İnsülinin, karbonhidrat metabolizmasının birincil dengeleyicisi olmanın yanında, karbonhidrat metabolizması ile ilişki halinde bulunan yağ ve protein metabolizmaları üzerinde de rolü vardır ve kandaki insülin konsantrasyonu değişikliklerinin tüm bedende yaygın etkileri bulunur. Bu hormonun mutlak yokluğu, şeker hastalığının 1. tipine; görece azlığı veya insüline karşı direnç ya da her ikisinin birlikte olması ise 2. tip şeker hastalığına yol açar. Bu doğrultuda, endüstriyel olarak üretilmiş olan insülin, 1. tip şeker hastalığında ve başka ilaçların yetersiz kaldığı 2. tip şeker hastalığı vakalarında ilaç olarak da kullanılır.
İnsülinin yapısı hayvanlar arasında görece küçük farklara bağlı bir çeşitlilik gösterir ve insan insülinine en benzer yapıdaki insülin, arada tek bir aminoasit biriminin faklı oluşuyla, domuz insülinidir. İnsülinin karbonhidrat metabolizması üzerindeki düzenleyici işlevinin etkinliği de insandan insana değişkenlik gösterebilmektedir.
1869 yılında Berlin’de bir tıp öğrencisi olan Paul Langerhans, mikroskopla pankreasın yapısını incelerken, pankreasın dış salgı (ekzokrin) dokusunun içinde yayılmış ve daha önce belirlenememiş hücre kümelerine rastlamıştır. Bir süre sonra Eduard Laguesse, daha sonraları “Langerhans adacıkları” diye adlandırılacak olan ve o dönemde işlevleri bilinmeyen bu hücreler için, sindirimde rolü olan bir salgı üretiyor olabilecekleri fikrini öne sürmüştür.
1889’da Polonya asıllı Alman tıp doktoru Oscar Minkowski, Joseph von Mehring ile birlikte yürüttükleri bir çalışmada, pankreasın sindirim üzerindeki bu öngörülmüş rolünü gösterebilmek için sağlıklı bir köpeğin pankreasını çıkarmıştır. Bundan birkaç gün sonra, Minkowski’nin hayvan bakıcısı tarafından köpeğin idrarının üzerinde sineklerin uçuştuğunu farkedilmiş ve köpeğin idrarı test edildiğinde de içinde şeker olduğu ortaya çıkmıştır. Bu, pankreas ve şeker hastalığı arasındaki ilişkiyi ortaya koyan ilk bulgu olmuştur. 1901 yılında ise, Eugene Opie’nin Langerhans adacıkları ile şeker hastalığı arasındaki ilişkiyi “Şeker hastalığının nedeni, Langerhans adacıklarındaki harabiyettir ve yalnızca bu adacıkların kısmen ya da tamamen harabolmasıyla gelişir” cümlesi ile açıkça ortaya koymasıyla, bir başka önemli adım atılmıştır.
Ondan sonraki 20 yıl boyunca, adacıkların salgılarını toplayıp, ilaç olarak kullanmak için birçok çalışma yapılmıştır. 1906 yılında, George Ludwig Zuelzer köpeklerin pankreas özütüyle iyileştirilmesinde kısmen başarı sağlamış, fakat çalışmalarını sürdürememiştir.
1911’le 1912 yılları arasında, Şikago Üniversitesi’nden E. L. Scott sulandırılmış pankreas özütlerini kullanmış ve glikozüride hafif bir azalma gözlediğini not etmiştir ama şefini ikna edememiş ve araştırması da durdurulmuştur.
1919’da ise Rockefeller Üniversitesi’nden Israel Kleiner benzer etkileri göstermiştir ama o da I. Dünya Savaşı nedeni ile kesilen çalışmalarına bir daha dönememiştir.
Romen Tıp Okulu’nda fizyoloji profesörü olan Nicolae Paulescu, Fransa’da sürdürülüp Romanya’da da patenti alınmış benzer bir çalışmayı 1921’de yayımlamıştır ve o zamandan beri de Romenler, insülini keşfeden kişi olma unvanının Nicolae Paulescu’ya ait olduğunu savunagelmişlerdir.
Ancak, 1923’de Nobel ödülleri komitesi, insülinin eldesine yönelik kullanışlı bir yöntem buldukları için Toronto Üniversitesi’nden bir ekibi ödüllendirmeyi uygun bulmuştur. Bu ödülü getiren gelişmelerin oluşu şöyledir:
|
- Gerekli salgının bolca eldesi sorunu ortadan kalkınca, sıra bir sonraki önemli adım olan protein saflaştırılmasına gelir. Bunun için, Aralık 1921’de Macleod, biyokimyacı James Collip’i yardıma çağırır ve o da bir ay içinde deney yapmak için hazır duruma gelir.
- 11 Ocak 1922’de, 14 yaşında bir şeker hastası olan Leonard Thompson’a ilk enjeksiyon yapılır. Ancak, elde edilen özütün yeterince saf olmaması nedeniyle, hastada ciddi bir allerjik reaksiyon gelişir ve sonraki enjeksiyonlar ertelenir. Ondan sonraki 12 gün boyunca gece gündüz çalışan Collip, özütü daha saf hale getirmeyi başarır ve 23 Ocak’da ikinci doz enjekte edilir. Bu enjeksiyon, yalnız belirgin yan etkilerin görülmemesi açısından değil, şeker hastalığının belirtilerini tamamen gidermesi ile de çok başarılı olur. Ancak, Collip’i araya giren biri olarak değerlendiren Banting ve Best, onunla başından beri iyi çalışamazlar ve Collip de kısa süre sonra ayrılır.
- Best, 1922 yılı ilkbaharı boyunca, tekniklerini istenildiğinde büyük miktarlarda insülinin ayrıştırılabileceği hale geliştirir ama elde edilen özüt hala yeterince saf değildir. Ancak, 1921’deki ilk yayınları üzerine kendilerine yardım önerisi ile gelmiş olan Eli Lilly’nin bu önerisini Nisan 1922’de kabul ederler ve Kasım 1922’de büyük bir adım atan Eli Lilly, büyük miktarlarda insülini saflaştırmayı başarır. Bundan kısa bir süre sonra da insülinin satışına geçilmesi önerilir.
- Tüm bu büyük buluş için, Macleod ve Banting’e 1923 yılının Fizyoloji ya da Tıp’da Nobel Ödülü verilir. Best’in ödüle dahil edilmemesini eleştiren Banting, ödülünü Best ile paylaşır; Macleod da geçikmez ve kendi ödülüne Collip’i dahil eder. İnsülinin patenti ise 1 dolar karşılığında Toronto Üniversitesi’ne satılır.
İnsülin molekülünü oluşturan aminoasitlerin tam dizilimi (birincil yapı) ise İngiliz moleküler biyolog Frederick Sanger tarafından belirlenmiştir ve yapısı tamamen çözümlenebilen ilk protein insülin olurken, Sanger’de bunun için 1958 yılının Kimya’da Nobel Ödülü’ne layık görülmüştür. Dorothy Crowfoot Hodgkin ise, yıllar süren uğraşlardan sonra 1967’de, molekülün 3 boyutlu yapısını X ışını saçılımı çalışmaları ile belirlemiş ve o da Nobel Ödülü’ne layık görülmüştür.
