100 שנות אינסולין: גילגולה של התרופה שמצילה מיליונים
כמעט 100 שנים חלפו מאז פיתח ד"ר פרדריק בנטינג את האינסולין, שהפך את הסוכרת ממחלה סופנית למחלה כרונית שניתן לחיות איתה. מהו האינסולין וכיצד הפך לאחת התרופות הנפוצות והמוכרות בעולם? לרגל יום הסוכרת הבינלאומי יצאנו למסע בעקבות התפתחות האינסולין
היום (ה'), מציינים ברחבי העולם את יום הסוכרת הבינלאומי. למה דווקא זה קורה ב-14 בנובמבר? זהו יום הולדתו של ד"ר פרדריק בנטינג, שזכה בפרס נובל לפיזיולוגיה ולרפואה לאחר גילוי האינסולין בשנת 1922 יחד עם צ'ארלס בסט.
הסוכרת נמצאת במגמת עלייה בארץ ובעולם, וממדיה הובילו כבר בשנת 2006 את ארגון הבריאות העולמי להכריז עליה כמגפה. ההערכה היא, שמספר חולי הסוכרת בעולם יותר מהוכפל בשלושה עשורים, מכ-153 מיליון איש ב-1980 ל-347 מיליון ב-2008. כיום, ההערכה היא כי מספר חולי הסוכרת עומד על 405 מיליון. רופאים מעריכים עוד כי כ-150 מיליון איש בעולם משתמשים באינסולין.
אז איך קשור האינסולין לסוכרת? חשוב לדעת כי בכל סוגי הסוכרת קיים חסר של אינסולין. בסוכרת מסוג 1 (סוכרת נעורים) קיים חסר מוחלט של אינסולין (בשל הרס של תאי בטא המפרישים אינסולין בלבלב) ובסוכרת מסוג 2, קיימת תנגודת לאינסולין המלווה בחסר יחסי של אינסולין. הבעיה, בשני המקרים, היא כמות לא מספקת של אינסולין יחסית לדרישה של הגוף.
קיראו עוד
1 מכל 3 מבוגרים - סוכרתי: למה זה קורה?
לא תמיד מודעים אליה בהתחלה. 6 עובדות על סוכרת
גאווה ישראלית: הקיבוץ שמייצר את הצמח שמאזן סוכרת
ניסויים באיזון רמות הסוכר
בתחילת המאה ה-20, הייתה התקדמות רבה בהבנת מנגנון מחלת הסוכרת: ידעו שבמחלה זו יש רמת סוכר גבוהה בדם ובשתן. כמו כן היה ידוע שהמחלה נגרמת מבעיה בלבלב. אולם, דבר לא השתנה בתחום הטיפול בחולים.
בשני העשורים הראשונים של המאה ה-20 התנהל מעין "מירוץ" של חוקרים שניסו להפיק תרופה מהלבלב על ידי מיצוי החומר ההיפוגליקמי (חומר שמוריד סוכר) מבלי שאיש ידע מה הוא. ביוני 1906 בגרמניה, הזריק המדען היהודי-גרמני, ג'ורג לודוויג זולצר (Ludwig Zuelzer) מיצוי לבלב מחיית ניסוי לאדם חולה סוכרת, והביא לשיפור של התופעות הקליניות. ההזרקה הייתה חד-פעמית, כי חומר המיצוי היה מועט.
בין 1910 ל-1920 חלה התקדמות רבה באמצעי בדיקת הסוכר בדם, והתהליך הפך מהיר יותר וצרך כמויות הולכות וקטנות של נסיוב (מרכיב של הדם). במקביל, מספר רב של חוקרים ניסו לעסוק במיצוי הלבלב (על פי אומדנים שונים מדובר במספר שיא של 400 חוקרים).
ב-1919 הצליח ישראל קליינר (Israel Kleiner) ביוכימאי יהודי-אמריקאי, למצות לבלב במי מלח ולהזריק את המיצוי לכלבים שהסירו להם את הלבלב. נמצאה ירידה ברמות הסוכר בדם ובשתן של אותם כלבים, ותופעות הלוואי כללו רק חום קל. מסיבה לא ברורה נטש החוקר את הניסויים בלי להשלימם.
יצירת האינסולין
ד"ר פרדריק בנטינג (F. Banting) היה רופא כללי ומנתח צעיר בעיר לונדון שבמחוז אונטריו בקנדה. אך סקרנותו הובילה אותה לעקוב אחר ההתקדמות בחקר הסוכרת.
בנטינג החליט לנסות להפיק את מיצוי הלבלב לצורך טיפול בסוכרת. ב-1920 כשהיה בגיל 29 בלבד, ביקש את עזרתו של פרופ' ג'ון מקלאוד מאוניברסיטת טורונטו. מקלאוד העמיד לרשותו מעבדה, חיות ניסוי, תקציב ואת עזרתו של צ'ארלס בסט (.CH. Best), שהיה תלמיד מחקר. במקרה גם הגיע באותה תקופה ג'ימס קוליפ (James B. Collip) כימאי צעיר, גם הוא בן 29 בסך הכול, בשם לעבוד עם מקלאוד והשלושה החלו לעבוד במרץ.
במאי 1921, החלו בנטינג ובסט בניסיונות להפיק מיצוי לבלב מכלבים. החוקרים בדקו את יעילות המיצוי שלהם על ידי גרימת היפוגליקמיה (ירידה ברמות סוכר) לחיות בריאות. מקורו של רוב המידע על התקדמות הניסויים שלהם ביומן שניהלו, שמור עד היום בארכיון האוניברסיטה.
