La (nada dulce) historia del descubrimiento de la insulina

La diabetes de tipo I es una enfermedad causada por la falta de insulina, una hormona peptídica secretada por el páncreas y que permite regular los niveles de azúcar en la sangre. Se trata de una enfermedad que actualmente es perfectamente controlable con un buen tratamiento médico.  Sin embargo, a principios del siglo XX no se conocía la causa de la diabetes y su diagnóstico era una condena de muerte. Los médicos no podían hacer gran cosa, más allá de recomendar dietas muy estrictas para tratar de mantener bajos los niveles de azúcar en la sangre. Dietas tan estrictas que no era raro que quienes padecían de diabetes murieran, literalmente, de hambre.

Las primeras pistas en torno a las causas de la diabetes se las debemos al fisiólogo alemán Oskar Minkowski, quien en 1889 descubrió que la remoción del páncreas en los perros causaba los síntomas de la diabetes. Esto, luego de observar que la orina de estos perros sin páncreas atraía a las moscas. De hecho, hasta 1851 el diagnóstico de la diabetes en humanos se hacía probando la orina de los pacientes, algo que ciertamente no entusiasmaba mucho a los médicos.

Se sabía por esa época que el páncreas tenía dos funciones importantes, una de ellas vinculada al control del nivel de azúcar en la sangre a través de la secreción de algún tipo de sustancia de naturaleza desconocida. También se sabía que, desde el punto de vista anatómico, había dos zonas diferentes en el páncreas: el tejido acinar –que tiene una función exocrina encargada de secretar enzimas digestivas– y los islotes de Langerhans. Desde principios del siglo XX se sabía que los islotes eran responsables de secretar la sustancia que controlaba los niveles de azúcar, por esta razón esa sustancia misteriosa fue bautizada en 1909 como insulina (del latín insula, isla). Sin embargo, todos los intentos por purificar esta sustancia habían fracasado durante la primera parte del siglo XX, principalmente debido a que la función digestiva del páncreas interfería con el proceso de purificación o la hacían extremadamente tóxica.

En octubre de 1920, Frederick Banting –un joven médico canadiense sin experiencia en investigación científica– estaba preparando una clase de fisiología pancreática que debía dictar. Mientras preparaba su clase se topó con un artículo científico que llamó su atención. Este artículo describía el caso de un perro en el que un cálculo pancreático había tapado los conductos exocrinos, produciendo la muerte del tejido acinar del páncreas pero dejando intacta la parte de los islotes de Langerhans. Una idea, molesta y urgente, le quedó rondando la cabeza. Una de esas ideas que son como mosquitos y que no dejan dormir. Se tuvo que levantar a las 2:00 AM y escribió en su cuaderno: “Diabetes. Ligar el conducto pancreático en perros. Mantener los perros vivos hasta que los acini degeneren y queden los islotes. Intentar aislar la secreción interna de éstos para mejorar la glicosuria”

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Cuaderno de Banting donde anotó su idea el 31 de octubre de 1920: “Diabetus (dixit). Ligate pancreatic ducts of dog. Keep dogs alive till acini degenerate leaving islets. Try to isolate the internal secretion of these to relieve glycosurea (dixit)”

Banting proponía ligar los ductos pancreáticos para que las células exocrinas del páncreas degeneraran, para luego aislar las secreciones internas, que deberían ser ricas en la sustancia que controla los niveles de azúcar en la sangre. Con esta idea en la cabeza fue a Toronto para hablar con el Dr. John Macleod, una eminencia en el metabolismo de carbohidratos y uno de los expertos sobre diabetes más importantes del mundo por esa época­. El contexto de la historia es muy importante: Banting se había graduado de medicina en solo 4 años por la urgencia de la Primera Guerra Mundial y fue enviado al frente como médico de campo. Mientras estaba de servicio fue herido y terminó de vuelta en Canadá, sin más experiencia que su paso como médico en un campo de batalla. No tenía idea de investigación y desconocía la literatura científica en torno a la diabetes. No conocía los métodos analíticos y no tenía experiencia en fisiología o cirugía. De hecho, solo tenía una idea y desconocía las limitaciones técnicas para llevarla a la práctica. Le tomó tres visitas a Toronto para convencer a Macleod y que éste decidiera darle un espacio de laboratorio y le suministrara animales para que probara su idea. Como necesitaría ayuda, dos estudiantes de magíster que trabajaban con Macleod –Charles Best y Edward Noble– lo asistirían con los experimentos. Para sortear quien lo ayudaría durante la primera parte del verano decidieron lanzar una moneda al aire: ¿Cara o sello? Ganó Best. Era mayo de 1921.

