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Organoterapia de la diabetes mellitus (1889-1923): la controversia de prioridades en torno al descubrimiento de la hormona antidiabética

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Organoterapia de la diabetes mellitus (1889-1923): la controversia de prioridades en torno al descubrimiento de la hormona antidiabética

dc.contributor.advisor	Barona Vilar, Josep Lluís
dc.contributor.advisor	Martínez Vidal, Àlvar
dc.contributor.author	de Leiva Hidalgo, Alberto
dc.contributor.other	Departament de Història de la Ciència i Documentació	es_ES
dc.date.accessioned	2022-02-11T08:46:28Z
dc.date.available	2023-02-12T05:45:08Z
dc.date.issued	2021	es_ES
dc.date.submitted	14-02-2022	es_ES
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10550/81572
dc.description.abstract	La introducción del tratamiento hormonal en la diabetes grave en 1922 representó un impacto clínico-social similar al de la antibioterapia. En octubre de 1923 la Asamblea del Instituto Karolinska decidió premiar con el Nobel de Fisiología o Medicina al canadiense Frederick Grant Banting y al escocés John James Rickard Macleod, investigadores de la Universidad de Toronto (UT), por “el descubrimiento de insulina un año antes”. Transcurridas pocas semanas, investigadores europeos y estadounidenses protestaron la decisión. La polémica permanece hasta la actualidad. En septiembre de 2005, la European Association for the Study of Diabetes (EASD) organizó el simposio internacional Who Discovered Insulin? para presentar y debatir las contribuciones más relevantes en el descubrimiento de la hormona antidiabética (el autor de esta tesis fue uno de los conferenciantes). Estaba planeado que el simposio acabara con una votación de los asistentes y una declaración pública, dirigida a la comunidad científica, sobre la prioridad en el descubrimiento. Sin embargo, la última ponencia generó una confusión general entre los asistentes, al denunciar el antisemitismo radical de uno de los científicos pioneros. Como resultado, se suspendió el debate, la votación y la declaración oficial. Este acontecimiento singular, mi participación en el evento y mi prolongada dedicación clínica y académica a la diabetes me motivaron a emprender la investigación objeto de esta tesis. Hemos considerado en nuestro trabajo las contribuciones referentes al análisis sobre la prioridad del descubrimiento científico de Robert K. Merton, Michael Strevens, Ronald D. Vale y Anthony Hyman. Merton estableció en 1957 la regla de prioridad como el crédito otorgado a un sujeto, o a un grupo de individuos, que puedan demostrar ser los primeros en un descubrimiento, mediante publicación original con fecha de aceptación, o fecha de envío de una solicitud de patente conseguida con éxito. Hemos realizado una revisión exhaustiva de las principales fuentes primarias y la bibliografía crítica disponible sobre la organoterapia de la diabetes mellitus, experimental y humana, desde el año 1889, fecha en la que Oskar Minkowski demostró la inducción de diabetes experimental mediante la pancreatectomía completa en el perro; hasta el comienzo de la primavera de 1923, fecha en la que la Fundación Nobel ya había recibido todas las nominaciones para el galardón en Fisiología o Medicina. Hemos identificado a tres investigadores europeos que cumplían la regla de prioridad: Marcel Eugène Émile Gley (1857-1930), Georg Ludwig Zülzer (1870-1949) y Nicolae Constantin Paulescu (1869-1931). E. Gley demostró la presencia del “principio antidiabético” en el extracto pancreático (EP) y la reducción de la glucosuria tras su administración parenteral en perros sometidos a pancreatectomía total (París, 1891-1905). G. L. Zülzer observó reducción variable de la glucosuria en perros pancreatectomizados (1906). En al menos seis pacientes con diabetes consiguió disminuir la glucosuria mediante el tratamiento con EP. En un niño con diabetes grave pudo eliminar la cetonuria, además de reducir la glucosuria, con la administración intermitente del EP por vía intravenosa; al no disponer de más extracto activo el paciente fue dado de alta y murió semanas después (1907). Zülzer obtuvo patente alemana (1908), inglesa (1909) y estadounidense (1912) para su preparado de hormona antidiabética que denominó acomatol. Las manifestaciones