miliardi di persone con diabete.
Una scoperta che ha rivoluzionato il modo di curare le persone con diabete, una scoperta caratterizzata da contrasti, polemiche e controversie tra studiosi, oltre che da grandi delusioni, fallimenti e speranze, premiata con il Nobel per la fisiologia e la medicina.
La scoperta dell’insulina avvenne nel 1921 seguendo le idee e le intuizioni di un chirurgo ortopedico canadese di nome Frederick G. Banting, coniugate alle capacità chimiche del suo assistente Charles Best, grazie alle qualità di un biochimico come James Bertram Collip e all’esperienza quale ricercatori John MacLeod dell’Università di Toronto in Canada, resa disponibile alle persone con diabete grazie all’industria farmaceutica.
Una storia controversa, con versioni contrastanti che sono circolate nel corso degli anni, dove persino il Premio Nobel assegnato per la sua scoperta nel 1923 e che è stato messo in discussione anche anni dopo.
Il diabete è una malattia conosciuta sin dall’antichità dove nel 50 a.c un famoso medico e chirurgo indiano di nome Susruta descrive casi di persone che urinavano molto e la cui urina attraeva le mosche ed era di sapore dolce. Si trattava certamente di diabetici.
E Areteo di Cappadocia, nel 150 dc famosissimo medico, probabilmente fu il primo che usò il termine diabete che descrive in questo modo: Il diabete è una malattia terribile, non molto frequente nell’uomo, caratterizzata dalla liquefazione del corpo e delle membra nell’urina. Il malato non smette mai di urinare ed il flusso è continuo come quello di un acquedotto. La sopravvivenza è breve, sofferta e dolorosa, la sete irrefrenabile, il bere esagerato ma ancora sproporzionato alla grande abbondanza delle urine. Non è possibile arrestare il bere e l’urinare dei diabetici. Se smettono di bere per un momento, la bocca si asciuga e il corpo si secca; i visceri sembrano inariditi; i malati hanno nausea, non trovano pace, hanno una sete terribile e muoiono entro breve tempo. Si tratta della descrizione di casi di quello che oggi chiamiamo diabete tipo 1 che, in un’epoca in cui la terapia insulinica non era possibile, si presentava in maniera eclatante, presenti anche in alcuni papiri egiziani e anche gli antichi greci lo sapevano e diagnosticavano il diabete assaggiando l’urina.
La consapevolezza che urinazione frequente e livelli di sete legati ai livelli di zucchero nel sangue, quale sintomo di diabete è cresciuta nel corso dei secoli.
Sebbene i fisiologi del XIX secolo capissero che il pancreas aveva un coinvolgimento chiave nel metabolismo dell’uomo, non capirono il ruolo diretto del pancreas nel diabete fino a quando due fisiologi non rimossero il pancreas da un cane nel 1890.
Questi due scienziati osservarono lo sviluppo di un diabete grave nell’arco di tre settimane, compresi i sintomi che oggi saranno familiari alle persone affette da questa condizione, tra cui:
- alto tasso di zucchero nel sangue
- urina altamente diluita, come si è visto nel diabete insipido
- coma diabetico
- morte per chetosi
Il primo fisiologo a suggerire che le isole pancreatiche, o le isole di Langerhans, potessero guidare gli effetti del pancreas sul controllo della glicemia fu Sir Edward Albert Sharpey-Schäfer, che per primo fece queste affermazioni intorno al 1894.
Sebbene non abbia isolato la sostanza che ora intendiamo essere l’insulina, ha usato il termine “insulina” per descrivere questa sostanza ancora sconosciuta e ha indicato sia la sua esistenza che la sua importanza nel 1913.
Nel 1901, gli scienziati che studiavano il diabete avevano scoperto che legare il dotto pancreatico in cani, gatti e conigli distruggeva molte delle cellule che producevano ormoni nel pancreas.
Tuttavia, le isole di Langerhans, che gli scienziati moderni ora sanno produrre insulina, erano ancora intatte. È importante sottolineare che non c’erano segni di zucchero nel sangue nelle urine, che è un sintomo comune del diabete. Questa è stata la prima chiara indicazione che le cellule delle isole avevano un ruolo nello sviluppo del diabete.
