/ viernes 12 de noviembre de 2021

Insulina, 100 años de salvar vidas

Si el cuerpo no usa la insulina adecuadamente o no la produce de forma suficiente, ocurre la diabetes

Este 11 de noviembre se cumplieron 100 años del descubrimiento de la insulina, un medicamento que ayuda al tratamiento de la diabetes, que si bien sigue siendo un flagelo para la Humanidad, sin ella su poder letal sería mayor.

Se tiene documentado que los primeros diagnósticos de la diabetes datan de hace más de dos mil años: micción excesiva, hambre, sed, más afectación en personas con obesidad… Médicos de todas las épocas trataron por todos los medios posibles encontrarle cura.

➡️ Así es nueva terapia para mejorar control de diabetes tipo 2

En el Decamerón de Bocaccio se describe el primer uso de un biosensor para diagnosticar está enfermedad, concretamente en uno de los cuentos, un médico chupa la orina de una hermosa joven. La presencia de glucosa en la orina y por tanto, el sabor dulce, es una indicación de la dolencia.

Algunos síntomas, como el exceso de micción, hicieron que se relacionara la diabetes con el órgano equivocado: los riñones. Fue hasta el siglo XVIII cuando el científico Thomas Cawley, tras una autopsia a una persona con diabetes, observó un páncreas atrófico con múltiples cálculos en el tejido pancreático.

En 1848, Claude Bernard descubrió la función digestiva del páncreas. En 1867, Paul Langerhans descubrió islotes dispersos de células de diferente estructura respecto a las células producidas por los fermentos digestivos en el páncreas de un mono.

Sólo es hasta 20 años más tarde, en 1889, que dos fisiólogos de la Universidad de Estrasburgo (Von Mering y Minkowsky), extirparon un páncreas para comprobar en un organismo vivo cómo afecta su ausencia. Apreciaron que los síntomas tenían relación con la diabetes al ver como el animal se hinchaba, orinaba con mucha frecuencia y su sed aumentó.

El trabajo de Von Mering y Minkowsky puso el foco definitivamente en el páncreas y en una sustancia que producen los islotes, cuya función sería la de regular los azúcares: la insulina o isletina. Lamentablemente no pudieron llegar más lejos, pero habían puesto los cimientos suficientes para que otros investigadores continuaran su trabajo.

EUREKA

Fue hasta el 31 de octubre de 1920, a las dos de la mañana –así de preciso lo registraron--que a Frederick G. Banting, un cirujano que ejercía su profesión en la ciudad de London, provincia de Ontario, en Canadá, se le ocurrió una idea para aislar la secreción interna del páncreas. La semana siguiente se reunió con el doctor John Macleod en Toronto y desarrollaron un plan de investigación.

En el verano de 1921, Macleod le prestó a Banting su laboratorio y 10 perros, y como asistente de verano le asignó a Charles Best, un estudiante de medicina que tenía ya un grado en Fisiología y Bioquímica. El otro candidato para investigar era su compañero Edward Clark Noble –quien perdió su opción de quedarse en ese laboratorio tras el lanzamiento de una moneda– y fue asignado a un proyecto en otra institución.

No fue mucho dinero lo que se les dio, pero así se gestó el descubrimiento de la insulina. En un comienzo, Macleod estuvo allí, pero pronto viajó a Escocia de vacaciones.

Solos ya –aunque en comunicación con Macleod– los canadienses fracasaron en el intento de atrofiar totalmente el páncreas mediante la ligación del conducto de Wirsung; hubo recanalización, se presentaron infecciones y en poco tiempo murieron 7 de los 10 perros.

Sin perder su entusiasmo, salieron a comprar perros callejeros económicos, en un momento en el que había gran activismo entre los protectores de animales. El dinero para esto provino de la venta de un carro marca Ford que Banting tenía.

Pronto encontraron que no era necesaria la ligadura del conducto e idearon una técnica para retirar todo el páncreas y buscar la atrofia. Luego lograron hacer un extracto del páncreas remanente; tajadas de éste fueron colocadas en solución de Ringer, enfriadas y maceradas en mortero y luego filtradas.

