Cukrzyca przed insuliną – choroba skazana na powolną śmierć
Starożytne ślady „słodkiego moczu”
Historia insuliny zaczyna się dużo wcześniej niż sam XX wiek. Już starożytni lekarze opisywali chorobę, którą dziś nazwalibyśmy cukrzycą, choć nie mieli pojęcia o istnieniu trzustki i hormonów. W papirusach egipskich pojawiają się wzmianki o chorych oddających bardzo dużo moczu, wychudzonych, spragnionych – to klasyczny obraz nieleczonej hiperglikemii. W starożytnych Indiach medycy używali nawet określenia „mocz, który przyciąga mrówki”, bo słodki mocz chorego zwabiał owady.
Grecki lekarz Areteusz z Kapadocji w II wieku n.e. opisał chorobę, którą nazwał „diabetes” – „przelewanie się” (moczu przez ciało jak przez rurę). Chorych obserwowano: pili ogromne ilości wody, szybko tracili masę ciała, słabli, aż w końcu umierali. Nie znano jednak przyczyny. Uważano, że to problem „przemiany soków”, zaburzenie równowagi w organizmie. Nie istniało pojęcie glukozy we krwi ani gospodarki węglowodanowej.
Przez kolejne stulecia opisywano przypadki „słodkiego moczu”, lecz te opisy miały głównie charakter ciekawostek medycznych. Chorych traktowano objawowo: dawano zioła moczopędne, napary ziołowe, próbowano różnych diet, ale bez zrozumienia, co leży u podłoża choroby. W praktyce cukrzyca w ciężkiej postaci była wówczas wyrokiem śmierci, zazwyczaj dość szybkiej.
Stan wiedzy w XIX wieku – diagnoza bez skutecznego leczenia
Dopiero rozwój chemii w XVIII i XIX wieku pozwolił lepiej zrozumieć, że mocz chorych na cukrzycę zawiera glukozę. Można ją było wykryć, podgrzewając mocz z niektórymi odczynnikami. Lekarze nauczyli się więc rozpoznawać cukrzycę bardziej obiektywnie, ale to nie oznaczało jeszcze możliwości skutecznego leczenia. Rozpoznanie było wyrokiem – diagnoza stawała się bardziej precyzyjna, lecz rokowanie pozostawało bezlitosne.
W XIX wieku pojawiło się pojęcie dwóch typów cukrzycy, choć opisy były jeszcze nieostre. Już wtedy lekarze zwracali uwagę, że u niektórych osób choroba rozwija się gwałtownie, w młodym wieku, z silnym chudnięciem i krótkim przeżyciem – to dzisiejsza cukrzyca typu 1. U innych powoli, u osób starszych, często otyłych – to obraz zbliżony do typu 2. Mimo tej obserwacji, terapia pozostawała taka sama: próbowano „wyciągnąć” cukier z organizmu oraz ograniczyć jego dopływ z pożywienia.
Rozpoznanie cukrzycy w XIX i na początku XX wieku oznaczało najczęściej kilka lat życia, a w przypadku dzieci i młodzieży – kilka miesięcy lub najwyżej 1–2 lata. Lekarze, mając świadomość bezradności, koncentrowali się na łagodzeniu objawów, przedłużaniu życia o tygodnie czy miesiące. Każde nowe podejście dietetyczne czy lecznicze przyjmowano z nadzieją, ale efekty były ograniczone i najczęściej krótkotrwałe.
Dieta głodowa jako desperacka próba kontroli choroby
Na przełomie XIX i XX wieku najbardziej znaną metodą przedinsulinowego leczenia cukrzycy stała się tzw. „dieta głodowa”, propagowana m.in. przez amerykańskiego lekarza Fredericka Allena. Logika była prosta: jeśli organizm nie potrafi poradzić sobie z glukozą, należy dostarczać jej jak najmniej. W praktyce oznaczało to drastyczne ograniczenie kalorii, często do poziomu 400–600 kcal dziennie, a czasem nawet mniej.
Dzieci z cukrzycą typu 1 były w ten sposób „utrzymywane przy życiu” miesiącami, ale za cenę skrajnego wyniszczenia. Współczesne opisy relacjonują dzieci tak wychudzone, że lekarze i rodziny widziały u nich wszystkie żebra, zapadnięte policzki, ogromne oczy. Celem było utrzymanie dziecka przy życiu do czasu „przełomu naukowego”, który miał dopiero nadejść. Rodziny godziły się na głodzenie swoich dzieci, bo nie miały innej opcji.
Typowy schemat tzw. terapii Allenowskiej obejmował:
kilka dni całkowitego głodzenia z minimalną ilością płynów,
następnie powolne wprowadzanie niewielkich ilości białka i tłuszczu,
drastyczne ograniczenie węglowodanów, często niemal do zera,
ścisłą obserwację masy ciała i nasilenia objawów.
Dzieci żyły w stanie permanentnego niedożywienia, często nie miały siły chodzić do szkoły, bawić się, funkcjonować społecznie. Lekarze, choć świadomi brutalności metody, widzieli w niej jedyną szansę na choćby krótkie przedłużenie życia.
Emocjonalny dramat rodzin i lekarzy
Cukrzyca typu 1 przed erą insuliny niosła ze sobą nie tylko cierpienie fizyczne, ale również ogromny ciężar emocjonalny. Rodzice oglądali, jak dziecko stopniowo gaśnie: najpierw pojawia się pragnienie, częste oddawanie moczu, chudnięcie, potem osłabienie i zapach acetonu z ust – znak rozwijającej się kwasicy ketonowej. Wiele rodzin opisywało ten okres jako „długie pożegnanie”, w którym codziennie tracili część dziecka, choć nadal było ono fizycznie obok.
Lekarze również przeżywali dramat. Wiedzieli, że diagnoza oznacza w praktyce śmierć, ale wciąż szukali sposobów, by zyskać choć kilka miesięcy. W listach z początku XX wieku lekarze opisują, jak wymagające było przekazanie rodzicom wiadomości o nieuchronnym rozwoju choroby. Mówiono otwarcie o „wyroku”, o „tragedii bez wyjścia”. Zdarzało się, że niektórzy lekarze zwlekali z formalnym rozpoznaniem, próbując zaoszczędzić rodzinie szoku.
