Zázrak menom inzulín

Egyptského lekára, zubára a chirurga v jednej osobe však poznáme nielen pre jeho hrobku. Jeho dielo sa čiastočne zachovalo v takzvanom Ebersovom papyruse a z hlbiny takmer štyritisíc rokov sa k nám prihovára dodnes. Sú v ňom totiž popísané choroby, ktorými trpeli obyvatelia údolia Nílu a ktorými trpíme aj my.

Jedna z tých chorôb sa prejavovala častým močením, stratou váhy a podivnou skutočnosťou, že k moču postihnutého sa zbiehali mravce. Hesy-Ra ju odporúča liečiť zmesou prazvláštnych prostriedkov, z ktorých jeden („asit“) dnes ani nedokážeme identifikovať, ale o úspešnosti takejto terapie mlčí. Bol by zázrak, keby fungovala. Ostatne antická medicína bola zvyknutá na to, že pacienti umierajú.

O mnoho storočí neskôr opísal grécky lekár Galén z Pergamonu tú istú chorobu. Nadmerné močenie, úporný pocit smädu, prudké chudnutie a nevyhnutná smrť. Jeho súčasník Aretaeus z Kapadócie označil život s chorobou ako „krátky, desivý a plný bolesti“. A antickí Gréci chorobu aj definitívne pomenovali, slovom zo svojho jazyka, ktoré je dnes všeobecne známe: diabetes.

Aretaeove slová o krátkom a desivom závere života platili až do roku 1922. Hoci od jeho čias uplynuli celé veky a technická civilizácia sa medzitým rozvinula do značne vyspelého stavu, s diabetom si nikto nevedel rady. Zatiaľ čo nad hlavami občanov vyspelých štátov sa preháňali prvé lietadlá, na stoloch svietili elektrické lampy a ľudstvo švitorilo po rádiových vlnách, pre chorých, ktorých postihlo toto prekliatie, platilo to isté ako pre dávnych poddaných rímskych cisárov a egyptských faraónov: časté močenie; prudké chudnutie, vracanie zrazenej krvi, strata vedomia. A nevyhnutná smrť.

Jedinou pozitívnou skutočnosťou v celom tomto panteóne desu bol fakt, že strašná choroba bola vzácna. Sám Galén, ktorý sa dožil skoro deväťdesiatich rokov, píše, že ju za celú svoju kariéru uvidel len dvakrát. Bohužiaľ, keď už prišla, obvykle postihovala mladých ľudí, často ešte v nedospelom veku. Tých, ktorí mali mať celý život pred sebou.

Kde sa berie ten cukor?

Staroegyptských mravcov priťahoval moč pacientov, lebo bol sladký. Obsahoval cukor, ktorého pôvod bol pre antických lekárov záhadou. Aj Gréci si všimli, že moč diabetikov lížu psy, a definitívna diagnóza sa dala stanoviť tak, že ju ochutnal aj ošetrujúci lekár. (Aspoň niečo, čo zdravotníci modernej doby robiť nemusia.)

V 19. storočí prišiel francúzsky lekár Apollinaire Bouchardat uprostred prusko-francúzskej vojny na to, že ak zavládne hlad, množstvo cukru v moči sa znižuje. Začal teda predpisovať hladovku svojim diabetickým pacientom a skutočne zaznamenal úspech: žili o niečo dlhšie. Presnejšie povedané, tým starším sa mohlo uľaviť aj podstatne, kým tí mladší si kúpili len niečo málo času navyše. Vtedy ešte nebolo známe, že existujú dva druhy cukrovky, prvý a druhý typ a spôsobujú ich značne odlišné mechanizmy. Bouchardat prišiel zároveň ako prvý s myšlienkou, že príčina choroby môže ležať v brušnom orgáne menom pankreas. Ešte si netrúfal na presnú hypotézu, ako by choroba mala vznikať.

Cukor v moči diabetikov pochádzal z krvi, ktorá ho bola plná. Ľudské telo si za normálnych okolností snaží udržiavať hladinu glukózy vo veľmi úzkych medziach. Keď sa mu to nedarí, začne sa prebytku zbavovať všetkými možnými cestami. Jednou z možností, ako vylúčiť nadbytočný cukor z tela von, je práve vymočiť ho. Obličky, ktoré nie sú na tento druh provizórnej, ale intenzívnej námahy stavané, tým pochopiteľne trpia a časom môžu úplne zlyhať. Bez funkčných obličiek, ktoré odpratávajú všelijaké odpady z krvi, ale človek čoskoro zomrie na vnútornú otravu splodinami vlastného metabolizmu.

Začiatkom 20. storočia sa už podozrenie vedeckých kruhov zúžilo na pankreas, orgán, na ktorý prvýkrát ukázal prstom doktor Bouchardat. Zdalo sa, že pankreas produkuje nejaký hormón, ktorého úlohou je práve kontrola hladiny krvného cukru, a že za tým účelom má aj špeciálne štruktúry pomenované Langerhansove ostrovčeky. Pokiaľ by tieto štruktúry vypovedali prácu, prestal by sa hormón vyrábať a pacientovi by sa začala v krvi hromadiť glukóza – prvý príznak diabetu.

Lenže túto hypotézu nevedel nikto preukázať objavom konkrétnej látky. Záhadný hormón, pokiaľ v pankrease vôbec bol, akoby nedokázal prežiť vyňatie zo živého organizmu.