Una hora después de inyectada la solución a un terrier diabético en coma, este se levantó y movió la cola. Su glicemia descendió para volver a subir después de pasar azúcar por una sonda nasogástrica, aunque ni la hiperglicemia ni la glicosuria fueron tan marcadas como sucedió con un perro pancreatectomizado, al que no se le dio el extracto. Los dos investigadores habían hecho un descubrimiento extraordinario

Para enero de 1922 el bioquímico James B. Collip logró aislar insulina suficientemente pura para administrarse en humanos y que se aplicó por primera ocasión en el Hospital General de Toronto a Leonard Thompson, un adolescente con diabetes tipo 1. Los investigadores dieron los derechos de patente a la Universidad de Toronto, de modo que los diabéticos por todo el mundo pudieran utilizar las ventajas de la insulina.

Los ensayos clínicos se llevaron a cabo en 1922 y al año siguiente Eli Lilly lanzó al mercado la primera insulina comercial con el nombre de “Iletin”.

El descubrimiento fue de tal alcance, que en octubre de 1923 Banting y Macleod recibieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina por haber descubierto la insulina, uno de los grandes triunfos en investigación médica.

DE CERDO

En Europa, la fábrica alemana de colorante Hoechst fue la primera en producirla sólo un año después bajo la dirección de Oskar Minkowski, quien en 1889 había descubierto la relación entre el páncreas y la diabetes.

No obstante, la insulina animal presentaba varios problemas. Para empezar, su elevado precio. Para cubrir sus necesidades anuales, un diabético necesita los páncreas de aproximadamente 50 cerdos.

En la época de máxima producción, Hoechts procesaba diariamente 11 toneladas de páncreas de cerdo procedentes de más de 100 mil animales, por lo tanto, el tratamiento sólo estaba al alcance de unos pocos.

En 1973, Cohen y Boyer crearon la primera bacteria transgénica que era capaz de expresar un gen foráneo. Todo parecía indicar que esta técnica podría servir para la producción de proteínas o péptidos de interés médico. Para eso hacía falta identificar el gen que codificaba la insulina en el genoma humano, algo que consiguieron W. Gilbert y Lydia Villa-Komaroff en 1977.

No obstante, todavía había que solventar un inconveniente. La insulina se produce a partir de una única cadena que se corta en varios sitios hasta quedar convertida en dos cadenas unidas por los enlaces disulfuro. Las bacterias o las levaduras son capaces de sintetizar el precursor, pero no de procesarlo, por lo que el resultado era a todas luces inútil.

Por suerte no siempre hay que hacer las cosas como la naturaleza lo hace. La solución elegida fue sintetizar las dos cadenas por separado y unirlas por métodos químicos. Los primeros en conseguirlo en 1977 fueron Riggs, Itaura y Boyer.

El primer ensayo clínico se llevó a cabo en 17 voluntarios en julio de 1980 en el Guy’s Hospital de Londres y la comercialización se llevó a cabo por Elli Lilly, en consorcio con el propio Boyer y Genetech en 1982, con el nombre comercial de Humulin.

La ventaja de la ingeniería genética es que no sólo copia la insulina animal, sino que se puede mejorar. Según las necesidades del paciente, interesa que el efecto de la insulina sea inmediato (durante un choque hiperglucémico, por ejemplo) o persistente a lo largo del tiempo.

En 1996 se produjo la Humalog, una versión de la insulina que, cambiando de posición dos aminoácidos conseguía aumentar la velocidad del efecto. Por otra parte, alargando una de las cadenas con dos aminoácidos y sustituyendo una glicina por una arginina se produjo la glargina, comercializada bajo la marca Lantus. Esta versión tenía la particularidad de ser poco soluble, lo que provocaba que su efecto se alargara a lo largo del día y no de forma inmediata.