Pacjenci dorośli, u których rozwijała się cukrzyca, często musieli porzucać pracę, rezygnować z planów życiowych. Obserwowali, jak ich możliwości maleją, siła fizyczna spada, a proste czynności stają się wyzwaniem. W środowiskach medycznych mówiło się, że cukrzyca, zwłaszcza u dzieci, to jedna z najbardziej okrutnych chorób – choroba, przy której lekarz jest świadkiem cierpienia, ale nie może realnie pomóc.
Psychiczne strategie radzenia sobie z nieuchronnym losem
W obliczu choroby, na którą nie ma skutecznego leczenia, ludzie szukają sposobów, by choć trochę odzyskać poczucie sprawczości. Rodziny dzieci z cukrzycą przed erą insuliny stosowały różne strategie psychiczne:
Racjonalizacja – przekonywanie siebie, że „każdy dzień jest darem”, koncentrowanie się na chwilach, w których dziecko czuje się lepiej.
Intensyfikacja opieki – skrupulatne liczenie kalorii, prowadzenie dzienników żywieniowych, poszukiwanie kolejnych lekarzy, uzdrowicieli, metod, które choć trochę złagodzą objawy.
Wypieranie – unikanie rozmów o śmierci, robienie planów na przyszłość, choć w głębi duszy wiedziano, że jest to mało realne.
Samym pacjentom dorosłym towarzyszyła mieszanka lęku i rezygnacji. Jedni starali się żyć tak, jakby choroba nie istniała, co kończyło się gwałtowną dekompensacją i śmiercią w kwasicy ketonowej. Inni podporządkowywali całe życie restrykcyjnym dietom głodowym, licząc, że w ten sposób „oszukają chorobę”. Każdy z tych sposobów miał swoją cenę – fizyczną, psychiczną i społeczną.
Odkrywanie roli trzustki – od wysp Langerhansa do hipotezy hormonu
Trzustka – od narządu trawiennego do centrum regulacji cukru
Przez wieki trzustka była traktowana jako mało interesujący narząd pomocniczy układu pokarmowego. Wiedza o jej roli w trawieniu tłuszczów i białek pojawiła się wcześniej niż świadomość jej znaczenia w regulacji gospodarki węglowodanowej. W XIX wieku, wraz z rozwojem anatomii mikroskopowej, zaczęto dokładniej badać budowę trzustki, odkrywając, że nie jest ona jednorodną masą tkanki.
W 1869 roku niemiecki patolog Paul Langerhans opisał w trzustce małe skupiska komórek, różniące się wyraźnie od otaczającej tkanki gruczołowej. Te struktury nazwano później wyspami Langerhansa. Sam Langerhans nie wiedział, jaką pełnią funkcję; przypuszczał jedynie, że mogą mieć inne zadania niż reszta trzustki. Zasiał jednak ziarno, które w kolejnych dekadach doprowadziło do przełomu w leczeniu cukrzycy.
Odkrycie tych wysp otworzyło nową perspektywę – trzustka nie tylko wydziela soki trawienne do jelita (wydzielanie zewnętrzne), ale prawdopodobnie wydziela również jakąś substancję bezpośrednio do krwi (wydzielanie wewnętrzne). To przeczucie stało się fundamentem późniejszej endokrynologii.
Eksperyment Minkowskiego i von Meringa – trzustka a cukrzyca
Przełomowe doświadczenia, które połączyły trzustkę z cukrzycą, zostały wykonane pod koniec XIX wieku. Oskar Minkowski i Joseph von Mering, pracujący w Strasburgu, w 1889 roku przeprowadzili proste, ale genialne doświadczenie. Usunęli trzustkę psom doświadczalnym, spodziewając się głównie problemów trawiennych. Zamiast tego zwierzęta zaczęły pić ogromne ilości wody, oddawać duże ilości moczu, a ich mocz zawierał cukier. W efekcie psy rozwijały obraz cukrzycy i w krótkim czasie umierały.
Eksperyment ten jednoznacznie wskazał, że trzustka musi produkować coś, co zapobiega cukrzycy. Gdy narząd zostaje usunięty, organizm traci zdolność regulacji poziomu glukozy. To „coś” nie mogło być związane jedynie z funkcją trawienną trzustki, bo problemy trawienne nie tłumaczyłyby tak gwałtownego wzrostu cukru we krwi i w moczu.
Minkowski i von Mering nie znali jeszcze pojęcia „hormon”, ale ich obserwacje wpisywały się w rodzące się rozumienie narządów dokrewnych – takich, które wydzielają substancje regulujące działanie całego organizmu. Trzustka z narządu „drugoplanowego” stała się obiektem intensywnego zainteresowania badaczy cukrzycy.
Hipoteza „wewnętrznego wydzielania” trzustki
Na początku XX wieku w medycynie kształtowało się pojęcie hormonu – związku chemicznego wytwarzanego przez gruczoły dokrewne, przenoszonego z krwią do odległych tkanek, gdzie wywiera określony efekt. Badania nad tarczycą, nadnerczami czy przysadką mózgową pokazywały, że organizm jest siecią powiązanych ze sobą układów regulacyjnych.
W tym kontekście coraz częściej stawiano hipotezę, że trzustka również wydziela hormon regulujący poziom glukozy we krwi. Wyspy Langerhansa wydawały się głównym kandydatem na miejsce produkcji tej substancji. Jeśli usunięcie trzustki prowadzi do cukrzycy, znaczy to, że w normalnych warunkach trzustka musi działać jak „strażnik cukru” – pozwalać komórkom pobierać glukozę z krwi i zapobiegać jej nadmiernemu gromadzeniu.
Badacze nadali robocze nazwy hipotetycznemu hormonowi – mówiło się o „pancreinie”, „hormonach trzustkowych”. Insulina jako nazwa pojawi się dopiero nieco później, ale mentalny grunt był już przygotowany: istniał silny argument za tym, że cukrzyca to w dużej mierze choroba hormonalna, a nie tylko „zaburzenie trawienia cukru”.
Nieudane próby izolacji aktywnej substancji z trzustki
Kiedy postawiono hipotezę, że trzustka wydziela hormon regulujący cukier, naturalnym kolejnym krokiem były próby izolacji tej substancji. W pierwszych dekadach XX wieku różne zespoły na całym świecie podejmowały takie eksperymenty. Problem okazał się jednak wyjątkowo trudny. Trzustka obfituje w enzymy trawienne, które łatwo niszczą białka i peptydy – w tym poszukiwany hormon. W wyniku standardowych metod ekstrakcji, opartych na rozcieraniu tkanki i ekstrakcji wodno-alkoholowej, hormon był szybko degradujący się i tracił aktywność.
