누가 인슐린을 발견 했습니까?
인슐린은 인슐린 공급이 충분하지 않거나 효과가 없거나 존재하지 않아 신체가 혈당을 효율적으로 사용할 수 없기 때문에 모든 유형의 당뇨병이 발생하기 때문에 당뇨병 치료의 핵심입니다.
인슐린을 발견 한 혁신적인 과학자들은 노벨상을 받았지만 그 발견은 논란을 불러 일으켰습니다.
인슐린의 발견은 1921 년 캐나다의 정형 외과 의사 Frederick G. Banting, 그의 조수 Charles Best와 캐나다 토론토 대학의 John MacLeod의 화학 기술에 따라 이루어졌습니다.
인슐린 발견에 대한 여러 가지 상충되는 설명이 수년에 걸쳐 순환했으며 1923 년 발견으로 수여 된 노벨상조차 몇 년 후 의문을 제기했습니다.
이 기사에서는이 획기적인 당뇨병 치료를 담당 한 사람들을 살펴 봅니다.
인슐린의 역사
당뇨병에 대한 이해는 수천 년 동안 발전해 왔습니다. 고대 그리스인조차도 그것에 대해 알고 소변을 맛 보면서 당뇨병을 진단했습니다.
혈당 수치와 관련된 특정 소변 상태 및 갈증 수준에 대한 인식은 수세기 동안 성장했습니다.
19 세기 생리 학자들은 췌장이 몸 전체의 에너지를 처리하는 데 핵심적인 역할을한다는 것을 이해했지만, 1890 년 두 명의 생리학자가 개에서 췌장을 제거 할 때까지 당뇨병에서 췌장의 직접적인 역할을 이해하지 못했습니다.
이 두 과학자는 3 주 동안 다음과 같은 증상을 가진 사람들에게 익숙한 증상을 포함하여 심각한 당뇨병 발병을 관찰했습니다.
- 고혈당
- 요붕증에서 볼 수있는 고도로 희석 된 소변
- 당뇨병 성 혼수
- 케토시스로 인한 사망
췌장 섬 또는 랑게르한스 섬이 혈당 조절에 미치는 췌장의 영향을 주도 할 수 있다고 제안한 최초의 생리학자는 1894 년경에 처음으로 이러한 주장을 한 Edward Albert Sharpey-Schäfer 경이었습니다.
그는 현재 우리가 인슐린이라고 이해하는 물질을 분리하지는 않았지만 "인슐린"이라는 용어를 사용하여 아직 발견되지 않은이 물질을 설명하고 1913 년 그 존재와 중요성을 모두 지적했습니다.
1901 년에 과학자들은 개, 고양이, 토끼의 췌장 관을 연결하거나 묶으면 췌장에서 호르몬을 생성하는 많은 세포가 파괴된다는 사실을 발견했습니다.
그러나 현대 과학자들이 현재 인슐린을 생산하는 것으로 알고있는 랑게르한스 섬은 여전히 손상되지 않았습니다. 중요한 것은 당뇨병의 일반적인 증상 인 소변에 혈당의 징후가 없다는 것입니다. 이것은 섬 세포가 당뇨병 발병에 중요한 역할을했다는 최초의 분명한 징후였습니다.
발견
1921 년에 Dr. Frederick G. Banting은 섬 세포에서 분비물을 분리하여 당뇨병에 대한 잠재적 인 치료법으로 선전 한 최초의 개인이되었습니다.
그는 소화 효소가 인슐린을 추출하기 전에 인슐린을 파괴했기 때문에 다른 과학자들이 인슐린을 찾지 못했을 수도 있음을 관찰했습니다.
Banting의 계획은 효소를 생산하는 세포가 퇴화되어 튼튼한 섬 세포가 살아남을 때까지 실험 견의 췌장 관을 묶는 것이 었습니다. 그런 다음 잔류 물을 추출합니다.
Banting은 당뇨병을 정확하게 확인하기 위해 혈당을 검사하는 새로운 발전에 대해 충분히 알지 못하기 때문에 소변을 확인했습니다.
그러나이 아이디어는 새로운 것이 아니 었습니다. 다른 과학자들도 혈당을 낮추는 췌장에서 추출물을 생산하려고 시도했지만 Banting은 소량의 호르몬 만 분리 할 수 있었기 때문에 특히 유용하지 않았습니다.