Yo tenía diez perritos…

El 14 de mayo se pusieron a trabajar. Macleod les indicó como preparar las soluciones, asistió en la primera de las cirugías y discutió con Banting y Best la mejor metodología para la preparación de los extractos de páncreas antes de irse de vacaciones por tres meses. Se trataba de una tarea compleja que consistía en ligar los ductos pancreáticos de los perros –manteniéndolos vivos hasta que degenerara el páncreas– el que luego había que extraer y procesar para purificar las secreciones internas que serían inyectadas en perros diabéticos. Las cirugías fueron un completo desastre y 7 de los 10 perros murieron. Enfrentados a este escenario decidieron ir a comprar perros en la calle para poder seguir haciendo sus experimentos y luego de algunos intentos fallidos –y con el último perro que les quedaba– lograron tener todo listo para un primer experimento. Era el 31 de julio de 1921 y, luego de inyectar el extracto de páncreas en un perro diabético, su nivel de azúcar en la sangre bajó de 0,2% a 0,12% en una hora. Otros dos experimentos mostraron un éxito relativo similar.

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Charles Best (izquierda) y Frederick Banting junto a uno de los perros sin páncreas que fue tratado exitosamente con sus primeras preparaciones de insulina (agosto de 1921)

Al volver de sus vacaciones, Macleod revisó de manera crítica los resultados y propuso repetir los experimentos. Banting se lo tomó como un ataque personal y sintió que se estaba cuestionando su integridad moral. Esto marcó el inicio de una relación muy tortuosa entre ambos, acentuada por el hecho de que Banting sentía que Macleod estaba tratando de apoderarse de su trabajo –cuando hablaba con otros científicos acerca de los progresos decía “nuestro trabajo”– y por el hecho que los estudiantes comentaban lo promisoria de la investigación “del profesor Macleod”. Esto, sumado al carácter de Banting y a sus dificultades para hablar en público sobre su trabajo, no hicieron más que producir un quiebre cada vez más profundo en su relación.

Al poco tiempo resultó claro que no sería necesario usar perros con los páncreas ligados y que el método usado para preparar el extracto sería clave para purificar la insulina. En diciembre de 1921 Banting propuso incorporar al equipo a un experto en Bioquímica de proteínas, el Dr. James Collip, que estaba pasando un sabático en el laboratorio de Macleod. Collip se puso a trabajar y muy pronto logró perfeccionar el método de purificación usando etanol al 90%. Collip probó este extracto en conejos sanos y confirmó que lograba bajar la glicemia y que era suficientemente puro como para intentar usarlo en humanos.  El 22 de enero de 1922 se realizó el primer ensayo clínico en un humano –un joven diabético de 14 años que pesaba solo 29 kilos– llamado Leonard Thomson. Le aplicaron 7,5 ml del extracto en cada glúteo de algo que en la ficha médica fue identificado como “el suero de Macleod”. Las impurezas de la inyección causaron un absceso y, si bien hubo una baja en la glicemia, esta no justificaba un segundo intento.

Punto de quiebre

A fines de enero –y luego de su más que insatisfactorio primer ensayo en humanos– Banting estaba de muy mal humor. Eso causó una discusión a gritos con Collip, quien amenazó con retirarse del grupo para patentar un nuevo método de extracción de insulina en el que había estado trabajando por su cuenta. Esto violaba el acuerdo de compartir todos los resultados entre los participantes del proyecto. La historia es confusa, pero una versión dice que Banting noqueó de un golpe a Collip. Como sea, el quiebre en el grupo era absoluto. El 23 de enero de 1922 volvieron a hacer un ensayo, esta vez con el extracto purificado utilizando el último método que había desarrollado Collip. Leonard Thomson, el paciente de 14 años que había sido inyectado en el primer ensayo, experimentó un notable cambio fisiológico: su nivel de azúcar en la sangre bajo de 0,52% a 0,12% en 24 horas y el nivel de glucosa en la orina pasó de 71,1 g a 8,7 g. Lo más importante: Leonard Thomson se sentía de maravillas por primera vez en su vida. Debido al éxito del ensayo, seis pacientes más se incorporaron al estudio y rápidamente publicaron sus resultados, en marzo de 1922, en una revista canadiense de bajo impacto. El artículo titulado “Pancreatic Extracts in the Treatment of Diabetes Mellitus” describía los ensayos clínicos, haciendo énfasis en el primer caso.