Actualmente toda la insulina que se encuentra en el mercado se sintetiza por técnicas de ingeniería genética, lo que permite que ya no sea un tratamiento para unos pocos sino al alcance de la mayoría de la población.


Este 11 de noviembre se cumplieron 100 años del descubrimiento de la insulina, un medicamento que ayuda al tratamiento de la diabetes, que si bien sigue siendo un flagelo para la Humanidad, sin ella su poder letal sería mayor.

Se tiene documentado que los primeros diagnósticos de la diabetes datan de hace más de dos mil años: micción excesiva, hambre, sed, más afectación en personas con obesidad… Médicos de todas las épocas trataron por todos los medios posibles encontrarle cura.

➡️ Así es nueva terapia para mejorar control de diabetes tipo 2

En el Decamerón de Bocaccio se describe el primer uso de un biosensor para diagnosticar está enfermedad, concretamente en uno de los cuentos, un médico chupa la orina de una hermosa joven. La presencia de glucosa en la orina y por tanto, el sabor dulce, es una indicación de la dolencia.

Algunos síntomas, como el exceso de micción, hicieron que se relacionara la diabetes con el órgano equivocado: los riñones. Fue hasta el siglo XVIII cuando el científico Thomas Cawley, tras una autopsia a una persona con diabetes, observó un páncreas atrófico con múltiples cálculos en el tejido pancreático.

En 1848, Claude Bernard descubrió la función digestiva del páncreas. En 1867, Paul Langerhans descubrió islotes dispersos de células de diferente estructura respecto a las células producidas por los fermentos digestivos en el páncreas de un mono.

Sólo es hasta 20 años más tarde, en 1889, que dos fisiólogos de la Universidad de Estrasburgo (Von Mering y Minkowsky), extirparon un páncreas para comprobar en un organismo vivo cómo afecta su ausencia. Apreciaron que los síntomas tenían relación con la diabetes al ver como el animal se hinchaba, orinaba con mucha frecuencia y su sed aumentó.

El trabajo de Von Mering y Minkowsky puso el foco definitivamente en el páncreas y en una sustancia que producen los islotes, cuya función sería la de regular los azúcares: la insulina o isletina. Lamentablemente no pudieron llegar más lejos, pero habían puesto los cimientos suficientes para que otros investigadores continuaran su trabajo.

EUREKA

Fue hasta el 31 de octubre de 1920, a las dos de la mañana –así de preciso lo registraron--que a Frederick G. Banting, un cirujano que ejercía su profesión en la ciudad de London, provincia de Ontario, en Canadá, se le ocurrió una idea para aislar la secreción interna del páncreas. La semana siguiente se reunió con el doctor John Macleod en Toronto y desarrollaron un plan de investigación.

En el verano de 1921, Macleod le prestó a Banting su laboratorio y 10 perros, y como asistente de verano le asignó a Charles Best, un estudiante de medicina que tenía ya un grado en Fisiología y Bioquímica. El otro candidato para investigar era su compañero Edward Clark Noble –quien perdió su opción de quedarse en ese laboratorio tras el lanzamiento de una moneda– y fue asignado a un proyecto en otra institución.

No fue mucho dinero lo que se les dio, pero así se gestó el descubrimiento de la insulina. En un comienzo, Macleod estuvo allí, pero pronto viajó a Escocia de vacaciones.

Solos ya –aunque en comunicación con Macleod– los canadienses fracasaron en el intento de atrofiar totalmente el páncreas mediante la ligación del conducto de Wirsung; hubo recanalización, se presentaron infecciones y en poco tiempo murieron 7 de los 10 perros.

Sin perder su entusiasmo, salieron a comprar perros callejeros económicos, en un momento en el que había gran activismo entre los protectores de animales. El dinero para esto provino de la venta de un carro marca Ford que Banting tenía.

Pronto encontraron que no era necesaria la ligadura del conducto e idearon una técnica para retirar todo el páncreas y buscar la atrofia. Luego lograron hacer un extracto del páncreas remanente; tajadas de éste fueron colocadas en solución de Ringer, enfriadas y maceradas en mortero y luego filtradas.

