100 let inzulinu: Příběh Elisabeth Hughesové a jednoho zázraku v medicíně

Elisabeth Hughesová oslavila v létě 1918 svoje jedenácté narozeniny. Byla zdravá a šťastná, jak děti v jejím věku bývají.

Její vychovatelku Blanche, která s rodinou žila v honosném měšťanském domě na 64. východní ulici v New Yorku, vzbudil jedné noci v prosinci 1918 jakýsi šramot. Když vstala, uviděla sestupovat Elisabeth po schodech do kuchyně. Zpovzdálí ji sledovala.

Elisabeth stála u kohoutku a nalévala si šestou sklenici vody. Voda jí stékala po tvářích, jak lačně a hltavě pila.

Charles Evans Hughes, otec Elisabeth, byl věhlasným právníkem a jedním ze ctihodných občanů New Yorku. V roce 1916 kandidoval v prezidentských volbách. Neuspěl, protože žádal vstup USA do 1. světové války na podporu Británie a Francie. USA stejně po pár měsících v dubnu 1917 do války vstoupily.

V dalších měsících se Elisabeth, která byla nejmladší z jeho čtyř dětí, nedařilo dobře. Chřadla, byla slabá, omdlévala. Rodinný lékař se obával nejhoršího a připravoval rodiče na beznadějnou diagnózu.

„Je to diabetes.“

„Není žádná naděje?“ ptali se Antoinette a Charles Evans Hughesovi.

„Zkuste se obrátit na doktora Allena. Říká se mu dr. Diabetes.“

Dr. Fredericku M. Allenovi bylo v té době 39 let. Byl synem kalifornského farmáře, pěstitele pomerančů. Medicínu absolvoval v San Francisku v roce 1907, rok po katastrofálním zemětřesení. Po promoci pracoval za stipendium 47,50 dolaru měsíčně na Harvardu v laboratoři. Během tří let zkoumal 400 diabetických psů, kterým odstranil pankreas.

V roce 1913 vydal knihu Glykosurie a diabetes, která mu otevřela cestu k další kariéře. Dr. Allen dostal místo v Rockefellerově institutu medicínského výzkumu v New Yorku.

Zavedl metodu léčby diabetu hladem, jen s množstvím stravy nutným pro přežití. V roce 1916 vydal spis Totální omezení stravy v léčení diabetu se 76 kazuistikami svých pacientů – žijících koster, kterým hlad, podvýživa a tělesné cvičení o něco prodloužily život s diabetem. Pacienti říkali, že léčení je horší než nemoc sama.

V dubnu 1919 dr. Allen navštívil dům rodiny Hughesových a vyšetřil Elisabeth. Pak ji poslali nahoru do ložnice a dr. Allen sdělil rodičům svoje závěry.

„Elisabeth trpí těžkou formou juvenilního diabetes mellitus – neschopností těla zpracovávat glukózu. Lidské tělo potřebuje glukózu, aby mohlo fungovat. Při diabetu však pankreas nepracuje správně a tělo glukózu neumí využít. Opravit pankreas nelze. Léčba neexistuje. Obávám se, že Elisabeth do roka zemře.“

Předal rodičům svoji brožuru Hladová (Allenova) léčba diabetu a nabídl jim, že pokud rodina finančně podpoří založení Allenova Fyziatrického institutu k léčení hladovou dietou pod trvalou lékařskou kontrolou, Elisabeth by se mohla stát jedním z prvních pacientů a prodloužit si naději na přežití. Mohla by možná žít až dva roky. A mezi řečí zmínil, že mezitím možná bude objeven lék na diabetes.

V těch letech se díky pokroku v diagnostice dařilo diabetes lépe rozpoznávat. Na objev účinného léku ale lékaři a hlavně jejich pacienti zatím čekali marně. Počet úmrtí na diabetes stoupl v USA za deset let na dvojnásobek. Výzkum léčení diabetu začal ztrácet dech.

                                                                                                                                                                                                                                      * * *

Dr. Frederick Grant Banting promoval v Torontu v roce 1917. Hned po promoci odjel jako válečný chirurg do Evropy a sloužil na 13. polní ošetřovně na statku Lilac u Cambrai ve Francii. Právě tam Němci v listopadu 1917 začali zkoušet nový způsob útoku, tanky a letadly zároveň. Služba vojenského lékaře byla tvrdá a náročná – zranění vojáků byla vážná a vyžadovala časté amputace.

Dne 28. září 1918, pár týdnů před koncem války, přišel u Cambrai další německý útok. Střely mířily i na ošetřovnu. Střepina šrapnelu zasáhla pravé předloktí kapitána Bantinga a poškodila arterii. Jeho kolega mu střepinu vyjmul a ránu ošetřil. Banting odmítl odvoz ambulancí a pokračoval v operování dalších těžce zraněných vojáků.

Rána se zanítila. Banting byl jako důstojník evakuován do Anglie. Infekce postupovala a lékaři mu doporučili amputaci předloktí, aby si zachránil život. Antibiotika měla být objevena o více než desetiletí později.

