Polscy naukowcy jako jedni z pierwszych na świecie opracowali lek ratujący życie

Cukrzyca – przed erą insulinoterapii – była chorobą nieuleczalną i śmiertelną. Na początku lat 20. XX wieku odsetek pacjentów chorych na cukrzycę w państwach uprzemysłowionych wynosił od 0,5 do 2 procent populacji. Niewiele wiedziano o tej chorobie, ani jaka jest jej etiologia, ani jak ją leczyć. Terapia polegała głównie na drakońskiej diecie, które doprowadzała do skrajnego wycieńczenia organizmu. Wynalezienie leku na chorobę, która pustoszy organizm i powoduje tak poważne konsekwencje, jak retinopatia cukrzycowa czy nefropatia, było jednym z największych wyzwań dla naukowców na całym świecie.

Odkrycie na Nobla

Przełom w historii medycyny nastąpił w listopadzie 1921 roku. Dr Frederick Banting (1891-1941), chirurg oraz student medycyny Charles Best (1899-1978), którzy pracowali w laboratorium kierowanym przez Jamesa Richarda Macleod’a (1876-1935) na Uniwersytecie w Toronto w Kanadzie, odkryli insulinę. Na początku 1922 roku po raz pierwszy podano ten lek choremu na cukrzycę 14-letniemu Leonardowi Thomsonowi. Chłopcu w stanie śpiączki, wywołanej ketozą cukrzycową, insulina uratowała życie. To wydarzenie wywołało wielkie poruszenie w medycznym świecie. Amerykańscy lekarze początkowo sceptycznie nastawieni do wynalazku, zmienili zdanie, gdy nowatorska terapia pomogła 14-letniej Elizabeth Hughes, córce sekretarza stanu USA, chorej na cukrzycę typu 1. Szwedzka Akademia Nauk postanowiła docenić niezwykłe odkrycie i już rok później przyznano Nagrodę Nobla Bantingowi i Macleod’owi. Komitet pominął jednak wkład pracy młodego Besta, ale dr Frederick Banting w uznaniu zasług asystenta, podzielił się z nim nagrodą pieniężną.

Nowym lekiem, na który czekali pacjenci, szybko zainteresował się amerykański przemysł farmaceutyczny i w 1923 roku pojawiły się pierwsze insuliny na rynku. Wkrótce lek zaczęto produkować również w Europie: w Danii, Anglii, Holandii. W styczniu 1924 roku do tych krajów dołączyła Polska.

Insulinę wyprodukujemy w Polsce

Państwowy Zakład Higieny (PZH), który powstał w 1918 roku (jako Centralny Zakład Epidemiologiczny), miał za zadanie m.in. kształtować zdrowie publiczne, zapobiegać chorobom przewlekłym. Ludwik Rajchman (1881-1965), bakteriolog i działacz społeczny, pierwszy dyrektor PZH, zaproponował stanowisko kierownika Zakładu Biochemii światowej sławy polskiemu biochemikowi, odkrywcy witaminy B1 i twórcy terminu „witamina” Kazimierzowi Funkowi (1884-1967). Fundacja Rockefellera zgodziła się pokrywać pensję i naukowiec w 1923 roku podpisał kontrakt na cztery lata.

Funk prowadził prace badawcze nad witaminami z grupy B, zajmował się biochemią białek, hormonów, enzymów trawiennych. Zdawał sobie sprawę, że zapotrzebowanie na insulinę było duże, a sprowadzanie jej z zagranicy kosztowne, dlatego postanowił zająć się wytwarzaniem tego leku. W 1924 roku, na podstawie opublikowanych prac dr. Bantinga i Besta, dotyczących metody pozyskania insuliny, rozpoczęto produkcję. Lek był podawany pacjentom w jednej z klinik szpitala w Warszawie. Niestety pierwsze insuliny nie były dobrze oczyszczone i szybko ulegały dezaktywacji. Kazimierz Funk prowadził więc badania nad poprawą jej jakości. Jego zaangażowanie w produkcję insuliny było tak duże, że nie tylko za własne pieniądze kupił nowoczesny sprzęt do laboratorium, ale też jeździł do podwarszawskich rzeźni i skupował wieprzowe i wołowe trzustki. Wyniki swoich badań, m.in. dotyczących wpływu insuliny na gospodarkę fosforanową, publikował w międzynarodowych czasopismach naukowych. Jako jeden z pierwszych naukowców interesował się doustnym stosowaniem insuliny.

