Priceless science, 1 USD patent: The ethical legacy of insulin discovery ก่อนปี ค.ศ. 1921 การวินิจฉัยว่าเป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 1 (type 1 diabetes mellitus) มีความหมายเท่ากับพิพากษาประหารชีวิตผู้ป่วย เพราะพยาธิสภาพของโรคที่เกิดจากการขาดอินซูลินอย่างเด็ดขาดทำให้ผู้ป่วยต้องเผชิญกับภาวะ ketoacidosis และผอมแห้งอย่างรุนแรง (cachexia) การรักษาเดียวที่มีในยุคนั้นคือ starvation diet ของ Dr.Frederick Allen ซึ่งทำได้เพียงยืดอายุขัยของผู้ป่วยออกไปเล็กน้อยแลกกับความทุกข์ทรมานจากการขาดสารอาหารในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 วิทยาศาสตร์ทราบถึงความสัมพันธ์ระหว่างตับอ่อน (pancreas) และระดับน้ำตาลในเลือด จากการทดลองของ Oskar Minkowski และ Joseph von Mering ในปี 1889 ที่ตัดตับอ่อนของสุนัขออกและพบว่าสุนัขเกิดอาการ polyuria และ glycosuria อย่างไรก็ตาม อุปสรรคสำคัญในการสกัดสารจากตับอ่อนคือปัญหาทางชีวเคมี เพราะเอนไซม์ที่ช่วยย่อยอาหารโดยเฉพาะ trypsin มักจะย่อยสลาย internal secretion (ซึ่งก็คือ insulin แต่ตอนนั้นยังไม่มีใครรู้จัก) ก่อนที่จะสามารถสกัดออกมาได้จุดเปลี่ยนเกิดขึ้นเมื่อ Dr. Frederick Banting ซึ่งเป็นทั้ง pharmacologist และ orthopedist ชาวแคนาดาได้อ่านบทความเกี่ยวกับพยาธิวิทยาของตับอ่อนและเกิดสมมติฐานว่า หากเราสามารถทำให้ส่วนที่เป็น acinar cells ซึ่งผลิตน้ำย่อย ฝ่อลีบไปโดยการผูกท่อตับอ่อน (ligation of the pancreatic duct) เราอาจเหลือเพียง islets of Langerhans ที่สมบูรณ์ และสามารถสกัดสาร internal secretion ออกมาได้โดยไม่ถูกทำลาย ซึ่งนับเป็นไอเดียที่เจ๋งมาก... Banting นำแนวคิดนี้ไปเสนอต่อ Prof. J.J.R. Macleod ศาสตราจารย์ด้านสรีรวิทยาที่ University of Toronto แม้ตัว Macleod เองจะไม่แน่ใจในทฤษฎีเพราะนักวิจัยก่อนหน้าล้มเหลวมาโดยตลอดแต่ก็ได้มอบห้องปฏิบัติการสุนัขทดลองและผู้ช่วยวิจัยซึ่งเป็นนักศึกษาแพทย์ชื่อ Charles Best ให้แก่ Banting ในช่วงฤดูร้อนปี 1921การทดลองเริ่มขึ้นในเดือนพฤษภาคม 1921 Banting และ Best ทำการผูกท่อตับอ่อนของสุนัข รอให้ acini ฝ่อลีบเป็นเวลาหลายสัปดาห์ จากนั้นจึงนำตับอ่อนที่เหลือ มาสกัดด้วยน้ำเกลือเย็น (chilled saline) สารสกัดที่ได้ถูกเรียกว่า “Isletin” เมื่อฉีด Isletin เข้าสู่สุนัขที่เป็นเบาหวานเพราะถูกตัดตับอ่อนออก ตั้งชื่อสุนัขด้วยว่า Marjorie พบว่าระดับน้ำตาลในเลือดลดลงอย่างมีนัยสำคัญอย่างไรก็ตาม ปัญหาคือปริมาณตับอ่อนที่ต้องใช้มีจำกัด และกระบวน การผูกท่อตับอ่อนใช้เวลานานเกินไปสำหรับการผลิตจริงทีมงานจึงเปลี่ยนวิธีคิด โดยพบว่าตับอ่อนของตัวอ่อนวัว (fetal calf pancreas) ยังไม่มีการพัฒนาของ exocrine glands อย่างสมบูรณ์ จึงมีปริมาณ trypsin ต่ำมาก ทำให้สามารถสกัดอินซูลินได้โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการผูกท่อเพราะมันไม่โดนย่อย trypsin ย่อยหมดไปก่อน นี่คือจุดเปลี่ยนที่ทำให้สามารถผลิตสารสกัดได้ในปริมาณมากพอที่จะทดลองต่อแม้สารสกัดของ Banting และ Best จะลดน้ำตาลได้ แต่ยังมีความปนเปื้อนสูง การฉีดเข้าสู่ร่างกายมนุษย์อาจก่อให้เกิดการอักเสบติดเชื้อหรือแม้กระทั่ง anaphylaxis ได้ Prof. Macleod จึงดึงตัว James Collip นักชีวเคมีผู้เชี่ยวชาญเข้ามาร่วมทีมดร.นพ.ชลธวัช สุวรรณปิยะศิริ ศูนย์ความเป็นเลิศด้านการแพทย์บูรณาการและสาธารณสุข มหาวิทยาลัยรังสิต.หมอดื้อคลิกอ่านคอลัมน์ "สุขภาพหรรษา" เพิ่มเติม