Banting amputaci odmítl. Infekce nakonec ustoupila. Banting dostal válečný kříž za to, že ač zraněný, odmítl opustit ošetřovnu a dále operoval. To, že odmítl amputaci ruky, nakonec zachránilo životy milionům diabetických dětí.

Po návratu z války a demobilizaci nebylo v Kanadě pro lékaře dost práce. Dr. Frederick Grant Banting si otevřel privátní praxi, ale nechodili mu pacienti. Přivydělával si jako externí učitel fyziologie na Univerzitě západního Ontaria ve městě London – za 8–10 dolarů týdně.

                                                                                                                                                                                                                                     * * *

V dubnu 1920 zemřela na tuberkulózu Helen – starší sestra Elisabeth a její důvěrnice. Otec se rozhodl nekandidovat znovu na prezidenta, aby se rodina mohla plně věnovat Elisabeth, kterou si vzali z Allenova institutu domů.

Elisabeth vážila 30 kg a měla povoleno denně méně než 500 kcal – jedno vejce, trochu tvarohu a fazolí. Přežívala od stanovení diagnózy diabetu zatím nejdéle ze všech diabetických dětí.

                                                                                                                                                                                                                                    * * *

V říjnu 1920 se při přípravě na přednášku dostal dr. Bantingovi do rukou článek o tom, že z pankreatu lze získat látku, která má ovlivňovat metabolismus cukru v těle.

Banting před přednáškami špatně spával. V noci 30. 10. 1920 se probudil – s jasnou myšlenkou, kterou si poznamenal: „Podvázat pankreatické vývody psů. Počkat 6–8 týdnů na degeneraci lalůčků. Zbytek vybrat a pokusit se extrahovat látku, která snižuje glykosurii.“

V příštích dnech požádal fyziologa profesora Macleoda v Torontu, aby mu poskytl deset pokusných psů a nějakou místnost. Postupně se dohodli. Banting dostal psy a dostal i „pokusnou místnost“. Experimenty začaly v květnu 1921.

Jako pomocník byl dr. Bantingovi přidělen student medicíny Charles Herbert Best. V hlubokém obdivu k oběma budiž řečeno, že usilovně pracovali, i když často neměli dostatek jídla pro sebe ani pro své psy. Banting nejprve prodal nábytek, poté i dům po rodičích, ve kterém bydlel, a Besta platil ze svého.

                                                                                                                                                                                                                                   * * *

Nově zvolený prezident Harding se ujal funkce v březnu 1921. Charlese Evanse Hughese nominoval do svého kabinetu jako ministra zahraničí. Ten se ve své funkci zasloužil o částečné odzbrojení a mírové uspořádání světa ve 20. letech.

Rodina se přestěhovala do Washingtonu. Léto 1921 bylo ve Washingtonu horké. Všichni věděli, že může být pro Elisabeth poslední. Proto ji Antoinette poslala s Blanche k Lake George v horách státu New York, kde je mírnější podnebí. Elisabeth chytala ryby, pozorovala ptáky, hodně četla a psala dlouhé dopisy. Oslavila 14. narozeniny. Od zjištění diabetu nevyrostla ani nezačala dospívat. Napsala povídku do dětského časopisu o chytání ryb – byla přijata a otištěna.

                                                                                                                                                                                                                                   * * *

Pes číslo 406 byla kolie. Dne 1. srpna 1921 ležela po pankreatektomii v bezvědomí, blízko smrti. Nebylo jasné, zda kvůli infekci, nebo diabetu. Banting s Bestem jí podali do žíly 8 ml extraktu. Glykemie začala klesat. Pes se náhle probudil, postavil se na nohy a začal obcházet laboratoř. Banting s Bestem jásali.

Poté však kolie znovu upadla do bezvědomí a zemřela, navzdory opakovaným injekcím. Byla zřejmě první obětí hypoglykemie po předávkování inzulinem.

O dva týdny později měli Banting s Bestem připravené dva psy po pankreatektomii – čísla 92 a 409. Rozhodli se, že udělají zkoušku: pes 92 bude dostávat extrakt z pankreatů, který nazvali isletin, a pes 409 bude sloužit jako kontrola.

Pes 409 se sotva ploužil. Pes 92, zlatá kolie, skákal po laboratoři a chodil za Bantingem jako za páníčkem.

Další den, 14. srpna, dali psu 92 vysokou dávku extraktu. Způsobil hypoglykemii. Pak zkoušeli různá dávkování.

Dne 15. srpna pes 409 zemřel. Pes 92 se stále těšil dobrému zdraví. Byl to skvěle spolupracující pacient a Banting si ho velmi oblíbil.

Dne 19. srpna spotřebovali všechen extrakt. Aby udržel při životě svého miláčka – psa 92, Banting zkusil poprvé extrahovat isletin z čerstvě odebraného pankreatu, bez podvazu vývodů. Extrakce trvala dlouho a byla náročná, bylo třeba zbavit pankreas trypsinu.

Kolie číslo 92 zvolna umírala.

