İnsülin Nasıl Keşfedildi? Bir Hormonun Akıl Almaz Hikayesi!

Diyabet hastası olan çoğu kişinin kullandığı insülin sıradan bir hormonmuş gibi geliyor ama bilim tarihinde yolculuk yaptığımızda inanılmaz hikayelerle karşılaşıyoruz. Tip 1 diyabetli bireylerde, diyetini kontrol altına alamamış tip 2 diyabet hastalarında kullanılan insülini çoğumuz gördük, duyduk, bir şekilde tanıyoruz. Peki bu mucizevi hormonun tarihçesini ne kadar biliyoruz?

Tip 1 diyabetli (insüline-bağımlı) milyonlarca insan, pankreatik beta hücreleri insülin üretemediğinden bu eksikliği karşılamak üzere kendilerine her gün saf insülin enjekte ederler. İnsülin enjeksiyonu diyabetin tedavisi değildir, fakat insanların genç yaşta ölmeden uzun ve üretken bir yaşam sürmelerini sağlar. Tesadüfi bir gözlemle başlayan insülinin keşfi, pek çok hormon keşfedilirken olduğu gibi dikkatli ve şanslı bir deneysel sürecin birleşmesiyle gerçekleşmiştir.

Deneyler Lipaz Enzimiyle Başladı

Her şey 1889 yılında Strasbourg Tıp Fakültesi’nde genç bir asistan olan Oskar Minkowski ve Strasbourg’taki Hoppe-Seyler Enstitüsü’nden Josef von Mering’in araştırmalarıyla başladı. İkili lipaz enzimlerini içerdiği bilinen pankreasın köpeklerdeki yağ sindirimi için önemli olup olmadığı konusunda birbirleriyle karşıt görüşlere sahiplerdi. Bunu açıklığa kavuşturmak için bir köpeğin pankreasını cerrahi olarak çıkardılar. Yağ sindirimiyle ilgili deneysel çalışmalar yapılmadan önce Minkowski bu köpeğin normalden çok daha fazla idrar ürettiğine dikkat çekti (kontrolsüz diyabetin en yaygın belirtisi). Köpeğin idrarı, aynı zamanda normalden çok daha yüksek glikoz düzeyine sahipti (diyabetin diğer belirtisi). Bu gözlemler, bazı pankreatik ürünlerin yokluğunun diyabete yol açtığını düşündürdü. Minkowski, pankreasın çıkarılmasıyla oluşan etkilerin tekrar kazanılması için köpeğin pankreas özütünü hazırlamaya çalıştı (idrar ve kan düzeylerini daha düşük buldu).

Antidiyabetik Faktörün İzolasyonu Çok Önemliydi

Günümüzde, insülinin bir protein olduğunu ve pankreasın, sindirime yardımcı olmak için doğrudan ince bağırsağa salgıladığı proteazlarca (tripsin ve kimotripsin) çok zengin olduğunu biliyoruz. Bu proteazlar, olasılıkla Minkowski’nin hazırladığı pankreas özütlerindeki insülini parçalamıştı. Dikkate alınabilecek gözlemlerin olmasına karşın, 1921 yazında “antidiyabetik faktörün” izolasyonu ve karakterizasyonuna kadar belirgin bir gelişme olmadı. Toronto Üniversitesinde J.J.R. MacLeod’un laboratuvarında çalışan genç bir bilim adamı Frederick G. Banting ve bir öğrenci asistanı olan Charles Best, problemi çözdüler.

Seri çalışmalardan sonra antidiyabetik faktör kaynağı olarak pankreasta bir grup özelleşmiş hücre olduğunu belirttiler, bu faktör insülin (Latince insula “adacık”) olarak adlandırıldı.

Proteolizi engellemek için alınan önlemlerle Banting ve Best (daha sonra çalışmalara katılan biyokimyacı J.B. Collip) 1921 yılının Aralık ayında köpeklerdeki deneysel diyabet belirtilerini tedavi eden saflaştırılmış pankreas özütünü hazırlamayı başardılar. 25 Ocak 1922’de (sadece bir ay sonra!) hazırladıkları insülin preparasyonu Leonard Thompson adındaki 14 yaşındaki ağır diyabet hastası bir erkek çocuğa enjekte edildi. Thompson’un idrarındaki keton cisimleri ve glikoz düzeyleri belirgin şekilde düştü; özüt çocuğun hayatım kurtardı. 1923 yılında Banting ve MacLeod, insülinin izolasyonunu başardıkları için Nobel ödülünü kazandılar. Hemen sonra Banting ödülünü Best ile, MacLeod ise Collip ile paylaştığım açıkladı.

İnsülin Keşfi Tamam, Peki Sonra?…

1923’e gelindiğinde, ilaç firmaları dünyadaki binlerce hastaya domuz pankreasından hazırladıkları insülini sağlıyordu. 1980’lerde gen mühendisliği tekniklerinin gelişmesi sonucunda sınırsız miktarda insülin üretmek mümkün oldu. İnsandan klonlanmış insülin geni bir mikroorganizmaya yerleştirildi ve mikroorganizmalar endüstriyel miktarlarda kültürlendi. Günümüzde bazı hastalara insülin pompaları takılmaktadır, bu pompa öğün zamanları ve egzersiz sırasında değişen gereksinime göre, ayarlanabilen miktarlarda insülin salgılanmasını sağlar. Gelecekte pankreatik dokunun transplantasyonun gerçekleştirilmesi mantıklı bir beklentidir; transplantasyonla normal pankreasın yaptığı gibi sadece kan şekeri yükseldiği zaman kana insülin salgılanarak diyabetik hastalara İnsülin kaynağı sağlanmış olacaktır.

Hazırlayan: İrem Yakışıklı

Kaynak: Lehninger Biyokimyanın İlkeleri,  syf.885