colaterales adversas (fiebre, rigidez muscular, estomatitis) impidieron su utilización generalizada en la clínica. En el intervalo 1913-1914 Zülzer y el ingeniero químico Camille-Reuter (Hoffman-La Roche) consiguieron eliminar la toxicidad y aumentar la potencia del preparado glandular, llegando a generar hipoglucemias severas en el perro. En agosto de 1914, declarada la Primera Guerra Mundial, Zülzer fue reclutado por el ejército alemán como médico militar. Hoffman-La Roche decidió suspender la financiación el proyecto. Zülzer, de ascendencia judía, víctima años después de la represión nacionalsocialista, no pudo desarrollar su carrera académica y se exilió en 1934. N. C. Paulescu, prestigiado fisiólogo rumano, tuvo que cerrar su laboratorio de investigación entre 1916 y 1920 y permanecer oculto esos años por razones políticas. Describió un procedimiento experimental de pancreatectomía con/sin esplenectomía muy eficaz y un EP original en solución salina con el que demostró en doce experimentos su elevada actividad antidiabética, causante de hipoglucemia en el animal sano. Investigó sus efectos sobre las concentraciones de glucosa, urea y cuerpos cetónicos en sangre y orina. Demostró que la cuantía del descenso glucémico dependía de la dosis de EP administrada. Los experimentos control (con suero salino, tejido esplénico, nucleinato sódico) mostraron resultados negativos (1920-1921). Obtuvo para su preparado hormonal pancreina y su proceso de producción la patente rumana (1922). Como en el caso de acomatol, la pancreina no se utilizó en la clínica por los efectos colaterales asociados. Entre mayo de 1921 y 1922, las investigaciones realizadas por el equipo dirigido por John James Rickard Macleod (1876-1935) en el departamento de Fisiología de la Universidad de Toronto (UT) demostraron las acciones del EP sobre la hiperglucemia inducida en el conejo por procedimientos diversos (piqûre, inyección subcutánea de adrenalina, monóxido de carbono, asfixia mecánica), sobre los depósitos de glucógeno en hígado y otros tejidos, sobre la excreción de cuerpos cetónicos y cociente respiratorio en perros sanos y con diabetes experimental investigados en jaulas metabólicas. Estudios sobre la acción hipoglucemiante del EP permitieron definir la unidad fisiológica de insulina. El 12 de enero de 1922, James Bertrand Collip (1892-1965), investigador visitante en año sabático en la UT, consiguió eliminar las impurezas del EP mediante la precipitación selectiva de la hormona antidiabética con alcohol etílico al 95%. El tratamiento diario continuado con el “extracto de Collip” eliminó la glicosuria y cetonuria, sin efectos adversos colaterales, de Leonard Thompson, adolescente con diabetes grave, primer paciente diabético tratado con éxito en el Toronto General Hospital (TGH). La Oficina de Patentes de EE.UU. no asignó la propiedad a la UT hasta octubre de 1923. El 3 de mayo de 1922 J. J. R. Macleod proclamó oficialmente el descubrimiento del EP purificado, que denominó insulina, ante la asamblea de la Association of American Physicians, en Washington D.C. En el verano del mismo año, trabajando en solitario, Macleod realizó experimentos con peces elasmobranquios y teleósteos que demostraron la evidencia directa (por vez primera en la literatura) de la producción exclusiva de la hormona antidiabética por el islote de Langerhans. En septiembre de 1923 George B. Walden, químico investigador de Eli Lilly & Co. desarrolló un procedimiento de purificación isoeléctrica para la insulina que permitió aumentar la potencia y estabilidad del preparado hormonal y su producción a gran escala. El Comité de Insulina de la UT y la dirección de la empresa Lilly acordaron compartir la propiedad intelectual de la patente de Walden a cambio de incluir todas las patentes de insulina en un repositorio común para ambas instituciones. Antes de finalizar el año 1922, más de cincuenta pacientes habían recibido el beneficio extraordinario que representó el tratamiento insulínico, gracias a la experta actuación clínica de Walter Ruggles Campbell y Andrew Almon Fletcher, consultores responsables de la Unidad de Diabetes del Departamento de Medicina del Toronto TGH y la UT. En la primavera de 1923 el tratamiento ya se había extendido a más de un millar de pacientes diabéticos en unas sesenta