מאה שנה לגילוי האינסולין

השנה, 2021, אנו מציינים 100 שנה לגילוי ההורמון אינסולין. משמעות הגילוי הוא בידוד האינסולין מהלבלב, הוכחת פעולתו הביולוגית על איזון מטבוליזם הגלוקוז בגוף ורמתו בדם והשימוש בו כתרופה מצילת חיים לחולים סוכרתיים. גילוי זה היה תוצאה של מחקר שנערך באוניברסיטת טורונטו בעיר טורונטו שבקנדה. המחקר נערך בשלביו הראשונים בכלבים, השלב הראשון (מאי 1921) היה בידוד האינסולין מהלבלב של כלב בריא והשלב השני הזרקת החומר החדש שהתקבל לכלב סוכרתי ואיזון רמת הגלוקוז בדמו. שיאו של המחקר היה בהכנת אינסולין מלבלב של בקר וטיפול מוצלח בנער חולה סוכרת (ינואר 1922).

נועה מגד מתחברת ל"לבלב מלאכותי"

התרגשות רבה בבית משפחת מגד, ביום שלישי בבוקר. עוד מעט יצאו להרכיב "לבלב מלאכותי" לנועה במרכז הסוכרת שבבית חולים גדול במרכז הארץ. נועה, בת 16, תלמידה בכיתה י"א סוכרתית כבר 10 שנים, היא מזריקה אינסולין בשנים האחרונות בעזרת משאבת אינסולין. אינסולין הוא הורמון החיים שלה, היא קפדנית בניתור הגלוקוז ומזה שנה משתמשת במד גלוקוז רציף. הרופא שלה, במרכז הסוכרת, ד"ר עודד ניר אומר שהיא בין הפציינטים הרציניים ביותר שהוא מטפל בהם. נועה שומרת על דיאטה נכונה, היא בין המובילות בנבחרת הכדורסל של בית הספר ומנסה לשמור מצב רוח חיובי ככל האפשר "אחריות אישית" היא סיסמה שלה. בגלל המחלה, הודות לסקרנות והמודעות, נועה מתעניינת במחלה שלה בכל אספקט בין אם זו ההיסטוריה של המחלה והטיפולים בה ובין אם אלה

חידושים בטיפול בסוכרת. הסוכרת "שלה" קרויה סוכרת מסוג 1 (פעם נקראה סוכרת נעורים) וסיבתה הרס מלא של התאים המייצרים ומפרישים את האינסולין לאחר תהליך אוטואימוני שקורה בגוף החולה.

ליד הכניסה בחדר ההמתנה תלויות שתי כרזות גדולות: הכותרת של הכרזה הראשונה: "100 שנה לגילוי האינסולין" והכרזה מראה בקבוק אינסולין מהדגמים שהיו בתקופה ההיא ולידו תמונת מזרק זכוכית עם מחט ענקית. הכרזה השניה מראה גבר צעיר המחובר למשאבת אינסולין (היברידית) מצד אחד של הבטן, ולמד גלוקוז רציף בצדה השני של הבטן ביד הוא מחזיק טלפון "חכם". ד"ר ניר יצא לקראתה ולקראת הוריה ולפני שנכנסו לחדרו אמרה נועה "עכשיו אני מאד מתרגשת לקראת התקנת המכשור אבל כשנסיים יש לי הצעה ובקשה לגבי הכרזות שתלויות כאן"

התקנת המכשור לקחה זמן לא רב, הדרכת השימוש בו היתה ארוכה יותר, הרבה הסברים, הרבה אפשרויות לשימוש נכון, הרבה אפשרויות לתקלות. עולם חדש נפתח לנועה: יותר חופש אבל הרבה יותר אחריות. נועה וד"ר ניר סיכמו שיהיו בקשר טלפוני רצוף ויפגשו למחרת להפקת לקחים ולהמשך ההדרכה. ד"ר ניר הזכיר לנועה אודות הכרזות, אך היא השיבה שהיא עייפה ומרוגשת מדי והרעיונות שלה דורשים הסבר ארוך מאד, היא הציעה שהרופא יזמין אותה לשיחה בנושא ליום אחר, וכך קבעו.

למחרת היתה פגישה נוספת במרפאה ולאחר מכן שבוע של שיחות טלפון יומיות ובפגישת התאמה נוספת במרפאה שלו כשנועה מרגישה שהיא בדרך הנכונה קבעה עם ד"ר ניר פגישה לגבי הכרזות התלויות במרפאה.

נועה לומדת ביולוגיה בתיכון, כשלמדו בכתה על סוכרת נועה הציעה להרצות לתלמידי הכתה על חידושים בטיפול.