Dodatkowo większość badań koncentrowała się na dojrzałej trzustce, pełnej aktywnych enzymów. Niewiele osób myślało o tym, by chronić wyspy Langerhansa przed agresywnymi sokami trawiennymi. Pojawiały się sygnały, że niektóre ekstrakty trzustkowe mogą przejściowo obniżać poziom cukru we krwi zwierząt doświadczalnych, ale rezultaty były niepowtarzalne i nietrwałe.
W efekcie w środowisku naukowym narastała frustracja. Hipoteza o istnieniu hormonu trzustkowego wydawała się bardzo atrakcyjna, ale wielu badaczy po serii nieudanych prób zaczynało wątpić, czy uda się kiedykolwiek wyizolować tę substancję w czystej, stabilnej formie. Nieliczni, bardziej uparty, trwali przy swoich projektach, często na marginesie głównego nurtu badań.
Tło naukowe początku XX wieku – rodząca się endokrynologia
Początek XX wieku to dynamiczny rozwój endokrynologii. Odkrywano kolejne hormony, opisywano ich wpływ na organizm, wprowadzano pierwsze terapie hormonalne – choćby wyciągami z tarczycy w leczeniu niedoczynności tego gruczołu. Każde nowe odkrycie pokazywało, że choroby dotąd tajemnicze i nieuleczalne mogą mieć konkretne przyczyny biochemiczne i potencjalnie – farmakologiczne rozwiązania.
Duński trop: Zuelzer, Paulescu i inni zapomniani pionierzy
Zanim w historii insuliny pojawią się nazwiska z Toronto, wielu badaczy próbowało wyprzedzić los. Walter Zuelzer w Berlinie już na początku XX wieku przygotowywał ekstrakty trzustkowe, które potrafiły obniżać poziom cukru we krwi zwierząt, a nawet ludzi. Problemem były jednak silne działania niepożądane: gorączka, wymioty, ból, wstrząs. Preparaty były zanieczyszczone enzymami i toksycznymi składnikami, których ówczesna technologia nie potrafiła skutecznie usunąć.
W Bukareszcie rumuński fizjolog Nicolae Paulescu opracował z kolei własny ekstrakt z trzustek – nazwał go „pancreiną”. W 1921 roku opublikował prace, w których wykazywał, że jego preparat obniża poziom glukozy we krwi psów pozbawionych trzustki. Wyniki były obiecujące, ale znów brakowało czystości preparatu i powtarzalności. Dodatkowo publikacje ukazywały się po francusku, w czasopiśmie o ograniczonym zasięgu, a Europa wciąż leczyła rany po I wojnie światowej. Prace Paulescu przeszły w dużej mierze bez echa.
Takich historii było więcej: pojedyncze laboratoria, niekompletne techniki oczyszczania, trudności w standaryzacji dawek. Wielu naukowców dochodziło do wniosku, że hormon trzustkowy rzeczywiście istnieje, ale wydaje się „nieuchwytny” – zbyt delikatny, zbyt szybko niszczony, zbyt trudny do wydzielenia z chaosu enzymów.
Pomysł, który brzmiał jak desperacki skrót
Na tym tle rodziła się myśl, która zmieni bieg historii cukrzycy: jeśli problemem są enzymy trawienne niszczące hormon, może warto poszukać takiej trzustki, w której enzymy jeszcze się nie rozwinęły lub przestały być aktywne. Ten prosty, ale rewolucyjny pomysł – „uciszyć” część zewnątrzwydzielniczą trzustki, by chronić część dokrewną – był zaskakującym odejściem od dotychczasowych metod.
Na początku drugiej dekady XX wieku nie było jednak zespołu, który systematycznie i z uporem realizowałby taki projekt. Potrzebna była mieszanka odwagi, uporu i, po ludzku, pewnej naiwności – przekonania, że mimo tylu porażek wciąż warto spróbować jeszcze raz.
Źródło: Pexels | Autor: Pavel Danilyuk
F. G. Banting, C. Best i lab w Toronto – od pomysłu do pierwszych ekstraktów
Młody chirurg z obsesją na punkcie trzustki
Frederick Grant Banting nie był znanym naukowcem. Był młodym kanadyjskim chirurgiem, który po I wojnie światowej ledwo wiązał koniec z końcem. Miał za sobą służbę wojskową, skromną praktykę lekarską i poczucie, że jego kariera nie rozwija się tak, jak powinna. W październiku 1920 roku, czytając artykuł o trzustce i cukrzycy, natrafił na opis metody polegającej na podwiązaniu przewodów wyprowadzających enzymy trzustkowe. Gdy zewnętrzne części gruczołu obumierają, wyspy Langerhansa mają przetrwać.
Tej nocy Banting nie mógł zasnąć. W jego notatniku pojawiło się zdanie, które później stało się symbolem skoku wyobraźni: propozycja podwiązania przewodów trzustkowych u psów, odczekania, aż zaniknie część zewnątrzwydzielnicza, a następnie przygotowania ekstraktu z pozostałej tkanki. Brzmiało to jak pomysł z gatunku „zróbmy coś, czego nikt jeszcze nie odważył się zrobić”.
Spotkanie z Macleodem – sceptycyzm kontra determinacja
John James Rickard Macleod, szanowany fizjolog z Uniwersytetu w Toronto, znał literaturę o nieudanych próbach izolacji hormonu trzustkowego. Kiedy Banting przyszedł do niego z pomysłem, jego pierwszą reakcją był chłodny sceptycyzm. Macleod widział w młodym chirurgu kogoś z niewielkim doświadczeniem w badaniach laboratoryjnych, za to z bardzo silnym przekonaniem co do własnej koncepcji.
Mimo wątpliwości Macleod zaproponował coś, co w tamtym momencie było wystarczające: dostęp do laboratorium, kilka psów doświadczalnych, minimalne środki i pomoc asystenta – studenta medycyny Charlesa Besta. To porozumienie było kompromisem między naukową ostrożnością a otwartością na niekonwencjonalny pomysł.