clínicas de Canadá y EE.UU. La cúpula política de los gobiernos de Canadá y Ontario y varias instituciones académicas (UT, Canadian Medical Association -CMA-) decidieron desde los primeros meses de 1923 orquestar una campaña dirigida a otorgar el crédito máximo del descubrimiento de la insulina a F. G. Banting, héroe canadiense de la Primera Guerra Mundial, al que colmaron de honores, compensaciones económicas y cargos académicos, relegando a J. J. R. Macleod, emigrante escocés de carácter introvertido. El 23 de marzo de 1923 la CMA resuelve que “el aislamiento por F. G. Banting y C. H. Best de una sustancia propuesta como la secreción interna del páncreas, denominada insulina, tuvo lugar durante el verano del año académico 1921 en la UT” (Bliss, 2007; p. 214). A finales de 1922, el fisiólogo F. Roberts (Universidad de Cambridge) critica seriamente el primer artículo publicado por Banting y Best en marzo de 1922 (que no quiso firmar Macleod), aduciendo que “los experimentos estuvieron mal diseñados, mal conducidos y mal interpretados”, y que la “idea central” de Banting (la ligadura de los conductos pancreáticos para preservar la secreción interna), aparte de resultar inútil, no era original. Diversos investigadores (J. Pratt, I. Murray, Michael Bliss, entre otros) coinciden en la valoración de que el EP de Banting y Best no demostró ventaja alguna sobre los elaborados años antes por Zülzer y Paulescu. En 1928 Macleod abandona Toronto y se incorpora con honores a la Cátedra de Fisiología de la Universidad de Aberdeen, su alma mater. Falleció en 1935. Banting murió en 1941, víctima de un accidente de aviación al cruzar el Atlántico, como responsable del gobierno canadiense de una operación secreta de inteligencia militar durante la Segunda Guerra Mundial. C. H. Best fue encumbrado con 29 años de edad a la cátedra de Fisiología y dirección del Departamento de Investigación Banting-Best de la UT. Obsesionado por un deseo de reconocimiento público como descubridor de la insulina, utilizó su natural afabilidad y simpatía, la amistad con personalidades influyentes de la diabetología en Canadá, Estados Unidos y Europa y su participación destacada en las más importantes sociedades científicas, para falsear la historia del descubrimiento de la hormona antidiabética. Convenció a las autoridades de la UT de mantener en secreto durante 56 años el relato personal de J. J. R. Macleod, escrito en septiembre de 1922, sobre los acontecimientos en la UT en torno a las actividades desarrolladas en el Departamento de Fisiología desde mayo de 1921. Gracias a las investigaciones de historiadores de la medicina y otros académicos (R. P. Hudson, D. Campbell, L. G. Stevenson y, muy especialmente, M. Bliss) ha sido posible desmontar el mito de Banting y Best, versión distorsionada del descubrimiento de la hormona antidiabética, mantenida durante muchos años y todavía aceptada por buena parte de instituciones y asociaciones relacionadas con la diabetes. Así, por ejemplo, la UT ha celebrado en abril de 2021 el centenario del descubrimiento de la insulina. El anuncio oficial del evento, de amplísima difusión, exhibió una fotografía de F. G. Banting en compañía del estudiante de postgrado Charles H. Best (a quien no se adjudicó el Nobel), ignorando a J. J. R. Macleod, el segundo laureado y director del grupo investigador. Los resultados de esta tesis demuestran: a) Que la prioridad en el descubrimiento de la hormona antidiabética corresponde a los investigadores europeos E. Gley (1900), G. Zülzer (1908) y N.C. Paulescu (1921). b) Que factores de índole socio-económica y política relacionados con las consecuencias de la Primera Guerra Mundial y el periodo entreguerras retrasaron el proceso de purificación de la hormona antidiabética en Europa. c) Que el científico canadiense J. B. Collip, de la Universidad de Alberta, temporalmente asimilado al equipo investigador de la UT, y el químico e investigador estadounidense G. B. Walden, contando con la experta colaboración y perspectivas de la empresa farmacéutica Eli Lilly, fueron los principales autores del proceso de purificación de la hormona antidiabética. d) Que la decisión del Comité Nobel y el Instituto Karolinska sobre la concesión del Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1923 ignoró o infravaloró la investigación realizada en Europa sobre el descubrimiento de la hormona antidiabética. e) Que la evidencia científica, reflejada en la heurística de esta tesis doctoral, permite aseverar que la investigación básica llevada a cabo por el Departamento de Fisiología la UT y dirigida por J. J. R. Macleod, en conjunción con la investigación clínico-terapéutica del Departamento de Medicina de la UT, dirigida por D. A. Graham, hicieron posible en un tiempo absolutamente récord el tratamiento con éxito de los primeros pacientes de una enfermedad hasta entonces letal.	es_ES