פריצת הדרך הייתה ב-1 בינואר 1922. בנטינג ובסט הזריקו מיצוי שהוכן לנער בן 14, חולה סוכרת נעורים, בשם לאונרד תומפסון. לאחר הזריקה לא היו תופעות לוואי, אולם הזריקה הבאה שתומפסון קיבל, ניתנה רק ב-23 בינואר בשל מחסור בחומר. מעתה ואילך, תמיסות ההזרקה הוכנו, וחולים נוספים טופלו והראו תוצאות מצוינות.
במאי 1922 הציגו בנטינג בסט וקוליפ את הישגם בכינוס איגוד הרופאים האמריקנים בוושינגטון. הצלחת המוצר, שכונה "אינסולין", הביאה לדרישה מוגברת שהצוות לא יכול היה לעמוד בה. ב-1923, ועדת פרס הנובל העניקה לבנטינג ומקלאוד במשותף את פרס הנובל לפיזיולוגיה. בנטינג הנדיב מיהר לחלוק את הפרס עם בסט.
אגב, בנטינג, בסט וקוליפ, הוציאו פטנט על תהליך ייצור האינסולין במהלך 1922. אולם מיד לאחר ששילמו תשלום סמלי של דולר קנדי אחד על הרישום, העבירו אותו ואת הזכויות לוועד המנהל של אוניברסיטת טורונטו, כאשר כל ההכנסות העתידיות למכירת הפטנט מאז ועד היום, משמשות למחקר מדעי באוניברסיטת טורונטו ובמיוחד במכון בטורונטו לחקר האינסולין ע"ש של בנטינג ובסט.
סוכרת: כבר לא גזר דין מוות
בשנת 1923 פנו החוקרים יחד עם אוניברסיטת טורונטו לחברת התרופות "אלי לילי" שפיתחה תהליך מסחרי ראשון לייצור אינסולין. האינסולין יוצר ממיצוי לבלב של חזירים ופרות ולראשונה בהיסטוריה האנושית, סוכרת לא הייתה גזר דין מוות. עם זאת, למרות המצאתם של בנטינג ובסט, חייהם של הסוכרתיים נשארו קשים.
ב-1936 גילה רופא וחוקר דני בשם הנס כריסשן הגנדורן (Hans Christian Hagedorn) שניתן להאריך את פעילות האינסולין על ידי הוספת חלבון פרוטמין. חברת נובו נורדיסק החלה בשיווק מסחרי של אינסולין פרוטמין Neutral Protamin Hagedom = NPH בשנת 1950.
חמש שנים מאוחר יותר פיצח פרדריק סנגר (Sanger) בקיימברידג׳ בבריטניה את המבנה החלבוני הבסיסי של האינסולין, וזכה בפרס נובל', וב-1963 אינסולין היה החלבון האנושי הראשון שיוצר בשלמותו באופן סינטטי. ב-1978 יוצר לראשונה אינסולין "הומני" (אנושי ) בשיטות מתקדמות מה שגרם לאינסולין להפוך לחלבון הראשון ההומני שיוצר בשיטות ביוטכנולוגיה מתקדמות, וארבע שנים מאוחר יותר (שנת 1982) הוחל שיווק של אינסולין הומני - שמקורו בבני אדם ולא בחיות.
אך ההתקדמות לא נעצרה בזה. עד לשנת 1985 המטופלים שאבו אינסולין מבקבוקון למזרק קטן ואז הזריקו את מנת האינסולין, אך באותה שנה כבר פותחו עטי האינסולין הראשונים, וב-1992 פותחה משאבת האינסולין הראשונה שהקלה מאוד על חיי החולים.
בשנת 2000 נערך הניסוי הראשון בקרב 470 חולי סוכרת מסוג 1 של השתלת תאי לבלב ובכך גרם לגופם של החולים להתחיל לייצר בעצמם את האינסולין. למרבה האירוניה, בניסוי זה ובבאים אחריו המטופלים אמנם נותרו "חופשיים" מאינסולין, אך נזקקו לתרופות המדכאות את מערכת החיסון.
אינסולין – הדור הבא
בשנים האחרונות עמלו חברות על פיתוח אינסולין הניתן בשאיפה, באופן העוקף את מערכת העיכול, ונספג בגוף דרך דרכי הנשימה. בינואר 2006 אישר מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) לראשונה אינסולין באבקה הניתן בשאיפה כתחליף לאינסולין הניתן בהזרקה, אולם שיווק המוצר הופסק כעבור מספר שנים.
במקביל, מספר קטן של חברות הזנק ברחבי העולם, עמלות על פיתוח גלולת אינסולין מתוחכמת, שמאפשרת לעקוף את מחסום אנזימי מערכת העיכול שהורסים את האינסולין
בנוסף על כך קיימות כיום צורות נוספות שנוסו למתן אינסולין: דרך האף, מדבקה עורית, ככדורי מציצה - ספיגת אינסולין דרך רירית הפה, אך עדיין אינסולין הניתן בהזרקה תת עורית , הינה האופציה הנפוצה ביותר.
אין ספק שבלעדי פיתוחו של ד"ר פרדריק בנטינג העולם היה נראה היום שונה לגמרי. ואכן חוקרים, רופאים וממציאים עשו ועושים כברת דרך עצומה במאה השנים האחרונות כדי למצוא מזור למחלות שנראו בעבר חשוכות מרפא, אך האם יימצא הפתרון או תימצא התרופה שיגרמו לחולי הסוכרת להחלים לחלוטין? את זה רק נדע בעתיד.
ד"ר שלומית קורן היא מומחית ברפואה פנימית ואנדוקרינולוגיה, מנהלת יחידת סוכרת במרכז הרפואי שמיר והעורכת המדעית של עיתון האגודה הישראלית לסוכרת