誰がインスリンを発見したのですか？
インスリンは糖尿病の治療の中心です。すべてのタイプの糖尿病は、インスリンの供給が不十分、効果がない、または存在しないために血糖値を効率的に使用できないために発生します。
インスリンを発見した革新的な科学者たちはノーベル賞を受賞しましたが、その発見も論争を引き起こしました。
インスリンの発見は、フレデリックG.バンティングというカナダの整形外科医、彼のアシスタントであるチャールズベストの化学スキル、およびカナダのトロント大学のジョンマクラウドのアイデアに従って1921年に発生しました。
インスリンの発見に関するいくつかの相反する説明が何年にもわたって広まり、1923年にその発見に対して授与されたノーベル賞でさえ数年後に疑問視されました。
この記事では、この画期的な糖尿病治療の責任者を紹介します。
インスリンの歴史
糖尿病の理解は何千年もの間発展してきました。古代ギリシャ人でさえそれを知っていて、尿を味わうことによって糖尿病を診断しました。
血糖値に関連する尿の特定の状態と喉の渇きのレベルに対する認識は、何世紀にもわたって成長してきました。
19世紀の生理学者は、膵臓が全身のエネルギー処理に重要な役割を果たしていることを理解していましたが、1890年に2人の生理学者が犬から膵臓を取り除くまで、糖尿病における膵臓の直接的な役割を理解していませんでした。
これらの2人の科学者は、3週間の間に重度の糖尿病の発症を観察しました。これには、次のような今日の状態の人々によく知られている症状が含まれます。
- 高血糖
- 尿崩症に見られるように、高度に希釈された尿
- 糖尿病性昏睡
- ケトーシスによる死亡
膵島またはランゲルハンス島が血糖コントロールに対する膵臓の影響を促進している可能性があることを示唆した最初の生理学者は、1894年頃に最初にこれらの主張をしたエドワードアルバートシャーピーシェーファー卿でした。
彼は私たちが現在インスリンであると理解している物質を分離しませんでしたが、彼はこのまだ発見されていない物質を説明するために「インスリン」という用語を使用し、1913年にその存在と重要性の両方を指摘しました。
1901年、科学者たちは、犬、猫、ウサギの膵管を結紮したり、縛ったりすると、膵臓でホルモンを産生する細胞の多くが破壊されることを発見しました。
しかし、現代の科学者が現在インスリンを産生することを知っているランゲルハンス島は、まだ無傷でした。重要なことに、糖尿病の一般的な症状である尿中の血糖値の兆候はありませんでした。これは、膵島細胞が糖尿病の発症に役割を果たしたことを示す最初の明確な兆候でした。
発見
1921年、フレデリックG.バンティング博士は、膵島細胞から分泌物を分離し、糖尿病の潜在的な治療法としてそれらを宣伝した最初の個人になりました。
彼は、消化酵素がインスリンを抽出する前に破壊したため、他の科学者がインスリンを見つけられなかった可能性があることを観察しました。
バンティングの計画は、酵素を生成する細胞が変性し、頑丈な膵島細胞が生き残るまで、実験犬の膵管を拘束することでした。その後、彼は残留物を抽出しました。
バンティングは、糖尿病を正確にチェックするための血糖値のテストの新しい開発について十分な知識がなかったため、信頼性の低い尿をチェックしました。
しかし、このアイデアは新しいものではなく、他の科学者も血糖値を下げる膵臓からの抽出物を作ろうとしました。また、バンティングでは少量のホルモンしか分離できなかったため、特に有用ではありませんでした。
その上、抽出物は毒性を持っているようで、動物に痛みや発熱などの重篤な副作用を引き起こしました。
開発
バンティングは炭水化物代謝の分野の専門家ではなかったので、トロント大学の生理学部長であるジョン・ジェームズ・リッカード・マクラウド教授に実験室のスペースと施設を要求したとき、尊敬されている生理学者は最初は気が進まなかった。
しかし、バンティングの粘り強さとより信頼性の高い結果の可能性により、マクラウドは実験室のスペースを寄付するようになりました。膵臓を縛って破壊することは新しい調査ツールではありませんでしたが、膵島の変性が遅いために膵島を隔離するというアイデアは、マクラウドにとって非常に興味深いものでした。
完全に変性した膵臓から膵島を抽出しようとした人は誰もいなかった。
バンティングは、インスリンの分離を助けるために助手、チャールズ・ハーバート・ベストを引き受けました。マクラウドは研究の一般的な構造を支援し、血糖値をチェックするための血液の化学検査を専門に扱っていました。
研究は1921年5月17日に始まりました。
目的は、犬の膵臓が壊れて膵島の抽出物を生成し始めるまで、膵臓を結紮することでした。この抽出物は、糖尿病への影響を測定するために、膵臓のない他の犬に与えられます。
当初は進捗が遅かった。バンティングは動物の手術に苦労し、10匹のダクトで縛られた犬のうち7匹が死亡しました。 Banting and Bestは、路上で闇市場の可能性のある犬を数カナダドルで購入することに頼らざるを得ませんでした。
7月27日、彼らはついに膵臓の除去に成功した犬と膵管が結ばれた犬を準備しました。 3日後、研究者らは、変性した膵臓を凍結し、ペースト状に粉砕してろ過した後、室温まで温め、膵臓のない犬に5ミリリットル（ml）を注射しました。