מה הייתה הבקשה וההצעה של נועה בקשר לכרזות: היא הסבירה לד"ר ניר כי לדעתה מרפאת הסוכרת היא המקום בו צריך לכבד את פורצי הדרך במחקר וברפואה שהביאו את הטיפול בסוכרת להישגיו הגדולים. אפשר לנסח את זה בשאלות: מי האנשים שלדעתם צריך לציין כחלוצי המחקר ואת מי עוד צריך לציין כתורמים החשובים להצלחת המחקר. נועה הדגישה שיצירת לבלב מלאכותי הוא הישג עצום שעוזר ביום יום לחולי הסוכרת מסוג 1, ומדובר מעל מיליון וחצי חולי סוכרת מסוג 1 בעולם. אחרי קריאה מעמיקה בהיסטוריה של המחלה ובפריצות הדרך שהביאו את התוצאה העכשווית המסקנה שלה היא שצריך לציין את מגלי האינסולין לפני 100 שנה בראש ובראשונה ולא פחות חשובים ותורמים להצלחה הם החוקרים שגילו שמקור ההפרשה הפנימית של הגורם המשפיע (האינסולין) הוא הלבלב, כתוצאה ממחקר שהיה כ 30 שנה לפני גילוי האינסולין. ד"ר ניר חישב במהירות ואמר: "אם כך אתן מציעות לתלות תמונות של ששה אנשים?" נועה ומורן אמרו שיש עוד תמונה חשובה מאד, המדגישה בזכות מי היה הגילוי של הלבלב כמקור האינסולין ושל האינסולין עצמו, כמובן כלבי המחקר שבזכותם חיים בעולם חולי הסוכרת מסוג 1 שחייהם תלויים יום יום בהזרקת אינסולין חיצוני.

נועה הראתה לד"ר ניר מה היא רוצה לכתוב ליד התמונות שיהיו תלויות במרפאה: ההיסטוריה של גילוי האינסולין!

בידוד האינסולין מהלבלב הוא תוצאה של מחקר ביולוגי שהביא תוצאות רפואיות. שני מחקרים הביאו את התוצאה שנחשבת בין התוצאות החשובות במחקר הביולוגי. המחקר הראשון נערך על ידי החוקרים אוסקר מינקובסקי (Oskar Minkowski) וג'וזף פון מרינג (Josef von Mering) בשנת 1889 באוניברסיטת שרבורג בגרמניה. המחקר נערך על כלבים ומטרתו הראשונה היתה למצוא את הפורמולציה הנכונה לספיגת שומנים מהמעי כדי לעזור לחולים שיש להם בעיות בספיגת שומנים מהמזון הרגיל. עיקרה של שיטת המחקר היה לבדוק את תפקיד אנזימי העיכול המופרשים מבלוטת ההפרשה החיצונית העיקרית למעי – הלבלב, על ידי הוצאתו בשלמותו מחית המודל (הכלב) ובדיקת השומנים והרכבם במזון ובהפרשות של כלבים עם לבלבים ובלעדיהם. כבר הניתוח של הכלב הראשון הביא לתוצאות המהפכניות בהבנת הביולוגיה של הסוכרת. הכלב התאושש מהניתוח אבל השתין ללא הפסקה בכל המעבדה. מינקובסקי בדק את השתן ומצא שהוא מכיל הרבה גלוקוז וגופי קטו האופיניים לסוכרת. התוצאה הזו לא היתה צפויה ולכן פון מרינג ומינקובסקי חזרו על הניסוי עם כמה כלבים נוספים וקבלו את אותה תופעה אצלם. המסקנות היו  שהוצאה מלאה של הלבלב גורמת למצב של סוכרת והם קראו לה "סוכרת לבלבית". המסקנה הבאה היתה שיש מקור אחד בגוף – הלבלב והוא מכיל את הגורם המפקח על מטבוליזם הפחמימות וכנראה הגורם הזה הוא "הפרשה פנימית" מהלבלב לשאר אברי הגוף (המושג הורמון התחדש יותר מ 10 שנים מאוחר יותר). המחקר התפרסם בעיתון מדעי ובכנסים בין לאומים עוד באותה שנה (1889). חוקרים רבים אחרים חשבו שהמסקנות האלו אינן נכונות ויש אפשרות להסברים אחרים. פון מרינג ומינקובסקי ערכו בכלבים סדרת ניסויים נוספים כדי לבסס את מסקנותיהם. לאחר הוצאה מלאה של הלבלב מכלב השתילו החוקרים חלק קטן מהלבלב תחת העור של אותו כלב באזור הגב (השתלה עצמית). הכלב לא הפך לסוכרתי. אחרי כמה ימים הוציאו החוקרים את חתיכת הלבלב המושתל והכלב הפך לסוכרתי.

לאחר שמסקנות המחקרים של פון מרינג ומינקובסקי התקבלו בעולם המדעי ניסו לא מעט חוקרים  לבודד את ה"חומר הפנימי" מהלבלב המפקח על מטבוליזם הפחמימות בגוף כדי להפוך אותו לתרופה מצילת חיים. היה ברור לחוקרים שתנאי להצלחת הכנת תכשיר פעיל הוא שמירת פעילותו הביולוגית של חומר ההפרשה הפנימית. מקורו מקבוצות תאים בלבלב הקרויים איי לנגרהנס (המהווים רק 2% מתאי הלבלב). הפירוק האפשרי שלו נעשה על ידי אנזימי העיכול רבי העוצמה הנמצאים בחלק הלבלב העיקרי.