Večer 20. srpna byl extrakt připraven. Podali ho kolii 92. Další ráno zlatá kolie s pyšně zvednutým ocasem chodila za Bantingem po laboratoři. Odpoledne seskočila z kotce na podlahu, dvě a půl stopy hluboko, a s přehledem dopadla na všechny čtyři. Banting to popsal jako jeden z největších zážitků svého života.

Na podzim 1921 požádal Banting Macleoda, aby se do výzkumné práce mohl zapojit biochemik James Bertram Collip, vyhověno však bylo až druhé žádosti. Collip se ujal purifikace extraktu. Zbavil jej vedlejších účinků, na nichž ztroskotávali předchozí badatelé.

V prosinci 1921 už bylo Macleodovi jasné, že výzkum má fantastické výsledky, a začal se k němu hlásit. Koncem roku 1921 měl na výročním kongresu Americké fyziologické společnosti v New Havenu uvést přednášku Bantinga a Besta. Slovo jim však nepředal a celé sdělení přednesl sám. Na tomto kongresu byl přítomen George Clowes ze společnosti Eli Lilly and Company z Indianapolis. Po skončení přednášky se sešel s Bantingem a Macleodem, aby jim nabídl spolupráci při výrobě inzulinu, ale Macleod s Bantingem nabídku odmítli.

Začátkem ledna 1922 byl přijat na dětské oddělení Toronto General Hospital Leonard Thompson. Bylo mu 14 let, vážil 32 kg, otec ho musel nosit. Pach acetonu z jeho dechu se šířil po celém pokoji. Glykemie kolísala mezi 3,5 a 5,6 mg/cm3 (19–31 mmol/l). Dostal hladovou dietu o 450 kcal denně, ale kóma nezadržitelně postupovalo.

Dne 11. ledna dostal 15 ml extraktu – 7,5 ml do každé hýždě. Glykemie poklesla. Po vpiších vznikly hluboké abscesy. V dalších dnech občas chyběl extrakt, ale léčení se nakonec podařilo. Stal se prvním člověkem zachráněným od smrti v diabetickém kómatu.

V dalších měsících probíhaly na univerzitě v Torontu práce na vývoji a standardizaci metody hromadné výroby inzulinu. Univerzita sestavila „Insulin Committee“, jehož úkolem bylo dohlížet na výrobu a distribuci inzulinu, který dostávali pouze komisí schválení lékaři. Jednalo se o uznávané kapacity v oboru a zároveň o první centra, která prováděla testování inzulinu na pacientech – jakési první klinické studie.

Po spuštění velkovýroby se ukázalo, že inzulin má ve srovnání s dříve vyrobeným extraktem nižší účinnost a po aplikaci způsobuje abscesy. Profesoru Collipovi se nedařilo problém se ztrátou účinnosti vyřešit. Nakonec se v květnu 1922 Torontská univerzita rozhodla využít nabídky společnosti Eli Lilly and Company a vznikla dohoda mezi univerzitou a společností o spolupráci na vývoji standardizované metody a o velkovýrobě inzulinu.

Clowes sestavil skupinu, která začala pracovat na výrobě inzulinu z vepřových a hovězích pankreatů dle postupů Collipa a Besta. První šarže vznikla 26. 6. 1922, druhá 5. 7. 1922. V druhé šarži bylo vyrobeno 30 jednotek inzulinu ze 75 liber (cca 34 kg) pankreatů. Postupným zdokonalováním výrobního procesu se podařilo do 1. 9. 1922 vyrobit celkem 5390 jednotek inzulinu. V září 1922 již byli schopni z jedné libry pankreatů vyrobit 90–120 jednotek inzulinu a začali s instalací zařízení pro velkovýrobu.

                                                                                                                                                                                                                            * * *

V létě 1922 Elisabeth postihlo průjmové onemocnění a dostala se na práh diabetického kómatu. Dr. Allen trval na přijetí do Fyziatrického institutu k léčení dietou při hospitalizaci.

Antoinette požádala manžela, aby se pokusil dostat Elisabeth na léčení do Toronta, kde byl objeven zázračný lék na diabetes.

Charles Evans Hughes nejprve odmítl využít svého vlivu ve prospěch vlastní rodiny, protože se to neslučuje s etikou politika. Po nějaké době se však nechal manželkou přesvědčit.

Elisabeth odvezli proti vůli dr. Allena v noci z Fyziatrického institutu. Odjela vlakem do Toronta a jejího léčení se 15. 8. 1922 ujal dr. Banting.

                                                                                                                                                                                                                           * * *

Elisabeth Hughesová se dožila 74 let. Zemřela 25. 4. 1981, po 42 000 injekcích inzulinu.

Pohřbu se zúčastnily její tři děti – Antoinette, William a Elisabeth se svými životními partnery a osm vnoučat. Nejstarší z nich, 24letý David, právě studoval závěrečný rok medicíny.

Jan Lebl

Volně zpracováno podle: Cooper T, Ainsberg A. Breakthrough. Elizabeth Hughes, the discovery od insulin, and the making of a medical miracle. New York: St. Martin’s Press 2011: 320.