dc.description.abstract	The introduction of hormonal treatment in severe diabetes in 1922 represented a clinical and social impact similar to that of antibiotherapy. In October 1923 the Assembly of the Karolinska Institute decided to award the Nobel Prize in Physiology or Medicine to the Canadian Frederick Grant Banting and the Scottish John James Rickard Macleod, researchers at the University of Toronto (UT), for "the discovery of insulin a year before". A few weeks later, European and American researchers protested the decision. The controversy remains to this day. In September 2005, the European Association for the Study of Diabetes (EASD) organized the international symposium Who Discovered Insulin? to present and discuss the most relevant contributions in the discovery of the antidiabetic hormone (the author of this thesis was one of the lecturers). The symposium was planned to end with a vote by attendees and a public statement, addressed to the scientific community, on the priority of the discovery. However, the last presentation generated a general confusion among attendees, in denouncing the radical anti-Semitism of one of the pioneering scientists. As a result, the debate, the vote and the official statement were suspended. This unique event, my participation in the symposium and my life-long dedication to endocrinology and diabetes research and treatment motivated me to undertake the research that is the subject of this thesis. We have considered the contributions concerning the analysis on the priority of scientific discovery by Robert K. Merton, Michael Strevens, Ronald D. Vale and Anthony Hyman. Merton established in 1957 the priority rule as the credit given to a subject, or a group of individuals, who can prove to be the first in a discovery, by the original publication with date of acceptance, or date of submission of a successful patent application. We have conducted a comprehensive review of the main primary and secondary sources available on the organotherapy of experimental and human diabetes mellitus since 1889, when Oskar Minkowski demonstrated experimental diabetes induction by total pancreatectomy in the dog; until the beginning of the spring of 1923, when the Nobel Foundation had already received all the nominations for the award in Physiology or Medicine. We have identified three European researchers who fulfilled the priority rule: Marcel Eugène Émile Gley (1857-1930), Georg Ludwig Zülzer (1870-1949) and Nicolae Constantin Paulescu (1869-1931). E. Gley demonstrated the presence of the "antidiabetic principle" in pancreatic extract (PE) and the reduction of glucosuria after the parenteral administration of the PE in dogs subjected to total pancreatectomy (Paris, 1891- 1905). G. L. Zülzer observed the reduction of glucosuria in pancreatectomized dogs (1906). In at least six patients with diabetes, glucosuria was reduced by treatment with PE. In a child with severe diabetes he was able to eliminate ketonuria, in addition to reducing glucosuria, with intermittent administration of intravenous PE; since no more active extract was available, the patient was discharged and died weeks later (1907). Zülzer obtained German (1908), English (1909) and American (1912) patents for his antidiabetic hormone preparation, which he called acomatol. Adverse collateral manifestations (fever, muscular stiffness, stomatitis) prevented its widespread use in the clinic. In 1913-1914 Zülzer and chemical engineer Camille-Reuter (Hoffman-La Roche) managed to eliminate toxicity and increase the power of the glandular preparation, leading to severe hypoglycemias in the dog. In August 1914, during the First World War, Zülzer was recruited by the German army as a military doctor. Hoffman-La Roche