Un paciente de 3 años, uno de los primeros en recibir insulina. A la izquierda, el 15 de diciembre de 1922. Pesaba solo 7 kilos. A la derecha, el 15 de febrero de 1923, luego de recibir insulina.

Banting no participó en la escritura del artículo ni en las discusiones posteriores; se sentía ignorado y despreciado por Macleod. El  intenso estrés con el que trabajaba y vivía le pasó la cuenta a Banting, quien escribió en sus memorias “no creo que haya habido una sola noche de todo ese mes de marzo de 1922 en la que me haya ido a la cama sobrio”. En ocasiones se emborrachaba bebiendo el alcohol 95% que robaba del laboratorio.

Frederick Banting y John Macleod obtuvieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1923 “por el descubrimiento de la insulina”. Banting estaba furioso, en primer lugar, por tener que compartir el Nobel con Macleod y, más aún, porque Charles Best no fue considerado. Inicialmente rechazó el Nobel, pero luego recapacitó y decidió compartir el dinero del premio con Best. Macleod hizo lo propio con Collip. Frederick Banting nunca más volvió a trabajar en diabetes o insulina y jamás volvió a ver a Macleod, quien murió en 1935. Ese mismo año murió de neumonía Leonard Thompson, el joven que recibió la insulina por primera vez.

Si bien la idea de ligar los conductos pancreáticos de los perros no fue útil a la larga, el trabajo, tesón y determinación que Banting puso para purificar la insulina fueron claves para que la diabetes pasara de ser una enfermedad mortal a una tratable

La patente de la insulina y su método de extracción fue otorgada a Banting, Best y Collip, quienes se la vendieron a la Universidad de Toronto por 1 dólar para cada uno. Esta cifra simbólica sirvió para que la Universidad licenciara el método a una compañía farmacéutica que garantizara la producción de alta pureza y en grandes cantidades, a un precio razonable. Con el paso de los años, los problemas de impurezas en los preparados de insulina fueron desapareciendo. Sin embargo, algunas personas mostraban reacciones alérgicas a las insulinas animales. En 1982 la FDA aprobó para uso en humanos la primera insulina recombinante, desarrollada por la empresa Genentech usando ingeniería genética: el gen humano de la insulina fue clonado en bacterias para que estas ahora produjeran una insulina idéntica a la humana. De hecho, actualmente casi toda la insulina que se usa para tratar la diabetes se produce de esta forma y fue el primer compuesto terapéutico de origen transgénico aprobado para uso en humanos.

El cartero y la palta Hass

Una de las frutas predilectas en nuestra cocina es la palta. La palabra viene del quechua pallta, pero el nombre original del árbol corresponde al vocablo ahuacatl, palabra que los aztecas usaban para el árbol de paltas y, de manera coloquial, para referirse a los testículos. Los conquistadores españoles que llegaron a México –que fue donde primero se cultivó este árbol con fines alimenticios– comenzaron a referirse a este árbol como aguacate, palabra que no podía ser pronunciada correctamente por los estadounidenses, quienes la llamaron avocado. En el mundo existen actualmente unas 500 variedades de palta, pero sin lugar a dudas la más popular es la variedad Hass. Imaginen por un momento como sería el mundo sin palta Hass. Un mundo triste, donde el lomito italiano y la marraqueta recién salida del horno no son como los conocemos. Bueno, ese mundo fue este mundo hasta principios de la década de los 30s, cuando apareció por primera vez la palta Hass, gracias a un affair y la suerte.

Ha llegado palta

Una mañana de 1925, el señor Rudolph Hass –que trabajaba como cartero en California– leyó en una revista un reportaje sobre el cultivo de paltas. Le llamó poderosamente la atención la ilustración que acompañaba al reportaje: un árbol de paltas de la variedad Fuerte (la más cultivada en esa época) del que, en vez de paltas, salían billetes. El cultivo de paltas en California estaba en su apogeo y el señor Hass decidió arriesgarse y probar suerte con su cultivo. Literalmente suerte, pues él no tenía idea de agricultura y mucho menos del cultivo de paltas. Rudolph Hass, nacido en Milwaukee en 1892, no terminó el colegio y comenzó a trabajar a la edad de 15 años. Antes de ser cartero –trabajo por el que ganaba 25 centavos de dólar por hora– había sido vendedor puerta a puerta y, antes de eso, había intentado enrolarse en el ejercito durante la Primera Guerra Mundial. Sin embargo, su postulación fue rechazada cuando, durante los exámenes médicos, se detectó que padecía de una afección cardiaca.