Charles Best – student, który został współodkrywcą
Best początkowo miał być jednym z dwóch studentów asystujących Bantingowi. Los – w postaci rzutu monetą – sprawił, że to on został przy Bantingu na stałe. Dla Besta praca w laboratorium była szansą: okazją do prawdziwych badań i uczestnictwa w projekcie, który mógł albo spektakularnie się nie udać, albo całkowicie zmienić postrzeganie cukrzycy.
Relacja Bantinga i Besta szybko przekształciła się w partnerską współpracę. Dzielili między sobą zadania: operacje na psach, pomiary poziomu cukru, przygotowywanie ekstraktów. Pracowali po kilkanaście godzin dziennie, w warunkach dalekich od komfortu – z niedoskonałym sprzętem, ograniczonym dostępem do odczynników, pod presją czasu i własnych oczekiwań.
Pierwsze operacje na psach – nauka na granicy niepowodzenia
Plan był prosty na papierze, a dramatycznie trudny w praktyce. Banting i Best podwiązywali przewody trzustkowe psów, czekali, aż gruczoł zaniknie w części zewnątrzwydzielniczej, a potem próbowali przygotować ekstrakt z pozostałej tkanki. Równolegle mieli psy, którym całkowicie usuwano trzustkę – u nich rozwijała się ciężka cukrzyca. Te zwierzęta miały stać się „modelami”, na których testowano działanie ekstraktów.
Rzeczywistość szybko zweryfikowała optymizm. Psy nie przeżywały wszystkich operacji, infekcje i powikłania były na porządku dziennym, a poziom cukru we krwi bywał trudny do rzetelnego zmierzenia przy dostępnych metodach. Niekiedy wydawało się, że ekstrakt działa – glikemia spadała, ilość oddawanego moczu malała – po czym efekt znikał, a kolejne próby kończyły się niepowodzeniem.
Za każdą krótką wzmianką „udało się uzyskać spadek cukru” stały godziny pracy, nieprzespane noce i poczucie, że jeden błąd techniczny może zrujnować całe doświadczenie. Dla współczesnego czytelnika przyzwyczajonego do standaryzowanych badań klinicznych ta faza prac może wydawać się chaotyczna. W ówczesnych warunkach był to jednak jedyny możliwy sposób „uczenia się w biegu”.
Ekstrakt, który naprawdę zadziałał – narodziny „isletiny”
Przełom nastąpił wtedy, gdy Banting i Best zaczęli korzystać z trzustek płodów cieląt i młodych zwierząt. W takich gruczołach część zewnątrzwydzielnicza nie była jeszcze w pełni rozwinięta, a ilość aktywnych enzymów trawiennych była niższa. Pozwalało to przygotować ekstrakty, które mniej niszczyły poszukiwany hormon.
W jednym z kluczowych doświadczeń podanie takiego ekstraktu psu pozbawionemu trzustki doprowadziło do wyraźnego spadku poziomu glukozy we krwi i poprawy stanu zwierzęcia. Obserwowano, że pies stawał się spokojniejszy, pił mniej, oddawał mniej moczu. Te pozornie proste zachowania były dla badaczy sygnałem, że udało się „dotknąć” mechanizmu cukrzycy.
Początkowo ekstrakt nazwano „isletiną” – od wysp Langerhansa (islets po angielsku). Dopiero później nazwa „insulina” (od łacińskiego insula – wyspa) została ostatecznie przyjęta i rozpowszechniona.
Macleod wraca do gry – naukowa struktura i chłodny porządek
Macleod, który początkowo wyjechał na wakacje, wracając do Toronto zastał laboratorium tętniące aktywnością. Banting i Best prezentowali wyniki, które sugerowały realny wpływ ekstraktów na poziom glukozy. Sceptycyzm Macleoda nie zniknął, ale ustąpił miejsca konkretnym pytaniom: jak powtarzalne są te wyniki? Jakie są dawki? Czy efekty można dokładnie zmierzyć?
Od tego momentu projekt uzyskał silniejsze zaplecze naukowe. Macleod wprowadził bardziej rygorystyczne metody pomiaru, uporządkował dokumentację, doradził ulepszenia w protokołach doświadczalnych. Z perspektywy Bantinga było to jednocześnie błogosławieństwo i źródło frustracji: pojawiły się procedury, recenzje, uwagi – ale właśnie one sprawiły, że wyniki stały się wiarygodne dla szerszego środowiska naukowego.
Dołącza Collip – chemik, który „oswoił” insulinę
Choć ekstrakty Bantinga i Besta działały na psy, były nadal zbyt zanieczyszczone, by bezpiecznie podawać je ludziom. W tym momencie do zespołu dołączył James Bertram Collip, doświadczony biochemik. Jego zadaniem było dopracowanie metody oczyszczania.
Collip zastosował szereg kroków chemicznych – m.in. frakcjonowanie z użyciem alkoholu – aby usunąć z ekstraktu możliwie dużo białek i substancji wywołujących reakcje toksyczne, jednocześnie zachowując aktywny hormon. Pracował niemal obsesyjnie, często w nocy, testując kolejne warianty na zwierzętach. Każda dawka, która zbyt gwałtownie obniżała glukozę lub wywoływała objawy zatrucia, była sygnałem do dalszej korekty.
W pewnym momencie, po serii porażek, Collip podobno w gniewie wylał część preparatów, przekonany, że zbliża się do granicy możliwości technologicznych. Jednak kolejna seria prób przyniosła przełom: uzyskano ekstrakt na tyle czysty, by można było rozważać podanie go pacjentowi.
Od eksperymentu do terapii – pierwsze podania insuliny u ludzi
Ostateczne przygotowania – ryzyko i odpowiedzialność
Przeniesienie eksperymentu z psów na ludzi było krokiem obarczonym ogromnym ryzykiem. Zespół musiał zadać sobie pytanie, które do dziś towarzyszy badaniom klinicznym: czy potencjalna korzyść jest warta możliwego zagrożenia? W przypadku cukrzycy przed erą insuliny sytuacja była szczególna – pacjenci z cukrzycą typu 1 skazywani byli na śmierć mimo najstaranniejszej opieki.
W praktyce oznaczało to, że do pierwszych prób kwalifikowano osoby w bardzo ciężkim stanie, u których wszystkie inne metody zawiodły. Lekarze, rodziny i sami pacjenci stawali przed dramatycznym wyborem: podjąć ryzyko nowej, nieprzetestowanej terapii, czy pozwolić chorobie toczyć swoje nieubłagane żniwo.