또한이 추출물은 독성이있는 것으로 보이며 동물에게 통증과 발열 등 심각한 부작용을 일으켰습니다.
개발
Banting은 탄수화물 대사 분야의 전문가가 아니었기 때문에 토론토 대학의 생리학 책임자 인 John James Rickard Macleod 교수에게 실험실 공간과 시설을 요청했을 때 존경받는 생리학자는 처음에는 꺼려했습니다.
그러나 Banting의 끈기와 더 신뢰할 수있는 결과의 가능성은 MacLeod가 실험실 공간을 기부하도록 설득했습니다. 췌장을 묶어 분해하는 것은 새로운 조사 도구는 아니지만, 느린 퇴화로 인한 섬을 분리하는 아이디어는 Macleod에게 큰 관심을 끌었습니다.
아무도 완전히 퇴화 된 췌장에서 섬을 추출하려고 시도하지 않았습니다.
Banting은 인슐린 분리를 돕기 위해 Charles Herbert Best라는 조수를 맡았습니다. Macleod는 연구의 일반적인 구조를 도왔고 Best는 혈당 수치를 확인하기위한 혈액의 화학적 검사를 전문으로했습니다.
연구는 1921 년 5 월 17 일에 시작되었습니다.
목표는 개의 췌장이 부러져 섬 추출물을 생산하기 시작할 때까지 결찰하는 것이 었습니다. 이 추출물은 당뇨병에 미치는 영향을 측정하기 위해 췌장이없는 다른 개에게 제공됩니다.
처음에는 진행이 느 렸습니다. Banting은 동물 수술로 어려움을 겪었고 10 마리의 개 중 7 마리가 사망했습니다. Banting과 Best는 캐나다 달러 몇 달러에 잠재적으로 암시장 개를 사야했습니다.
7 월 27 일, 마침내 성공적으로 췌장이 제거 된 개와 췌관이 묶인 개를 준비했습니다. 3 일 후 연구원들은 퇴화 된 췌장을 얼려 반죽으로 갈아서 여과 한 후 실온으로 데우고 췌장이없는 개에게 5ml를 주입했습니다.
과학자들은 30 분마다 개에서 혈액 샘플을 채취 해 혈당이 0.2 %에서 0.12 %로 일시적으로 떨어지는 것을 목격했습니다. 개는 다음날 아침 감염으로 사망했지만 과학자들은 아일 레틴이라고 명명 한 추출물에서 항 당뇨 작용의 첫 징후를 발견했습니다.
많은 실험이 실패하여 실험 견이 사망했지만 Banting과 팀은 추출물의 결과로 혈당 수치가 규칙적으로 떨어졌고 나중에 인슐린이 될 아일 레틴의 항 당뇨 특성을 확신했습니다. .
그런 다음 Banting과 Best는 췌장을 서서히 분해하는 대신 세크레틴이라는 호르몬을 사용하여 과로하고 췌장을 고갈시켜 인슐린을 계속 제공하면서 독성 효과를 줄이겠다 고 결정했습니다.
세크레틴을 얻는 절차는 어렵고 비실용적이지만 췌장에서 인슐린을 추출하는 더 안전한 방법을 보여주었습니다.
그들은 또한 활성 성분 (의학에서 치료 효과를 생성하는 물질)을 파괴하지 않고 췌장 용액 추출물을 수집하려는 시도에 직면했습니다.이 경우에는 인슐린입니다.
다음 단계
다음 과제는 섬세포와 인슐린을 대량으로 생산하는 방법을 찾아서 당뇨병 치료제로 활용하는 것이 었습니다.
췌장 결찰을위한 개 공급이 연구 진행을 제한 할 것이라는 사실을 깨달은 Banting과 Best는 소의 췌장을 원료로 사용하기로 이동했습니다.
용액을 추출하고 농축하는 과정을 조정함으로써 과학자들은 더 많은 양의 활성 성분 (인슐린)을 포함하는 물질을 생산할 수있었습니다. 그런 다음이 추출물을 췌장이없는 실험 견 중 한 마리에게 주입했습니다.
개의 혈당은 0.46 %에서 0.18 %로 떨어졌습니다. 비용 효율적이고 널리 이용 가능한 그들은 소 췌장이 앞으로 나아갈 길이라고 믿었습니다.