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El señor Rudolph Hass y su esposa

Para empezar su aventura con las paltas, decidió gastar sus ahorros y compró un acre y medio de terreno (un poco más de media hectárea) en ‘La Habra Heights’, California, donde ya crecían algunos paltos de la variedad Fuerte. El señor Hass compró semillas de palta a A. R. Rideout, un viverista de la zona que se había especializado en su cultivo. De hecho, el señor Rideout estaba obsesionado con encontrar una nueva variedad de palto y sembraba todas las semillas que conseguía, incluso aquellas que sacaba de la basura de los restaurantes. Y las sembraba por todas partes, incluyendo los jardines de la calle o el patio de los vecinos. El señor Rideout le vendió las semillas al señor Hass y le indicó como sembrarlas: en grupos pequeños para luego arrancar las plántulas débiles y dejar aquellas más fuertes. Una vez que obtuvo plantas, el señor Hass contrató a un injertador profesional (el señor Caulkins) para que las injertara con explantes de los árboles de la variedad Fuerte que crecían desde antes en su terreno.

El primer año funcionaron todos los injertos, excepto en tres plantas. Al año siguiente esas tres plantas fueron re-injertadas y dos de ellas resultaron en injertos exitosos. La planta  restante fue tratada de injertar una tercera vez, pero no hubo caso. Rudolph Hass había decidido arrancar esa planta, pero el Sr. Caulkins le hizo ver que se trataba de un árbol saludable y le aconsejó que lo dejara para “ver que salía”. Lo que salió fue la palta Hass. El árbol condenado a muerte y salvado en último minuto produjo fruta muy diferente a la de la variedad Fuerte. Al señor Hass no le agradaba mucho esta nueva fruta: su piel tenía una textura similar a la del cuero, era morada y luego se tornaba negra. La palta Fuerte tiene una piel verde y suave, por lo que esta nueva palta resultaba muy extraña. De hecho, el señor Hass no quiso comerla y fueron sus hijos quienes lo convencieron de hacerlo. Su percepción cambió completamente: se trataba de una fruta de textura suave y cremosa, con sabor levemente nogado y, lo mejor, sin fibras. Además, tenía un contenido de aceite superior al de la palta Fuerte. El señor Hass bautizó a esta nueva variedad con su apellido y comenzó a vender la fruta entre sus compañeros de trabajo. Luego se asoció con el dueño de un almacén y comenzaron a vender las paltas Hass a un dólar cada una. Debido al precio –equivalente al presupuesto para comida de todo el día de una familia en esa época– la palta Hass solo se hizo conocida entre las personas más adineradas de la zona.

Una palta única

En 1935 el señor Hass decidió presentar una solicitud de patente para su palta Hass, la que le fue concedida por 17 años el 27 de agosto de 1935 y fue la primera patente entregada en la historia a un árbol (U.S. Plant Patent No. 139). Rudolph Hass se asoció entonces con el viverista H. H. Brokaw, quien le propagó 300 árboles y llegaron a un acuerdo para venderlos entre los agricultores de la zona, dejando el 25% de las ganancias para Hass y el resto para Brokaw. Sin embargo, la patente no fue respetada y era normal que los agricultores compraran solo un árbol para luego propagarlo vegetativamente. De hecho, todos los árboles de palta Hass que se encuentran en el mundo provienen (y son clones) del único árbol que apareció en el campo de Rudolph Hass. ¿De donde salió la semilla que dio origen a este árbol y que Hass le compró a Rideout? Nadie lo sabe con certeza, pero es casi seguro que se trata de un cruce fortuito entre dos árboles de palta provenientes de Guatemala, en el que la semilla resultante –por esas cosas de la genética– produjo un árbol cuya fruta es muy diferente a la de los otros árboles conocidos hasta la fecha.

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Dibujo del fruto, sección transversal del mismo y rama del árbol de palta Hass que acompañó a la solicitud de patente presentada por Rudolph Hass en 1935

Se estima que Rudolph Hass sólo ganó unos US$5.000 gracias a la explotación comercial de sus árboles, hasta que la patente expiró en agosto de 1952. Un mes después, el 24 de septiembre de ese año, Rudolph Hass sufrió un ataque al corazón y finalmente murió el 24 de octubre de 1952. El árbol original, la planta madre de todos los paltos Hass del mundo, fue víctima de una enfermedad de las raíces y finalmente murió y fue cortado en el otoño del 2002. Actualmente es posible comprar artículos de madera hechos con ese árbol –los que vende la Sociedad de Paltas de California– y una placa conmemorativa recuerda el lugar donde estuvo plantado.