Pierwsza próba – Leonard Thompson i gorzka lekcja
W styczniu 1922 roku do szpitala w Toronto trafił 14-letni Leonard Thompson, chłopiec w zaawansowanym stadium cukrzycy. Był skrajnie wyniszczony, wychudzony, osłabiony. Dotychczasowe leczenie dietą głodową pozwalało jedynie odwlec nieuniknione. Jego ojciec wyraził zgodę na udział syna w eksperymentalnej terapii.
11 stycznia Leonard otrzymał pierwszą dawkę insuliny przygotowanej przez Bantinga i Besta. Wyniki były rozczarowujące i niepokojące jednocześnie. Poziom glukozy we krwi obniżył się jedynie nieznacznie, a u chłopca wystąpiły objawy uczulenia i miejscowe odczyny w miejscu wstrzyknięcia. Preparat okazał się zbyt zanieczyszczony, by można go było uznać za bezpieczny.
Dla zespołu był to cios, ale także bezcenny sygnał: kierunek jest właściwy, jednak droga technologiczna wymaga dopracowania. W tym momencie kluczową rolę odegrał Collip, który intensywnie pracował nad kolejnym, lepiej oczyszczonym preparatem.
Druga szansa – prawdziwy przełom
23 stycznia 1922 roku Leonard otrzymał nową, udoskonaloną dawkę insuliny. Tym razem efekt był spektakularny. Poziom glukozy we krwi spadł do wartości bliskich normie, ilość cukru w moczu drastycznie się zmniejszyła, a stan kliniczny chłopca zaczął się poprawiać. Z dnia na dzień odzyskiwał siłę, mógł jeść więcej, przybierał na wadze.
Personel szpitala, który dotąd bezradnie obserwował powolne konanie pacjentów z cukrzycą, był świadkiem zjawiska, które wielu z nich porównywało do „wskrzeszenia”. To nie była nagła, cudowna przemiana – raczej systematyczna, mierzalna poprawa, dzień po dniu, w oparciu o precyzyjnie dawkowany lek.
Sukces terapii u Leonarda Thompsona był sygnałem, że insulina może stać się realnym narzędziem w walce z cukrzycą. Zaczęto leczyć kolejnych pacjentów w Toronto, a doświadczenie lekarzy w doborze dawek i obserwacji działań niepożądanych szybko rosło. Narodziła się nowa praktyka kliniczna – dynamiczna insulino-terapia, wymagająca elastyczności, ostrożności i uważnej obserwacji.
„Sala cudów” – doświadczenie pielęgniarek i rodzin
W jednym z oddziałów szpitalnych w Toronto szybko pojawiło się określenie „sala cudów”. W tym samym pomieszczeniu przebywały dzieci i młodzi dorośli, którzy jeszcze kilka tygodni wcześniej balansowali na granicy życia i śmierci. Teraz, po włączeniu insuliny, powoli odzyskiwali apetyt, przybierali na wadze, zaczynali się bawić, rozmawiać, planować.
Zmiana wyroku – jak insulina odmieniła przebieg cukrzycy typu 1
Wprowadzenie insuliny w codzienną praktykę medyczną oznaczało dla chorych z cukrzycą typu 1 coś więcej niż tylko poprawę wyników badań. Nagle choroba, która do tej pory prowadziła nieuchronnie do śmierci w ciągu miesięcy lub kilku lat, stała się przewlekłym schorzeniem wymagającym uważnego prowadzenia, ale możliwym do opanowania.
Na oddziałach pediatrycznych zmienił się obraz pacjenta z cukrzycą. Zamiast apatycznego, wychudzonego dziecka, leżącego w łóżku i walczącego z kwasicą ketonową, coraz częściej widziano dzieci, które – po ustabilizowaniu dawki – wracały do szkoły, bawiły się z rówieśnikami, zaczynały nadrabiać zaległości rozwojowe. Dla rodzin był to szok kulturowy: jeszcze niedawno przygotowywali się na żałobę, a teraz uczyli się planować codzienność z insuliną.
Ten nowy porządek nie był jednak prosty. W miejsce tragicznej pewności pojawiła się niepewność długiego życia z chorobą: codzienne zastrzyki, kontrola diety, strach przed niedocukrzeniem. Lekarze i pielęgniarki musieli nie tylko uczyć techniki podawania leku, ale też pomagać pacjentom i ich bliskim oswoić lęk przed igłami, pomyłką w dawkowaniu czy nagłą utratą przytomności.
Wyzwania pierwszych schematów leczenia – dawki, diety i pomyłki
Początkowo dawkowanie insuliny było sztuką równie mocno opartą na intuicji, co na nauce. Brakowało szybkich oznaczeń glukozy, glukometrów czy możliwości ciągłego monitorowania. Lekarze opierali się na pomiarach cukru i acetonu w moczu, obserwacji objawów klinicznych oraz stopniowym korygowaniu dawek.
Stosowano ścisłe, sztywne diety, w których ilość węglowodanów była ściśle powiązana z dawką insuliny. Pacjent otrzymywał rozpisany plan: konkretne godziny posiłków, dokładne ilości chleba, ziemniaków czy mleka. Dla wielu rodzin było to logistyczne wyzwanie, zwłaszcza w czasach, gdy dostęp do żywności bywał ograniczony, a możliwość ważenia produktów – mocno utrudniona.
Błędy zdarzały się nieuchronnie. Zdarzały się ciężkie niedocukrzenia, czasem zakończone śpiączką. Znano już wtedy objawy ostrzegawcze – drżenie rąk, poty, głód, drażliwość – ale zareagowanie na czas wymagało od pacjentów i ich bliskich uważności i wiedzy, której dopiero się uczyli. Mimo tych trudności bilans pozostawał jednoznaczny: tam, gdzie wcześniej choroba zabierała niemal wszystkich, teraz większość mogła żyć lata, a nawet dziesięciolecia.
Echo sukcesu – insulina rozchodzi się po świecie
Wieści z Toronto rozeszły się błyskawicznie po środowisku medycznym. Doniesienia o spektakularnych poprawach stanu pacjentów publikowano w czasopismach naukowych, opisywano na zjazdach i w listach między klinikami. Lekarze z Europy, Stanów Zjednoczonych i innych części świata zaczęli zabiegać o dostęp do nowego leku.
