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Histoire de l’insuline
Produite par les îlots de Langerhans du pancréas, cette hormone joue un rôle essentiel dans la régulation de la glycémie en stimulant notamment la mise en réserve du glucose dans les cellules du foie, des muscles et des tissus graisseux. Sa sécrétion augmente lorsque le taux de glucose s’accroît dans le sang.
On ne peut parler de l’histoire de l’insuline sans donner un bref aperçu sur l’histoire de la diabétologie. Ainsi, en 1855, Claude Bernard avait montré que la glycémie reste pratiquement constante, quelle que soit l’alimentation ; décrit le rôle du foie qui met le glucose en réserve sous forme de glycogène et le retransforme en glucose et constata que la glycosurie n’est qu’un symptôme et pas la maladie elle-même. Il fait alors du diabète « un trouble général de la nutrition » sans cause décelable.
En 1869, Paul Langerhans découvrit que le pancréas contient deux types de cellules : les « acini » qui sécrètent le suc pancréatique et les « îlots » dont il ignorait la fonction. Laguesse les appela « Ilots de Langerhans » en 1 893.
En 1889, Oskar Minkowski et Von Merring, avait montré qu’un chien dont on enlève le pancréas est atteint de diabète grave. Un an plus tard, Opie pensa que le diabète est dû à la destruction des îlots de Langerhans.
Les traitements au XIXe siècle du diabète étaient à type de saignées, d’opium, d’arsenic alcalin, d’ammoniaque, de bromure de sodium, de chlorate de potassium ou d’hydrothérapie. Avec ces traitements, les enfants mouraient, alors que les adultes survivaient avec le régime et l’exercice. Ceci avait conduit Lancereaux à distinguer, en 1870, le diabète gras de l’adulte et le diabète juvénile maigre.
Starling découvrit en 1902, que d’autres glandes que le pancréas (ovaires, surrénales) libère des substances qui agissent à distance : les « messagers chimiques ou hormones ». Les recherches s’orientèrent alors vers la préparation d’un extrait pancréatique, efficace et utilisable chez l’homme. 4 années plus tard, Georg Ludwig ZEULZER injecta un extrait pancréatique (qu’il nomme « Acomatol ») à des patients diabétiques en coma acido-cétosique. Le sucre et l’acétone disparaissaient des urines, mais de façon transitoire et les injections étaient souvent accompagnées de fièvre, vomissements et convulsions ce qui a amené à l’arrêt de ces recherches vu qu’elles suscitaient beaucoup de doute et de critiques de la part des autorités médicales.
Entre 1914 – 1 918 les recherches ont été reprises avec une mesure cette fois ci de la glycémie.
En août 1919, un professeur roumain, Nicolas Paulesco, démontra que, chez un chien rendu diabétique par pancréatectomie, l’injection intra veineuse d’un extrait pancréatique qu’il appela Pancréïne, provoquant une diminution de l’hyperglycémie voir une hypoglycémie. En raison des effets secondaires à type de forte irritation locale par injection sous cutanée, Paulesco n’a pas pu réaliser d’essai chez l’homme. En Décembre de la même année, Charles Gardin établit qu’un extrait pancréatique de porc, administré par voie veineuse à six humains, dont quatre étaient diabétiques, diminuait la glycémie. Cela avait suscité Banting, jeune chirurgien canadien de 29 ans, qui tenta d’extraire le principe actif des îlots du pancréas après ligature des canaux pancréatiques. Alors que Mac Leod, professeur de physiologie à Toronto lui procura un petit laboratoire et des animaux d’expérience, ainsi que de l’aide de Best, canadien de 22 ans, diplômé de physiologie et de biochimie et étudiant en médecine.
À partir de mai 1921, ils testèrent les extraits pancréatiques obtenus qu’ils ont nommé « Soletine » sur des chiens rendus diabétiques par pancréatectomie et obtiennent des effets hypoglycémiants. En décembre de la même année, les résultats ont été présentés à la Société Américaine de Physiologie. Et en janvier 1922, les premières injections d’extraits pancréatiques sauvèrent Leonard Thompson, garçon de 14 ans atteint d’un diabète au stade de coma. Ainsi, en 1923 le prix Nobel de Médecine a été décerné à Banting et Mac Leod.
Depuis la découverte de l’insuline, celle-ci devint très rapidement un médicament commercialisé. L’insuline « ordinaire », extraite de pancréas de bœuf ou de porc, sous forme de solution acide, imparfaitement purifiée et administrée en 3 ou 4 injections par jour. Ensuite, Les insulines d’action prolongée avec moins d’injections par jour.
En 1935, Hagedorn réalisa une insuline neutre par adjonction de Protamine. En 1936, Scott et Fisher créèrent la première insuline lente en combinant l’insuline Protamine à du Zinc (IPZ). En 1946, des chercheurs de l’Institut Hagedorn, au Danemark, mettaient au point l’insuline NPH (Neutre Protamine Hagedorn), d’action « intermédiaire ». Ensuite, entre 1951-1952, Hallas-Moller préparait des insulines au Zinc sans Protamine dont la durée d’action dépendait de la formation de cristaux d’insuline.
En 1955, Frédéric Sanger décrira la structure chimique de l’insuline : « L’insuline est une protéine, de poids moléculaire 60 000, composée de 51 acides aminés, avec une chaîne A (21 acides aminés) et une chaîne B (30 acides aminés) reliées par 2 ponts disulfures » pour laquelle cette dernière a pu obtenir le prix Nobèl en 1958. La structure de l’insuline dans l’espace a été décrite par D. Hodgkin en 1969.
Toutefois, l’insuline extraite du pancréas des animaux contenait des impuretés responsables de réactions locales, des lipodystrophies, ou d’allergies.
En 1960, Yalow et Berson découvrirent ainsi la méthode radio-immunologique pour le dosage de l’insuline et démontrèrent que les impuretés étaient responsables des réactions allergiques et de la formation d’anticorps contre l’insuline. 1965 : la synthèse chimique de l’insuline est réussie aux USA, en Allemagne et en Chine. En 1970, l’élimination de ces impuretés donna des insulines purifiées, appelées Monopic ou Monocomposées.
Entre 1978-1981, la production industrielle d’insuline « humaine » était possible, par deux techniques : l’hémisynthèse qui donne lieu à une insuline humaine qui diffère de l’insuline porcine par un seul acide aminé grâce à des procédés chimiques. La deuxième était La biosynthèse : le gène codant la fabrication de l’insuline est inséré dans une bactérie ou une levure ; ces micro-organismes vont se multiplier en culture et produire de l’insuline, qui est alors purifiée. Ce procédé a permis de disposer de quantités illimitées d’insuline et de ne plus dépendre d’une source animale d’insuline et d’assurer un traitement plus proche des besoins.
En 1990, la modification de la composition de l’insuline par le changement d’un acide aminé par un autre et l’adjonction de radicaux a pu en modifier la vitesse et la durée d’action. Ces insulines modifiées ou « analogues de l’insuline » sont produites par biosynthèse. Deux types ont apparus : des analogues rapides à début d’action plus rapide et durée d’action plus courte que l’insuline humaine, et des analogues d’action prolongée, intermédiaires ou lents.
En effet, L’histoire de l’insuline ne s’est pas arrêtée là, les recherches se sont poursuivies pour améliorer le confort du patient. Ainsi d’autres voies d’administration de l’insuline ont apparues telle la voie inhalée, et la possibilité de la voie per os est en cours de recherche. Le pancréas artificiel, les greffes de pancréas et d’îlots de Langerhans représentent d’autres voies de recherche qui semble prometteuses et verront probablement le jour prochainement.
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