L’idea della scoperta dell’insulina
Frederick Banting, era un medico che aveva un backgroud come chirurgo piuttosto che come ricercatore, quindi la sua esperienza nell’endocrinologia, nel diabete e nello studio del metabolismo umano era minima, ma malgrado questo la sua perseveranza, il suo intuito e la sua curiosità medica lo inseriscono, assieme agli altri protagonisti di questa scoperta, nel Pantheon dei grandi ricercatori della storia della medicina.
Banting Macleod Collip Best
Nato in una fattoria ad Alliston nell’Ontario, Banting si laureò in medicina presso l’Università di Toronto nel 1916, e prestò servizio al Granville Hospital in Inghilterra per tredici mesi prima di essere mandato in prima linea come battaglione ufficiale medico nel 1918
Ferito durante la guerra, Banting rimase convalescente in Gran Bretagna, dove divenne membro del Royal College of Medici di Londra e Royal College of Surgeons, permettendogli di rafforzare la sua cultura medica.
Tornato a Toronto, ha iniziato a lavorare nel reparto di chirurgia generale dell’Hospital for Sick Children, una posizione professionale che non gli assicurava però una posizione professionale permanente in quell’ospedale.
Banting dovette aprire uno studio privato a London nell’Ontario. L’incursione di Banting nella medicina privata fu in gran parte infruttuoso e per integrare il suo reddito cominciò a lavorare part time come assistente di chirurgia e anatomia nel dipartimento del Dr. F. G. Miller, professore di fisiologia dell’Università dell’Ontario Occidentale. Una collaborazione che risultò importante nel creare in lui una cultura di fisiologo e non di chirurgo.
Nel 1920, Banting cominciò a mostrare interesse riguardo la possibilità di una terapia per il diabete.
John James Rickard Macleod, uno scienziato scozzese, aveva studiato medicina al Marischal College dell’Università di Aberdeen e biochimica presso l’Istituto di Fisiologia dell’Università di Lipsia, in Germania, grazie a un grant dell’Anderson Travelling Fellowship, con un DPh degree ottenuto presso l’Università di Cambridge
L’8 novembre 1920, Banting ottiene l’appuntamento e incontra a Toronto il prof Macleod per discutere la possibilità di ricercare la secrezione interna del pancreas. Macleod in base alle sue conoscenze era molto scettico sull’idea di Banting, che ai suoi occhi di ricercatore affermato non era un esperto nella ricerca fisiologica e non in grado di intraprendere un progetto che avesse così tante variabili sconosciute. Un progetto che correva il rischio di essere solo una impresa costosa e inutile.
Macleod accettò di ospitare Banting nel suo laboratorio presso l’Università di Toronto.
Macleod presentò Banting a due dei suoi studenti; uno sarebbe servito come assistente di Banting per aiutarlo con gli esami del sangue e delle urine che erano da utilizzare per rilevare il diabete. I due studenti lanciarono una moneta in aria per vedere chi avrebbe iniziato la ricerca con Banting durante l’estate, mentre l’altro si sarebbe goduta l’estate. Charles Herbert Best era lo studente che fu premiato dalla sorte entrando tra i protagonisti della storia di una delle scoperte più importanti della storia della medicina.
Figlio di un medico, Best aveva prestato servizio come sergente a l’esercito canadese per laurearsi nel 1921 in Honor Physiology dell’Università di Toronto nel corso di biochimica. In precedenza, Best aveva lavorato come assistente di ricerca nel diabete sperimentale ed è quindi aveva una buona cultura nel campo.
Il team era formato e gli esperimenti iniziarono nel maggio 1921.
Gli esperimenti
Dopo alterne vicende i due prepararono il loro primo estratto dell’ipotetica secrezione interna pancreatica. Inizialmente questo filtrato pancreatico non aveva causato una diminuzione della glicemia nei cani da esperimento resi diabetici , ma dopo ulteriore somministrazione orale di zucchero, l’estratto aveva però impedito un picco di glucosio nel sangue. Inoltre, nelle urine era stato trovato meno zucchero. Era la conferma precoce che l’estratto aveva un effetto su questi cani diabetici.