Una hora después de inyectada la solución a un terrier diabético en coma, este se levantó y movió la cola. Su glicemia descendió para volver a subir después de pasar azúcar por una sonda nasogástrica, aunque ni la hiperglicemia ni la glicosuria fueron tan marcadas como sucedió con un perro pancreatectomizado, al que no se le dio el extracto. Los dos investigadores habían hecho un descubrimiento extraordinario

Para enero de 1922 el bioquímico James B. Collip logró aislar insulina suficientemente pura para administrarse en humanos y que se aplicó por primera ocasión en el Hospital General de Toronto a Leonard Thompson, un adolescente con diabetes tipo 1. Los investigadores dieron los derechos de patente a la Universidad de Toronto, de modo que los diabéticos por todo el mundo pudieran utilizar las ventajas de la insulina.

Los ensayos clínicos se llevaron a cabo en 1922 y al año siguiente Eli Lilly lanzó al mercado la primera insulina comercial con el nombre de “Iletin”.

El descubrimiento fue de tal alcance, que en octubre de 1923 Banting y Macleod recibieron el Premio Nobel en Fisiología y Medicina por haber descubierto la insulina, uno de los grandes triunfos en investigación médica.

DE CERDO

En Europa, la fábrica alemana de colorante Hoechst fue la primera en producirla sólo un año después bajo la dirección de Oskar Minkowski, quien en 1889 había descubierto la relación entre el páncreas y la diabetes.

No obstante, la insulina animal presentaba varios problemas. Para empezar, su elevado precio. Para cubrir sus necesidades anuales, un diabético necesita los páncreas de aproximadamente 50 cerdos.

En la época de máxima producción, Hoechts procesaba diariamente 11 toneladas de páncreas de cerdo procedentes de más de 100 mil animales, por lo tanto, el tratamiento sólo estaba al alcance de unos pocos.

En 1973, Cohen y Boyer crearon la primera bacteria transgénica que era capaz de expresar un gen foráneo. Todo parecía indicar que esta técnica podría servir para la producción de proteínas o péptidos de interés médico. Para eso hacía falta identificar el gen que codificaba la insulina en el genoma humano, algo que consiguieron W. Gilbert y Lydia Villa-Komaroff en 1977.

No obstante, todavía había que solventar un inconveniente. La insulina se produce a partir de una única cadena que se corta en varios sitios hasta quedar convertida en dos cadenas unidas por los enlaces disulfuro. Las bacterias o las levaduras son capaces de sintetizar el precursor, pero no de procesarlo, por lo que el resultado era a todas luces inútil.

Por suerte no siempre hay que hacer las cosas como la naturaleza lo hace. La solución elegida fue sintetizar las dos cadenas por separado y unirlas por métodos químicos. Los primeros en conseguirlo en 1977 fueron Riggs, Itaura y Boyer.

El primer ensayo clínico se llevó a cabo en 17 voluntarios en julio de 1980 en el Guy’s Hospital de Londres y la comercialización se llevó a cabo por Elli Lilly, en consorcio con el propio Boyer y Genetech en 1982, con el nombre comercial de Humulin.

La ventaja de la ingeniería genética es que no sólo copia la insulina animal, sino que se puede mejorar. Según las necesidades del paciente, interesa que el efecto de la insulina sea inmediato (durante un choque hiperglucémico, por ejemplo) o persistente a lo largo del tiempo.

En 1996 se produjo la Humalog, una versión de la insulina que, cambiando de posición dos aminoácidos conseguía aumentar la velocidad del efecto. Por otra parte, alargando una de las cadenas con dos aminoácidos y sustituyendo una glicina por una arginina se produjo la glargina, comercializada bajo la marca Lantus. Esta versión tenía la particularidad de ser poco soluble, lo que provocaba que su efecto se alargara a lo largo del día y no de forma inmediata.

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