Nie wszędzie reakcja była entuzjastyczna od samego początku. Część specjalistów, zwłaszcza tych głęboko zaangażowanych w rozwój diet głodowych i restrykcyjnych metod leczenia, z rezerwą podchodziła do idei „hormonu, który ma odwrócić los choroby”. Jednak kolejne, niezależne raporty z różnych ośrodków potwierdzały: odpowiednio oczyszczona insulina działa, a jej efekt jest powtarzalny.
Szpitale zaczęły tworzyć pierwsze poradnie diabetologiczne w nowoczesnym znaczeniu – miejsca, w których nie tylko leczono ostry stan, ale też planowano długotrwałą terapię, edukowano pacjentów i rodziny oraz dokumentowano efekty leczenia. Cukrzyca powoli przestawała być domeną „medycyny bezradności”, a stawała się polem dynamicznego rozwoju terapii.
Przemysł wkracza do gry – droga od fiolki w laboratorium do masowej produkcji
Granice możliwości jednego laboratorium
Laboratorium w Toronto, mimo rosnącego doświadczenia i zaangażowania zespołu, miało ograniczone zasoby. Przygotowanie niewielkiej liczby dawek insuliny dla pacjentów szpitalnych było możliwe, lecz w obliczu lawinowo rosnącej liczby próśb i skierowań stawało się jasne, że konieczne jest wsparcie większych podmiotów.
Każda fiolka insuliny wymagała dostępu do świeżych trzustek zwierzęcych, czasu, specjalistycznego sprzętu i kontroli jakości. Ręczne, niemal rzemieślnicze podejście sprawdzało się w badaniach, ale było niewystarczające dla tysięcy chorych, którzy z dnia na dzień zaczęli pytać swoich lekarzy: „Kiedy ja dostanę ten lek?”.
Dodatkowym problemem była stabilność preparatu. Wczesne roztwory insuliny łatwo ulegały degradacji, wymagały odpowiednich warunków przechowywania i transportu. Bez standaryzacji i przemysłowej skali trudno było zagwarantować, że pacjent w odległym mieście otrzyma preparat o takiej samej mocy jak ten podawany w Toronto.
Licencja i decyzja o współpracy – rola Uniwersytetu w Toronto
Władze Uniwersytetu w Toronto stanęły przed pytaniem, które do dziś powraca przy przełomowych odkryciach medycznych: jak połączyć interes publiczny z koniecznością stworzenia stabilnego systemu produkcji? Ostatecznie zdecydowano się na udzielenie licencji na produkcję insuliny wybranym firmom farmaceutycznym, z zachowaniem kontroli nad jakością i ceną.
Kluczowa była tu zasada, że insulina nie powinna stać się luksusowym towarem dostępnym tylko dla najbogatszych. Banting, Best i współpracownicy mieli świadomość, że ich odkrycie niesie ze sobą ogromny ładunek etyczny – decyduje o życiu i śmierci tysięcy ludzi. Dlatego patenty przekazano Uniwersytetowi za symboliczną kwotę, a z uczelnią związano warunki współpracy dla firm przemysłowych.
Takie rozwiązanie miało zmniejszyć ryzyko czysto komercyjnego podejścia i pozwolić na utrzymanie ceny leku na akceptowalnym poziomie. Jednocześnie otwierało drogę do wykorzystania mocy produkcyjnych, know-how technologicznego i sieci dystrybucji rozwiniętych przedsiębiorstw farmaceutycznych.
Eli Lilly – amerykański gigant w służbie nowej terapii
Jednym z pierwszych partnerów przemysłowych zostało amerykańskie przedsiębiorstwo Eli Lilly and Company z Indianapolis. Firma miała doświadczenie w wytwarzaniu preparatów biologicznych i dysponowała odpowiednim zapleczem, by z eksperymentalnej metody uczynić produkt dostępny na większą skalę.
Wspólne prace badaczy z Toronto i zespołu Eli Lilly koncentrowały się na dwóch głównych wyzwaniach: zwiększeniu wydajności pozyskiwania insuliny z trzustek zwierzęcych oraz poprawie czystości preparatu. W praktyce oznaczało to optymalizację całego łańcucha – od ubojni, przez transport, po standaryzowane procesy ekstrakcji i oczyszczania.
W krótkim czasie udało się opracować metodę pozwalającą na znacznie wyższą koncentrację insuliny w roztworze przy mniejszej ilości zanieczyszczeń. Jeden z programów badawczych w Eli Lilly nazwano „Iletin” – pod tą nazwą firma wprowadziła na rynek swoje preparaty. Dla wielu pacjentów w Ameryce Północnej była to pierwsza szansa na regularny dostęp do leczenia.
Nowo – skandynawska odpowiedź na wyzwanie cukrzycy
Równolegle prace nad produkcją insuliny ruszyły w Europie Północnej. W Danii lekarze i naukowcy, m.in. August Krogh i jego żona Marie, która sama chorowała na cukrzycę, zainteresowali się wynikami z Toronto. Krogh odbył podróż do Kanady, gdzie poznał szczegóły technologii i uzyskał zgodę na wprowadzenie insuliny w Skandynawii.
Współpraca między duńskimi naukowcami a lokalnymi przemysłowcami doprowadziła do powstania firm, które miały odegrać kluczową rolę w historii diabetologii: Nordisk i Novo. Początkowo były to stosunkowo niewielkie przedsiębiorstwa, działające blisko środowiska akademickiego i klinicznego, ale szybko zyskały znaczenie dzięki jakości produkowanych preparatów i zaangażowaniu w rozwój terapii.
Skandynawski model łączył przemysłową efektywność z silnym naciskiem na odpowiedzialność społeczną. Insulinę starano się udostępniać nie tylko w dużych miastach, lecz także w mniejszych ośrodkach, organizując sieć dystrybucji i szkolenia dla lekarzy rodzinnych. Dzięki temu w krótkim czasie pacjenci z odległych regionów uzyskali dostęp do leczenia, które dotąd było zarezerwowane dla kilku ośrodków akademickich.
Techniczne tajniki produkcji – od trzustki bydlęcej do fiolki insuliny
Aby zrozumieć skalę wyzwania, warto przyjrzeć się, jak wyglądał ówczesny proces produkcji. Surowcem były głównie trzustki bydła i świń, pozyskiwane w dużych ubojniach. Liczyła się szybkość – im mniej czasu mijało od uboju do przetworzenia, tym większa aktywność hormonalna w tkance.