科学者たちは犬から30分ごとに血液サンプルを採取し、血糖値が0.2％から0.12％に一時的に低下するのを見ました。犬は感染症のために翌朝死亡しました、しかし科学者は彼らがisletinと名付けた抽出物からの抗糖尿病作用の最初の兆候に気づきました。
彼らの実験の多くは失敗し、実験犬が死亡しましたが、バンティングとチームは、抽出物の結果として血糖値が定期的に十分に低下し、後にインスリンになるイスレチンの抗糖尿病特性に自信を持っていました。 。
その後、Banting and Bestは、膵臓を徐々に分解する代わりに、セクレチンと呼ばれるホルモンを使用して、インスリンを供給しながら毒性作用を軽減することを期待して、膵臓を酷使して消耗させることを決定しました。
セクレチンを取得する手順は困難で非現実的でしたが、膵臓からインスリンを抽出するためのより安全な方法を示しました。
彼らはまた、有効成分（医学の治療効果を生み出す物質）、この場合はインスリンを破壊することなく、膵臓溶液の抽出物を収集しようとするという課題に直面しました。
次のステップ
次の課題は、膵島細胞、ひいてはインスリンを大量に生産する方法を見つけることでした。そうすれば、糖尿病の大規模な薬としてある程度の用途があります。
膵臓結紮用の犬の供給が研究の進展を制限しようとしていることに気づき、Banting andBestは牛の膵臓を原料として使用することに移りました。
科学者たちは、溶液を抽出して濃縮するプロセスを適応させることにより、より多くの有効成分（インスリン）を含む物質を製造することに成功しました。次に、この抽出物を膵臓のない実験犬の1匹に注射しました。
犬の血糖値は0.46パーセントから0.18パーセントに低下しました。これは大幅な改善です。費用効果が高く、広く入手可能である彼らは、牛の膵臓が前進していると信じていました。
この時点で、MacLeodは他のすべてのリソースをこの研究のサポートに振り向けました。しかし、バンティングはマクラウドが彼の仕事の功績を認めていると感じたため、バンティングとマクラウドの間の緊張は高まっていました。
一方、マクラウドは、バンティングの態度と絶え間ない疑惑に不満を募らせていました。
カナダの確立された生化学者であるジェームズ・バートラム・コリップは、インスリンの精製に取り組むために参加しました。彼が適切なレベルの純度を達成すると、彼らは最初にウサギで、次に人間でそれをテストしました。
しかし、インスリンは最初の臨床試験に合格しませんでした。
最初のテストは、重度の糖尿病の14歳の少年を対象としました。抽出物により血糖値が0.44％から0.32％に低下し、ブドウ糖の排出量がわずかに減少しましたが、注射部位に発生した膿瘍と糖尿病のもう1つの指標であるケトンレベルは変化しませんでした。
Collipは抽出物の精製にさらに取り組み、1922年1月23日に行われた2回目の臨床試験では、即座に大きな成功を収めました。同じ14歳の少年の血糖値は24時間以内に0.52パーセントから0.12パーセントに減少し、ケトンは尿から消えました。ブドウ糖の排泄量は71.1グラム（g）から8.7gに減少しました。
試験リーダーは、翌月にさらに6人の患者にわたってこれらの重要な改善を繰り返しました。
これらすべての実験が行われている間、バンティングは主に実験のために犬を準備し、大量生産のためのインスリンを作る新しい方法を見つけていました。そして、試験や結果の論文にはほとんど関与していませんでした。
バンティングは認識を得るために必死になり、1922年後半までに彼の怒りと失望は対立を引き起こし始めました。ある時点で、コリップは彼の浄化プロセスを通過せずにグループを去ると脅しました。伝えられるところによると、バンティングは大学のホールで彼と一緒に打撃を受けた。
インスリンを発見したことで誰にクレジットを与えるべきかについてはまだ多くの異なる報告が出回っていますが、この分野での経験が限られているにもかかわらず、車輪を動かし始め、糖尿病管理の最も重要な進歩を開発したチームをまとめたのはバンティングでした。
ノーベル賞論争
1923年、August Krochと呼ばれるデンマークの生理学者は、BantingのアイデアとMacLeodの指導に基づいて、BantingとMacLeodの共同ノーベル賞ノミネートを提案しました。
バンティングはカナダからの最初のノーベル候補者であり、その結果、インスリンのボトルがカナダの100ドル紙幣に誇りを持っています。
しかし、ノーベル委員会は、切望された賞を1人から3人にしか授与できませんでした。バンティングは、マクラウドの共同ノミネートについて聞いて激怒し、代わりにベストがノミネートされるべきだと信じて、賞をほぼ断った。
しかし、彼は心変わりし、代わりに彼のクレジットと賞金をベストと共有しました。マクラウドが見つけたとき、彼はコリップで同じことをしました。
数年後、1941年に飛行機墜落事故でバンティングが亡くなってからずっと後、ノーベル賞の公式の歴史は、インスリンの開発に対するベストの貢献を公に認めました。
概要
人々のチームがインスリンを発見しました。
フレデリックG.バンティングは、1921年に膵臓抽出物を抽出する方法を考案しました。トロント大学の生理学部長であるジョン・マクラウドは、このプロセスを監督しました。バンティングのアシスタントであるチャールズベストは、プロセスの改善を支援し、ジェームズコリップという生化学者は、インスリンをさらに精製して臨床的に有用なものにするのを支援しました。