I risultati ripetuti avevano dato alla luce a un estratto dal nome il nome “isletin”
Un secondo round di esperimenti, Banting e Best decisero di farlo eseguendo pancreatectomie complete su due cani. L’estratto fu somministrato a un primo cane e la sua salute fu confrontata con quello del cane non trattato. Per la gioia degli scienziati, il cane di controllo era a malapena in grado camminare, mentre il cane sperimentale era in “eccellente condizione non sembra stanco o assonnato cammina come prima dell’operazione.
Nel novembre 1921, Banting e Best iniziarono a scrivere il loro primo articolo insieme, dove presentavano i risultati dei loro esperimenti fino a quel momento fatti.
La ricerca ha successo
Banting, incontrò nel dicembre, G.H.A. Clowes, che a nome della Eli Lilly and Company di Indianapolis (U.S.A.), che gli prospetta l’interesse dell’industria per la scoperta, mentre il Connaught Laboratories di Toronto inizia, nel gennaio 1922, una produzione di insulina limitata alle necessità della sperimentazione clinica e fornita in tavolette da 1 Unità Toronto, da sciogliere in acqua bollita.
L’11 gennaio 1922 a Toronto al General Hospital, Leonard Thompson, un paziente diabetico di 14 anni, è stato somministrato un estratto pancreatico prodotto da Banting e Best che hanno incorporato alcuni dei miglioramenti di Collip.
“Nell’insulina c’è abbastanza gloria per tutti”
In meno di un anno, dalle prime sperimentazioni alle prime iniezioni sui pazienti diabetici, il team di Toronto aveva dato al mondo un trattamento efficace per il diabete. Il gruppo era stato in grado di ottenere un estratto isolato e purificato della secrezione pancreatica, un risultato che nessun altro scienziato precedente era stato in grado di ottenere, sebbene molti si fossero avvicinati abbastanza. Ogni membro del team aveva contribuito con il proprio portato talento unico. Banting aveva fornito l’intuito e la passione dietro il progetto; senza di lui non ci sarebbe stato alcun impulso alla ricerca sull’insulina a Toronto.
Best, era stata la parte operativa e l’esperienza di Collip nella tecnologia biochimica fu la chiave per formulare un farmaco clinicamente utile.
Best divenne colui che dirigeva la produzione di insulina in Canada, mentre Banting era la persona di riferimento per tutti i clinici per rispondere a tutte le domande relative all’insulina.
Si stava però creando una tensione sul merito concesso per la scoperta e la cosa divenne ancora un affare più complicato dalla prospettiva dell’assegnazione del premio Nobel. Nel Novembre 1922, lo scienziato biomedico danese e premio Nobel per la fisiologia August Krogh arrivò a Toronto .
August & marie Krogh
Lo scopo della sua visita era duplice. In primo luogo, doveva indagare sulle pretese della scoperta in chiave di assegnazione di Premio Nobel. Ma c’era anche una considerazione personale: la moglie di Krogh era diabetica e lui voleva riportare la tecnologia in Danimarca. Lui e il Dr. H. C. Hagedorn lo fecero con successo e stabilirono il Nordisk Insulin Company progenitore dell’attuale Novo Nordisk, industria che ha fatto la storia della ricerca e produzione dell’insulina.
Le candidature per il Premio Nobel infine arrivarono.
Per il Professore G. N. Stewart della Western Reserve University il candidato doveva essere Macleod, mentre per il Dr. George Washington Crile di Cleveland e Francis G. Benedict nominarono Banting. Krogh influente presso l’Accademia svedese, nominò Banting e Macleod insieme e questa segnalazione fu premiata.