Trzustki rozdrabniano, ekstrahowano w roztworach alkoholowych lub kwaśnych, a następnie poddawano serii etapów oczyszczania. Używano m.in. zmian pH, temperatury i stężenia alkoholu, aby oddzielić insulinę od innych białek i enzymów trawiennych. Każdy krok wymagał precyzyjnej kontroli – zbyt agresywne warunki niszczyły hormon, zbyt łagodne pozostawiały w preparacie zanieczyszczenia.
Gotowy roztwór insuliny musiał zostać wystandaryzowany pod względem mocy. W tym celu stosowano testy biologiczne na zwierzętach, głównie królikach i psach, mierząc spadek glikemii po podaniu określonej dawki. Dopiero po uzyskaniu powtarzalnych wyników fiolki mogły trafić do aptek i szpitali. Był to proces czasochłonny i kosztowny, ale niezbędny, by zmniejszyć ryzyko nieprzewidywalnych reakcji u ludzi.
Kontrola jakości i bezpieczeństwo – pierwsze standardy dla leków biologicznych
Insulina była jednym z pierwszych szeroko stosowanych leków biologicznych, co zmusiło producentów i instytucje regulacyjne do wypracowania nowych standardów jakości. Dotychczasowa farmacja opierała się głównie na związkach chemicznych o ściśle określonym składzie cząsteczkowym. Tutaj mieliśmy do czynienia z białkiem – wrażliwym na temperaturę, pH i zanieczyszczenia.
Wprowadzono rygorystyczne procedury kontroli każdej partii produkcyjnej, m.in.:
testy na jałowość, aby zapobiec zakażeniom po wstrzyknięciu,
ocenę czystości białkowej, by ograniczyć ryzyko reakcji alergicznych,
badania stabilności w różnych warunkach przechowywania.
Dla pacjentów oznaczało to większe bezpieczeństwo terapii, choć wciąż zdarzały się reakcje nadwrażliwości czy miejscowe odczyny. Lekarze uczyli się rozpoznawać je i odpowiednio reagować – czasem zmieniając producenta preparatu, innym razem modyfikując sposób podawania.
Nierówności w dostępie – kogo było stać na życie z insuliną?
Mimo wysiłków, by ograniczyć koszty produkcji, insulina nie była od początku dostępna dla wszystkich na równych zasadach. W krajach uprzemysłowionych pacjenci z dużych miast mieli zdecydowanie większe szanse na regularne leczenie niż mieszkańcy wsi czy regionów dotkniętych ubóstwem. Do tego dochodziła infrastruktura: konieczność przechowywania leku w chłodzie, dostęp do igieł i strzykawek wielokrotnego użytku oraz możliwość okresowych kontroli lekarskich.
W niektórych rodzinach decyzja o rozpoczęciu terapii wiązała się z istotnym obciążeniem finansowym. Rodzice zastanawiali się, czy zdołają utrzymać regularne dostawy leku dla swojego dziecka przez lata. Lokalni lekarze, widząc dramat takich wyborów, szukali rozwiązań – organizowali zbiórki, negocjowali ceny z producentami, tworzyli systemy dofinansowań z funduszy charytatywnych.
Na poziomie globalnym różnice były jeszcze wyraźniejsze. Podczas gdy w Ameryce Północnej i części Europy insulina stała się w ciągu kilku lat standardem opieki nad pacjentami z cukrzycą typu 1, w wielu regionach świata przez długi czas pozostawała dobrem rzadkim i trudno dostępnym. Ta dysproporcja kładła się cieniem na sukcesie naukowym – dowodziła, że odkrycie leku to dopiero początek, a prawdziwe wyzwanie stanowi zapewnienie sprawiedliwego dostępu.
Nowe kompetencje lekarzy i pielęgniarek – nauka obsługi „cudu”
Rozwój masowej produkcji insuliny wymusił zmiany także w codziennej pracy personelu medycznego. Lekarze, którzy przez lata koncentrowali się na łagodzeniu objawów choroby terminalnej, musieli nauczyć się długoterminowego prowadzenia pacjentów, przewidywania powikłań i edukacji w zakresie samokontroli.
Pielęgniarki odgrywały kluczową rolę w nauczaniu techniki wstrzyknięć, przygotowywaniu mieszanin insuliny, obserwacji reakcji pacjentów. W wielu szpitalach to one spędzały z chorymi najwięcej czasu, tłumacząc krok po kroku, jak nabrać odpowiednią dawkę do strzykawki, jak dezynfekować skórę, jak rozpoznać objawy spadku cukru.
Najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Jak leczono cukrzycę przed odkryciem insuliny?
Przed erą insuliny lekarze mieli do dyspozycji jedynie metody objawowe: zioła moczopędne, różnego rodzaju napary, a przede wszystkim drastyczne diety. Nie znano jeszcze dokładnej przyczyny choroby, więc próbowano „wyciągnąć” cukier z organizmu albo maksymalnie ograniczyć jego dopływ z pożywienia.
W praktyce oznaczało to stałe poczucie głodu, silne osłabienie i bardzo krótkie przedłużanie życia – najczęściej o miesiące, rzadziej o kilka lat. Szczególnie dramatyczna była sytuacja dzieci z dzisiejszą cukrzycą typu 1, u których choroba postępowała gwałtownie.
Na czym polegała dieta głodowa Allena w leczeniu cukrzycy?
Dieta głodowa Fredericka Allena była próbą opanowania cukrzycy poprzez ekstremalne ograniczenie kalorii, zwłaszcza węglowodanów. Stosowano ją na przełomie XIX i XX wieku, zanim pojawiła się insulina. Pacjentom często podawano jedynie 400–600 kcal dziennie, czasem mniej, co dziś odpowiadałoby długotrwałemu głodzeniu.
Schemat zwykle wyglądał tak: kilka dni całkowitego głodu z minimalną ilością płynów, potem ostrożne włączanie niewielkich ilości białka i tłuszczu przy prawie całkowitym wyeliminowaniu węglowodanów. Dzieci były skrajnie wychudzone, miały mało siły, ale w ten sposób udawało się czasem zyskać kilka dodatkowych miesięcy życia w oczekiwaniu na „cud” nauki.
Dlaczego przed insuliną cukrzyca była wyrokiem śmierci?
