Un’arzilla centenaria

Ricerca - Nel 1921, Frederick Grant Banting e Charles Herbert Best dimostrarono il ruolo dell’insulina nel controllo della glicemia
/ 27.12.2021
di Sergio Sciancalepore

L’insulina è una signora centenaria, nata nel 1921 a Toronto, Canada, è ancora oggi molto attiva nonostante l’età e non ha nessuna intenzione di godersi un meritato riposo: da cento anni è uno dei farmaci salvavita più utilizzati nel mondo per il trattamento del diabete, malattia un tempo incurabile.

Chi ha scoperto l’insulina, l’ormone prodotto dal pancreas e fondamentale (assieme all’altro ormone pancreatico, il glucagone) per controllare la quantità di glucosio nel sangue? Come spesso accade nella scienza, le idee e le scoperte non hanno sempre un unico «padre» o un’unica «madre», ma sono il risultato del progredire, dell’accumularsi di conoscenze a opera di molti scienziati: poi accade che a un certo punto ci sia la scoperta decisiva, come quella che fecero – nel 1921, a Toronto – il medico Frederick Grant Banting e il suo studente e assistente, Charles Herbert Best.

Banting aveva letto alcune relazioni scientifiche sull’insulina (termine coniato nel 1909 da Jean De Mayer) e decise di iniziare una serie di esperimenti per identificare il ruolo del pancreas e dell’insulina nel metabolismo del glucosio e nel diabete, ruolo finora ad allora ipotizzato ma non dimostrato. Banting e Best ritenevano che la glicemia fosse controllata o tramite il passaggio del sangue nel pancreas, oppure dalla parte endocrina dell’organo tramite la produzione e l’immissione nel sangue dell’insulina. Per capire quale fosse l’ipotesi giusta, cominciarono – nel loro laboratorio universitario – a togliere il pancreas ad alcuni cani che, in breve tempo, mostrarono i segni del diabete: il più evidente, l’aumento del livello di glucosio nel sangue e nelle urine. A quel punto, Banting e Best iniettarono in quei cani diverse sostanze estratte dalle ghiandole del pancreas, notando che il glucosio tendeva a diminuire e la salute dei cani a migliorare. Già, ma quale componente di quegli estratti agiva sulla glicemia: gli enzimi o l’insulina?

Preparando diversi tipi di estratti, osservarono che quelli contenenti enzimi digestivi non avevano alcun effetto, mentre quelli contenenti solo insulina erano efficaci: dunque, solo l’insulina prodotta dalla parte endocrina del pancreas è responsabile del controllo della glicemia e la sua mancanza provoca il diabete. A questo punto, decisero di passare alla sperimentazione sull’uomo, ma i primi risultati furono deludenti, a causa delle impurità contenute nell’estratto utilizzato: il problema fu risolto dal chimico James Bertram Collip che, lavorando sulla purificazione dell’estratto canino, ottenne sieri con elevati livelli di insulina. Così, nel 1922, all’Ospedale generale di Toronto, fu iniettata una dose di insulina a un diabetico di 14 anni, Leonard Thompson, con pieno successo.

Il resoconto dell’intervento fu pubblicato nel «Canadian Medical Association Journal», riscuotendo in tutto il mondo medico una generale approvazione, che portò (1923) all’assegnazione del Nobel per la Medicina a Frederick Grant Banting e a John James Rickard Macleod, il medico che aveva subito riconosciuto il valore del lavoro di Banting, sostenendolo nella sperimentazione.

Dopo ulteriori interventi per ottenere preparazioni ancor più purificate per evitare allergie, era giunto il momento di usare l’insulina come trattamento di routine. La Casa farmaceutica statunitense Lilly (oggi Eli Lilly) iniziò nel 1923 a produrre l’«Iletin» per il solo mercato USA, ma nel 1925 le fiale prodotte erano già 217 milioni, vendute in tutto il mondo.

Le ricerche sul diabete e l’insulina continuarono, tanto che nel 1937 venne prodotta l’insulina PZI, contente una sostanza (la protammina, ricavata da pesci d’acqua dolce) che prolungava l’azione del farmaco. Negli anni Cinquanta del secolo scorso si ebbero diversi progressi, come il perfezionamento delle tecniche di purificazione degli estratti pancreatici di bovini e suini, permettendo di ottenere insulina altamente pura: tra il 1953 e il 1957 vennero messe a punto le insuline lente (semilente, lente e ultralente), per consentire il dosaggio e l’uso più adatto alle esigenze dei diabetici.

Nel 1955, il chimico Frederick Sanger scoprì la struttura dell’insulina, formata da 51 aminoacidi distribuiti su due file (filamenti A e B) uniti tra loro: l’insulina è stata la prima proteina di cui si è determinata la struttura. E c’è un altro primato per il quale questo ormone va fiero: è stata, infatti, la prima proteina ad essere prodotta artificialmente con la tecnica dell’ingegneria genetica.

Tra il 1978 e il 1980 vennero isolati i geni umani che dirigono la produzione dell’insulina, trasferendoli tra i geni di un batterio: il DNA «ricombinante» del batterio può così produrre l’ormone, evitando di utilizzare quello animale. Ora, nei laboratori, una quantità sterminata di batteri fabbrica senza sosta l’insulina.

E ancora molto possiamo aspettarci. Sono in arrivo nuove terapie con insulina basale settimanali e terapie che inietteranno insuline intelligenti con dispositivi differenti rispetto alle classiche «penne»; insuline intelligenti che saranno in grado di esprimere la loro potenza sul controllo della glicemia variabile, in funzione della concentrazione di glucosio del paziente in quello specifico momento.

L’insulina rimarrà al centro della terapia per il diabete di tipo 1 e per i pazienti con diabete di tipo 2 trattati con insulina per i prossimi anni, ma con modalità di somministrazione meno invasive e con sistemi di supporto sempre più sofisticati, in attesa di una soluzione radicale al problema, quello del trapianto di quelle zone del pancreas che producono l’insulina.

Nel 2000 è stata messa a punto una tecnica che prevede, tramite un intervento chirurgico, di trapiantare le zone prelevate da un donatore nel pancreas di un diabetico: questi interventi sono già stati effettuati, ma solo su pazienti e donatori selezionati. Inoltre, ci sono problemi per quanto riguarda le donazioni di pancreas, in quanto per eseguire un trapianto occorrono due organi e, naturalmente, trattandosi di un trapianto occorre sottoporsi a terapia antirigetto. In attesa che questa tecnica ancora sperimentale e di uso limitato si evolva, auguriamo lunga vita all’insulina.