이 시점에서 MacLeod는 다른 모든 리소스를이 연구를 지원하는 데 사용했습니다. 그러나 Banting은 MacLeod가 자신의 작업에 대한 공로를 인정 받고 있다고 느꼈기 때문에 Banting과 MacLeod 사이의 긴장이 고조되었습니다.
반면 MacLeod는 Banting의 태도와 끊임없는 의혹에 좌절했습니다.
캐나다의 유명 생화학자인 James Bertram Collip이 인슐린 정제 작업을 시작했습니다. 일단 그가 적절한 수준의 순도에 도달하면 먼저 토끼에서 테스트 한 다음 인간에게 테스트했습니다.
그러나 인슐린은 첫 임상 시험을 통과하지 못했습니다.
첫 번째 검사는 심한 당뇨병을 앓고있는 14 세 소년이었습니다. 추출물이 혈당을 0.44 %에서 0.32 %로 떨어 뜨리고 포도당 배설량을 약간 감소 시켰지만, 주사 부위에서 발생한 농양과 당뇨병의 또 다른 지표 인 케톤 수치는 변하지 않았습니다.
Collip은 추출물을 더욱 정제하기 위해 노력했으며 1922 년 1 월 23 일에 실시 된 두 번째 임상 시험은 즉각적이고 중대한 성공을 거두었습니다. 같은 14 세 소년의 혈당 수치는 24 시간 내에 0.52 %에서 0.12 %로 감소했으며 케톤은 소변에서 사라졌습니다. 배설 된 포도당의 양은 71.1g (g)에서 8.7g으로 떨어졌습니다.
시험 리더는 다음 달에 6 명의 환자를 대상으로 이러한 상당한 개선을 반복했습니다.
이 모든 실험이 진행되는 동안 Banting은 주로 실험을 위해 개를 준비하고 대량 생산을 위해 인슐린을 만드는 새로운 방법을 찾고 있었고 시험이나 결과 논문에는 거의 관여하지 않았습니다.
Banting은 인정을 받기 위해 필사적으로되었고 1922 년 말에 그의 분노와 실망은 갈등을 일으키기 시작했습니다. 한때 콜립은 정화 과정을 거치지 않고 그룹을 떠나겠다고 위협했습니다. Banting은 대학 회관에서 그에게 타격을 입힌 것으로 알려졌습니다.
인슐린 발견에 대한 공로를 인정 받아야하는 사람에 대한 많은 보고서가 여전히 회람되고 있지만, 현장에서의 제한된 경험에도 불구하고 바퀴를 움직이기 시작하고 당뇨병 관리를위한 가장 중요한 발전을 개발 한 팀을 구성한 사람은 Banting이었습니다.
노벨상 논란
1923 년, August Kroch라는 덴마크의 생리학자는 Banting의 아이디어와 MacLeod의 지침에 따라 Banting과 MacLeod에 대한 공동 노벨상 후보를 제출했습니다.
Banting은 캐나다에서 온 최초의 노벨상 후보자였으며 이제 인슐린 한 병이 결과적으로 캐나다 100 달러 지폐에 자부심을 가지고 있습니다.
그러나 노벨위원회는 1 ~ 3 명에게만 탐내는 상을 수여 할 수있었습니다. Banting은 MacLeod의 공동 지명에 대한 소식을 듣고 화가 나서 Best가 대신 지명을 받아야한다고 믿고 거의 상을 거절했습니다.
그러나 그는 마음이 바뀌었고 대신 자신의 신용과 상금을 Best와 공유했습니다. MacLeod가이 사실을 알았을 때 그는 Collip과 똑같이했습니다.
몇 년 후, 1941 년 비행기 추락 사고로 Banting이 사망 한 지 오래 후, 노벨상 공식 역사는 인슐린 개발에 대한 Best의 공헌을 공개적으로 인정했습니다.
요약
한 팀이 인슐린을 발견했습니다.
Frederick G. Banting은 1921 년에 췌장 추출물을 추출하는 방법을 고안했습니다. 토론토 대학의 생리학 책임자 인 John MacLeod는이 과정을 감독했습니다. Banting의 조수인 Charles Best는이 과정을 개선하는 데 도움을 받았고 James Collip이라는 생화학자는 인슐린을 더욱 정제하여 임상 적으로 유용하게 만들었습니다.