Bez insuliny organizm osoby z cukrzycą typu 1 nie jest w stanie wykorzystać glukozy jako paliwa. Cukier gromadzi się we krwi, a komórki „głodują”. Dochodzi do szybkiego chudnięcia, odwodnienia, a w końcu do kwasicy ketonowej i śpiączki. W tamtych czasach nie istniało żadne leczenie przyczynowe, które mogłoby ten proces zatrzymać.
Lekarze potrafili rozpoznać chorobę, szczególnie w XIX wieku, gdy zaczęto wykrywać glukozę w moczu, ale nie mieli narzędzi, by ją skutecznie leczyć. Dzieci przeżywały zwykle kilka miesięcy do maksymalnie 1–2 lat od rozpoznania. Dorośli czasem żyli dłużej, ale kosztem ogromnych wyrzeczeń i ciągłego osłabienia.
Jaką rolę odegrało odkrycie wysp Langerhansa w historii insuliny?
Odkrycie wysp Langerhansa w 1869 roku było jednym z kluczowych kroków do zrozumienia, skąd pochodzi insulina. Niemiecki patolog Paul Langerhans zauważył w trzustce małe skupiska komórek różniące się od reszty tkanki gruczołowej. Jeszcze nie wiedział, co robią, ale zwrócił uwagę, że muszą mieć inną funkcję niż udział w trawieniu.
To spostrzeżenie otworzyło drogę kolejnym badaczom, którzy zaczęli łączyć uszkodzenie trzustki z rozwojem cukrzycy. Z czasem pojawiła się hipoteza, że te wyspy wytwarzają substancję regulującą poziom cukru we krwi – hormon, który później nazwano insuliną. Bez tego ogniwa trudno byłoby w ogóle szukać „brakującego” hormonu u osób z cukrzycą.
Jak wyglądało życie dziecka z cukrzycą typu 1 przed odkryciem insuliny?
Dziecko z cukrzycą typu 1 w tamtym okresie przechodziło przez bardzo trudną drogę. Najpierw pojawiało się ogromne pragnienie, częste oddawanie moczu, szybkie chudnięcie. Lekarze wprowadzali dietę głodową – dziecko dostawało minimalne ilości jedzenia, przez co było wiecznie głodne, słabe, często nie miało siły chodzić do szkoły czy bawić się z rówieśnikami.
Dla rodziców był to „długi czas pożegnania”: codziennie widzieli, jak dziecko traci energię i radość życia. Jednocześnie trzymali się tej brutalnej diety, bo była jedyną szansą na choćby kilka dodatkowych miesięcy razem. Dzisiaj, gdy insulina jest standardem, trudno wyobrazić sobie, jak bezradni byli wtedy lekarze i rodziny.
Jak cukrzyca przed erą insuliny wpływała na psychikę chorych i ich rodzin?
Diagnoza cukrzycy ponad sto lat temu wiązała się z ogromnym lękiem. Rodziny wiedziały, że szanse na długie życie są minimalne, szczególnie u dzieci. Wiele osób próbowało radzić sobie psychicznie poprzez racjonalizację („cieszmy się każdym dniem”), wypieranie tematu śmierci albo pełne poświęcenie dla skomplikowanych diet i zaleceń, by mieć poczucie, że „robią wszystko, co się da”.
Lekarze też przeżywali silne napięcie – musieli przekazywać diagnozę, wiedząc, że w praktyce oznacza ona wyrok. Część z nich odwlekała formalne rozpoznanie, by oszczędzić rodzinie szoku. To pokazuje, jak bardzo brak skutecznego leczenia obciążał nie tylko ciało, ale i psychikę wszystkich zaangażowanych.
Co warto zapamiętać
Cukrzyca w ciężkiej postaci przed odkryciem insuliny była w praktyce wyrokiem śmierci – szczególnie u dzieci i młodzieży, które żyły zwykle tylko kilka miesięcy do maksymalnie paru lat od rozpoznania.
Objawy choroby były znane od starożytności (wzmożone pragnienie, częste oddawanie moczu, gwałtowne chudnięcie, „słodki mocz”), ale przez wieki brakowało zrozumienia jej przyczyn i jakiejkolwiek skutecznej terapii.
Rozwój chemii w XVIII i XIX wieku pozwolił wykrywać glukozę w moczu i rozpoznawać cukrzycę bardziej precyzyjnie, jednak samo rozpoznanie niewiele zmieniało – potwierdzało jedynie nieuchronny, śmiertelny przebieg choroby.
Już w XIX wieku lekarze intuicyjnie rozróżniali dwa typy cukrzycy: gwałtownie przebiegającą u młodych, szybko śmiertelną (dzisiejszy typ 1) oraz łagodniejszą, rozwijającą się latami u osób starszych, często otyłych (typ 2), lecz leczenie obu grup pozostawało niemal identyczne i nieskuteczne.
Tzw. dieta głodowa Allena była desperacką próbą kontroli choroby – dzieci utrzymywano przy życiu na 400–600 kcal dziennie, co prowadziło do skrajnego wyniszczenia, ale dawało szansę na kilka dodatkowych miesięcy życia.
Leczenie dietą głodową oznaczało radykalne ograniczenie węglowodanów, wprowadzanie minimalnych ilości białka i tłuszczu oraz stałą kontrolę masy ciała i objawów – dzieci często nie miały siły chodzić do szkoły czy bawić się.
Źródła
The Discovery of Insulin. University of Toronto Press (1982) – Klasyczna monografia o odkryciu, izolacji i wczesnym zastosowaniu insuliny
Insulin: A Discovery That Has Transformed the World. World Health Organization (2021) – Przegląd historyczny wpływu insuliny na leczenie cukrzycy
Diabetes Mellitus: A Fundamental and Clinical Text. Lippincott Williams & Wilkins (2009) – Historia rozpoznawania cukrzycy, typy choroby, rozwój terapii
The History of Diabetes Mellitus. American Diabetes Association (2010) – Zarys dziejów cukrzycy od starożytności do ery insuliny
Aretaeus of Cappadocia: On the Causes and Symptoms of Chronic Diseases. Loeb Classical Library (1956) – Źródłowy opis starożytnej definicji „diabetes”
The History of Insulin. National Institutes of Health – Opis odkrycia insuliny, badań nad trzustką i pierwszych terapii
The Starvation Treatment of Diabetes. Journal of the American Medical Association (1915) – Oryginalne doniesienia Allena o diecie głodowej w cukrzycy