W 1924 roku w Państwowym Zakładzie Higieny wyprodukowano 315 000 j.m. insuliny, dwa lata później produkowano już prawie 1 mln jednostek insuliny, a w 1929 roku aż 1 390 000 j.m.

Tomasz Spasowicz: produkcja insuliny na skalę światową

W 1926 roku Kazimierz Funk, rozczarowany, że został pominięty w wyborach na kierownika Katedry Biochemii na Uniwersytecie Warszawskim, ponadto kończył mu się kontakt, zdecydował się wyjechać z Polski. Ludwik Rajchman potrzebował jego następcy w Państwowym Zakładzie Higieny, aby kontynuować produkcję insuliny. Wybrał doskonale wykształconego chemika, Tomasza Spasowicza (1890-1970) z lubelskiego oddziału PZH, który prowadził tam badania nad otrzymywaniem insuliny w skali laboratoryjnej. Spasowicz, dzięki stypendium Fundacji Rockefellera, jesienią 1927 roku odbył zagraniczne szkolenia w Zakładzie Fizjologii Uniwersytetu w Toronto, w laboratoriach uniwersyteckich w Waszyngtonie, Bostonie, Londynie. Tam miał możliwość zapoznania się z metodami otrzymywania insuliny oraz jej kontroli farmakologicznej. Rok później wrócił do Polski i rozpoczął pracę w Dziale Surowic i Szczepionek w PZH w Warszawie. W utworzonym przez siebie Oddziale Organopreparatów rozpoczął zmodyfikowaną metodę produkcji insuliny z trzustek bydlęcych. Okazało się, że otrzymane przez niego preparaty insulinowe były tak dobrej jakości, że nie traciły aktywności podczas przechowywania.

Leczenie insuliną nie było jednak takie łatwe: poprawa czystości preparatów skróciła czas ich działania, pacjenci musieli wykonywać zastrzyki nawet 2-3 razy dziennie. Do wydłużenia czasu działania wykorzystano odkrycie duńskiego lekarza Hansa Christiana Hagedorna (1888-1971), który do insuliny dodał protaminę, czyli biało otrzymywane z nasienia łososi lub pstrągów. Wyniki innych badań wykazały, że dłuższy czas działania insuliny można było uzyskać za pomocą dodania małych ilości cynku. W ten sposób w 1935 roku uzyskano insulinę cynkowo-protaminową o przedłużonym czasie działania.

Tomasz Spasowicz opracował swoją metodę produkcji takiej insuliny, wykorzystując protaminę z tzw. mleczka ryb łososiowatych, pstrągów i troci. W 1938 roku uruchomił produkcję insuliny o przedłużonym działaniu hipoglikemicznym. Wkrótce Polska stała się czwartym krajem w Europie, po Wielkiej Brytanii, Danii i Niemczech, produkującym insulinę. Produkcja cały czas się zwiększała: w 1934 roku produkowano 8 846 800 j.m., a w 1938 roku – 25 220 250 j.m. Od 1935 roku nadwyżki insuliny eksportowano, najpierw do Czechosłowacji, a następnie do Estonii i Jugosławii. W 1938 roku ponad 30 proc. polskiej insuliny sprzedawano za granicę.

Wybuch II wojny światowej w 1939 roku nie zastopował produkcji insuliny w Warszawie. Nazistowskie Niemcy bardzo potrzebowały tego leku, dlatego PZH zajmował się jego wytwarzaniem aż do końca wojny. Według prof. Józefa W. Grotta (1894-1973), specjalisty w zakresie cukrzycy, Spasowicz zapisał się w kartach historii medycyny jako uznany naukowiec, który nie tylko „dał krajowi pierwszy preparat insuliny o przedłużonym działaniu w postaci insuliny cynkowo-protaminowej”, ale też zadbał o „dostateczny zapas insuliny na okres wojny oraz bezpośrednio na najbliższy okres powojenny”. Tomasz Spasowicz pracował nad wytwarzaniem insuliny aż do 1966 roku.