לרופא צעיר בקנדה ד"ר פרדריק גרנט בנטינג (Frederick Grant Banting) היה רעיון איך להקטין את הפעילות אנזימי העיכול המצטברים בלבלב. בחודש מאי 1921 החל בעבודה במעבדתו של הפיזיולוג הידוע פרופ' ג'ון ג'ימס ריצ'רד מקלאוד (John James Richard Macleod) באוניברסיטת טורונטו בעזרת סטודנט לרפואה צ'רלס הרברט בסט (Charles Herbert Best). הרעיון היה לגרום לניוון תאי ההפרשה החיצונית מהלבלב בכלבים על ידי קשירת הצינור היוצא מהלבלב לתרסריון למשך שבעה עד 10 שבועות. בשלב השני הוצא הלבלב מהכלב ועבר פירוק ומיצוי בקור בתמיסת רינגר פיסיולוגית (תמיסת מלחים חיוניים לגוף כולל נתרן, אשלגן, סידן ומגנזיום). השלב השלישי והקובע היה הזרקה תוך ורידית של נוזל המיצוי לכלב שהוצא ממנו הלבלב והפך לסוכרתי. העבודה המעבדתית כללה ניתוחי כלבים הכנת המיצוי קביעות גלוקוז בדם ובדיקות דם נוספות. המיצוי הנוזלי שהוכן על ידי בנטינג ובסט הביא בפעם

הראשונה בהיסטוריה להורדת רמת הגלוקוז בדם הכלבים ולאיזון הגלוקוז לאורך זמן. בנטינג ובסט הראו שגם מיצוי מלבלב של חתול וארנבת מביא לאותה תוצאה בבדיקה על כלבים. התקדמות חשובה לקראת טיפול בבני אדם היתה הכנת מיצוי פעיל מלבלב של בקר. המיצוי הראשוני שעבד על כלב, הוזרק הזרקה תת עורית לנער לאונרד תומפסון ב 11.1.1922, חמישה עשר מ"ל של נוזל אפור, אך לא היה שינוי ברמות הגלוקוז הגבוהות בדמו. ד"ר ג'ימס ברטרנד קוליפ (James Bertrand Collip), ביוכימאי שצורף לצוות, הכין מיצוי מרוכז ונקי יותר שהוזרק ללאונרד תומפסון ב 23.1.1922. אפקט הורדת רמות הגלוקוז בדם היה דרמתי. תומפסון קבל זריקה נוספת למחרת ועוד 9 זריקות יומיות החל מה 27.1.1922. גופי הקטו נעלמו מדמו ורמות הגלוקוז ירדו לטווח נורמלי. עד חודש מרץ טופלו עוד שבעה ילדים חולי סוכרת שהיו על סף המוות בהצלחה דומה. פריצת הדרך בטיפול מציל החיים הושגה. ההישג הרפואי ובמיוחד האנושי סוכם על ידי ד"ר אליוט ג'וסלין מבוסטון: "עד חג המולד של 1922 ראיתי כל כך הרבה מקרים של כמעט תחיית המתים והבנתי שלנגד עיני מתרחש חזון העצמות היבשות של הנביא יחזקאל". ובימינו אנו כל שנה יש בעולם כ 130 אלף חולים חדשים של סוכרת מסוג 1 שחייהם ניצלים בזכות האינסולין שהחוקרים גילוהו והכלבים שרק בזכותם הצליח המחקר. 

ד"ר ניר שקל בדעתו ואמר "דבר ראשון הכיתוב ליד התמונות ארוך, אבל בהתחשב בעובדה שהחולים מחכים לרופא לא מעט זמן יתכן שאפשר להשאיר אותו, לגבי התמונות יש לי הצעה אחרת, תמונה אחת להישגי העבר ותמונה שניה להווה. לגבי העבר אולי במקום שש תמונות של האנשים שבאמת מגיע להם כבוד רב לתת תמונה אחת שבה רואים את בנטינג ובסט יחד עם אחד מכלבי המחקר, שלוש דמויות מרכזיות בהישג המדהים. בתמונה שניה, ההווה," ד"ר ניר שתק לרגע  ואמר "לא פעם נוספת תמונה של לבלב מלאכותי, צריך לתת משהו אנושי. מה דעתך נועה שניתן תמונה שלך זורקת וקולעת כדור לסל כסמל לתקווה של חולי הסוכרת לחיות חיים רגילים בעזרת ההתקדמות שכבר הושגה במאה השנים האחרונות ותמשיך להתקדם עם המוטיבציה של הסוכרתיים והחוקרים?". נועה אמרה שהיא עוד צריכה לחשוב על זה.