Dvaja mladí Kanaďania a jeden starší Škót

V kritickom roku 1921, keď urobili svoj zásadný objav, oslávil Frederick Banting tridsiatku a jeho mladší kolega Charles Best mal dokonca iba 22 rokov. Na svojej úlohe však nepracovali sami. Ich radcom bol oveľa starší škótsky profesor John Macleod, s ktorým mali neskôr obaja muži viesť dlhé a trpké spory o to, kto z nich sa akou mierou zaslúžil o objav inzulínu. Jeden čas mali v interpretácii dejín navrch Banting a Best, pretože Macleod zomrel ako prvý a nemohol sa už brániť. (Banting sám ho prežil len o pár rokov; zomrel pri páde lietadla roku 1941.) Moderná história medicíny však hodnotí prácu všetkých troch mužov ako rovnocennú.

V Bantingovom laboratóriu sa v lete 1921 podarilo to, čo predtým nedokázalo mnoho slávnych mien: izolovať záhadný hormón z pankreasu. Objavená látka, ktorá pochádzala z Langerhansových ostrovčekov (insulae), dostala meno inzulín. Bolo jej málo, ale poskytovala nádej. Čo keby jej dopĺňaním do organizmu – injekčne, nijako inak sa to robiť nedalo – získali diabetici späť svoju schopnosť kontrolovať krvný cukor? Potom by bolo napríklad možné udržať priebeh choroby v znesiteľných medziach aj bez krutej hladovky a bez pozvoľného skĺzania k dôverne známej sekvencii hrôzy v podobe častého močenia, pocitu smädu, prudkého chudnutia a nevyhnutnej smrti.

Prvé pokusy na psoch, ktorým cukrovku umelo vyvolali chirurgickým zásahom do pankreasu, ukázali, že nádej je reálna. Bolo potrebné pristúpiť k pokusom na ľuďoch, čo znamenalo produkovať inzulín v pokiaľ možno čo najväčšej čistote. Úvodné problémy s izoláciou dostatočne čistého inzulínu vyriešil privolaný biochemik James Collip. Zdrojom hormónu pre pokusy na ľuďoch boli prasacie a hovädzie pankreasy, lacno dostupné na bitúnkoch.

V januári 1922 dostal prvý injekciu inzulínu trinásťročný pacient Leonard Thompson. V okamihu podania látky ležal na smrteľnej posteli a na prvú dávku zareagovalo jeho telo prudkou alergickou reakciou. Vedci mali podozrenie, že do roztoku prenikli nečistoty zo zvieracích tkanív, a museli narýchlo prísť s ešte spoľahlivejšou metódou, ako extrahovaný inzulín prečistiť. Druhá injekcia o dvanásť dní neskôr už žiadne problémy nespôsobila a smrteľne chorý chlapec sa začal viditeľne uzdravovať – prvýkrát za celú históriu cukrovky. Thompson sa nakoniec dožil 26 rokov a podľahol roku 1935 úplne inej chorobe – zápalu pľúc. Penicilínu, ktorý by ho mohol zachrániť druhýkrát, sa už nedočkal.

Rýchlosť porážky dávneho nepriateľa bola ohromujúca. Počas jediného roku sa zo smrteľnej choroby stal dobre kontrolovateľný a zvládnuteľný chronický stav. Frederick Banting a John Macleod dostali za svoj objav hneď v roku 1923 Nobelovu cenu. Banting patrí dodnes k jej najmladším laureátom.

Baktérie a gény

Objavitelia inzulínu odovzdali svoj patent na voľné využitie, aby utrpenie pacientov nikto nezneužíval na svoj zisk. Napriek tomu je inzulín v mnohých štátoch sveta (napríklad v USA) pomerne drahý. Je to dané tým, že dnes sa vyrába úplne inými spôsobmi, s ktorými Bantingov patent nemá nič spoločné. Jeho hlavným producentom sú geneticky modifikované baktérie alebo kvasinky, upravené tak, aby si v sebe niesli kód na výrobu ľudského inzulínu.

V poslednej dobe sa pozornosť vedcov uberá aj smerom, ktorý bol pred 100 rokmi nepredstaviteľný, okrem iného preto, že podstatu kódovania informácií v génoch ešte nikto nepoznal. Príčinou diabetu 1. typu je to, že imunitný systém pacienta zo záhadného dôvodu zaútočí na vlastné bunky v Langerhansových ostrovčekoch a zničí ich. Za pomoci takzvaných kmeňových buniek by sa však pankreas dal obnoviť do zdravého stavu a zaistiť tým, že si telo pacienta bude môcť potrebný inzulín vyrábať samo. A to by znamenalo buď významné uľahčenie priebehu choroby, alebo dokonca jej úplné vyliečenie.

Genetické zásahy na živých ľuďoch sú horúcou témou, ale potenciál, ktorý pre medicínu predstavujú, je ohromujúci. Diabetes 1. typu je na zozname chorôb, ktoré by mohla génová terapia úplne vyriešiť. Budúcnosť, v ktorej si novo diagnostikovaní diabetici zájdu na génovú kliniku a po malom zákroku budú odchádzať ako zdraví ľudia, možno nie je tak ďaleko.

Bantingov historický objav, ktorý práve tento rok oslavuje sto rokov od prvej aplikácie na človeku, by sa tak stal definitívne zastaraným. Zatiaľ to však vyzerá, že minimálne svojich stodesiatych narodenín sa dočká v plnej sile.

Text pôvodne vyšiel na portáli Echo 24. Vychádza so súhlasom redakcie.