Nella sua nomina, August Krogh ha riassunto le sue ragioni per proporre Banting nel modo seguente: “Con le informazioni che ho personalmente ottenuto a Toronto, e che anche, sebbene in modo meno chiaro, emergono dai lavori pubblicati, si può concludere che il merito dell’idea alla base del lavoro che ha portato alla scoperta, va senza dubbio a Banting, che è un uomo giovane e apparentemente di grande talento. Tuttavia, sicuramente non sarebbe stato in grado di svolgere le indagini”
Il 25 ottobre 1923 venne assegnato il Premio Nobel a Banting.
L’insulina oggi: una vita normale per milioni di persone con diabete
Il 14 Novembre è stata istituita nel 1991 dall’OMS, come World Diabetes Day, in risposta all’aumento delle diagnosi della patologia. La data è stata scelta in quanto celebra la nascita del fisiologo canadese Frederick Grant Banting e come data che celebra la prima comunicazione ufficiale sulla scoperta dell’insulina.
Cent’anni dopo il suo isolamento e introduzione come farmaco, l’insulina è usata sempre più ampiamente, rimanendo insostituibile e salvavita per le persone con diabete di tipo 1 e in molte di quello di tipo 2.
Oggi le insuline moderne sono profondamente differenti da quella scoperta da Banting, Mcleod, Collip e Best quel 14 Novembre del 1921.
Sono purificate, non danno più lipodistrofie, non sono più estrattive e agiscono non solo sulla glicemia, ma hanno effetti positivi anche sugli outcome clinici secondari. La produzione e la disponibilità è ampia, oggi esistono insuline basali e insuline ultra rapide, i sistemi di infusione permettono una maggiore compliance da parte dei pazienti, nuove tecnologie di infusione e monitoraggio e pancreas artificiali si affacciano all’orizzonte e si ipotizzano insuline da somministrare una volta a settimana e si studia la somministrazione per via orale.
I giovani con diabete di tipo 1, possono avere una vita normale come loro i coetanei, praticare sport ad alto livello, come dimostrano i ciclisti professionisti del TEAM NOVO NORDISK, tutti atleti con Diabete tipo 1, che gareggiano in tutto al mondo al pari di atleti professionisti non diabetici.
Il diabete gestazionale non è più un problema e le donne con diabete possono guardare con tranquillità alla loro gravidanza.
Le nuove insuline riducono il rischio di ipoglicemie, vera spada di damocle per ogni persona costretta a convivere con l’insulina.
Nuovi trattamenti ipoglicemizzanti sono arrivati nella cura del diabete di tipo 2, come i GLP1 agonisti recettoriali (GLP1-RA) e gli inibitori del SGLT2, che si sono dimostrati efficaci nel ridurre la glicemia e il peso e nel migliorare diversi fattori di rischio cardiovascolare.
Oggi non si muore più di diabete per la mancanza di cure, ma perché in molti casi non si viene diagnosticati per tempo, non si usano le armi terapeutiche e diagnostiche più efficaci, si fa poca prevenzione, si sottovalutano i rischi di complicanze e in molti casi prevale una forma inerzia terapeutica, individuale e istituzionale. In molti casi l’accesso alle cure non è uniforme e il diabete viene banalizzato come malattia.
Le persone con diabete rimangono sempre vulnerabili e fragili, come la pandemia dovuta al COVID 19 ha dimostrato.
Aumenta il rischio di diabete tipo 2 correlato a stili di vita non appropriati, a una sedentarietà emergente, ad ambienti urbani sempre più obesogeni. Tanto che si parla di Urban Diabetes nelle grandi metropoli quali fattore di rischio, di discriminazione e accesso alle cure sui determinanti della salute.
Nel contempo la ricerca per sconfiggere il diabete continua in tutto il mondo e offre speranze che in futuro si possa avere un nuovo successo come quello che con la scoperta dell’insulina nel 1921 rivoluzionò la medicina e la vita di miliardi di persone, penando che “Nell’insulina c’è abbastanza gloria per tutti e nel futuro della ricerca che dobbiamo trovare nuova gloria”.
Raffaele Scalpone, Presidente dell’Associazione Italiana per la Difesa degli Interessi dei Diabetici e Medico
Federico Serra, Direttore Italia Cities Changing Diabetes, Giornalista Public Affairs .