decided to suspend funding for the project. Zülzer, of Jewish descent, years after victim of the National Socialist repression, was unable to develop his academic career and went into exile in 1934. N. C. Paulescu, a renowned Romanian physiologist, had to close his research laboratory between 1916 and 1920 and remain hidden for political reasons. He described a very effective experimental procedure of pancreatectomy with/without splenectomy and an original EP in saline solution with which he demonstrated in twelve experiments its high anti-diabetic activity, causing hypoglycemia in the healthy animal. He investigated its effects on blood and urine concentrations of glucose, urea and ketones. He demonstrated that the glycemic reduction depended on the dose of PE administered. Control experiments (with saline, splenic tissue and sodium nucleinate) showed negative results (1920-1921). He obtained a Romanian patent (1922) for his hormonal preparation pancreina and for its production process. As in the case of acomatol, pancreina was not used in the clinic due to the associated side effects. Between May 1921 and 1922, research conducted by the team led by John James Rickard Macleod (1876-1935) in the Department of Physiology of the University of Toronto (UT) demonstrated the actions of the PE on rabbit-induced hyperglycemia by various procedures (piqûre, subcutaneous injection of adrenaline, carbon monoxide, mechanical asphyxia), on glycogen deposits in liver and other tissues, on the excretion of ketone bodies and respiratory quotient in healthy dogs with experimental diabetes investigated in metabolic cages. Studies on the hypoglycemic action of PE permitted to define the physiological unit of insulin. On 12 January 1922, James Bertrand Collip (1892-1965), visiting researcher on sabbatical at the UT, succeeded in removing impurities from the PE by selective precipitation of the antidiabetic hormone with 95% ethyl alcohol. Treatment with "Collip’s extract" eliminated glycosuria and ketonuria, without adverse side effects, in Leonard Thompson, a teenager with severe diabetes, first diabetic patient successfully treated at the Toronto General Hospital (TGH). The U.S. Patent Office did not assign ownership of the patent to the UT until October 1923. On May 3, 1922, J. J. R. Macleod officially proclaimed the discovery of the purified EP, which he called insulin, before the assembly of the Association of American Physicians, in Washington, D.C. In the summer of the same year, working alone, Macleod conducted experiments with elasmobranchial and teleosts fishes that demonstrated direct evidence (for the first time in the literature) of the exclusive production of the antidiabetic hormone by the islet of Langerhans. In September 1923, George B. Walden, research chemist at Eli Lilly & Co. developed an isoelectric purification procedure for insulin that increased the potency and stability of the hormone preparation and made possible its large scale production. The UT Insulin Committee and Lilly managers agreed to share the intellectual property of Walden’s patent in exchange for including all insulin patents in a common repository for both institutions. By the end of 1922, more than fifty patients had received the extraordinary benefit of insulin treatment, thanks to the expert clinical performance of Walter Ruggles Campbell and Andrew Almon Fletcher, responsible for the Diabetes Unit of the Department of Medicine of the TGH and the UT. By the spring of 1923, more than a thousand patients with diabetes had been treated with insulin at sixty clinics in Canada and the United States. The political leadership of the governments of Canada and Ontario and several academic institutions (UT, Canadian Medical Association -CMA-) decided from the first months of 1923 to orchestrate a campaign aimed at granting maximum credit for the discovery of insulin to F. G. Banting, Canadian hero of the First World War, who was granted with honors, economic compensations and academic positions, relegating J. J. R. Macleod, an introverted Scottish emigrant. On March 23, 1923, the CMA resolved that "the isolation by F. G. Banting and C. H. Best of a proposed substance such as the internal secretion of the pancreas, called insulin, took place during the summer of academic year 1921 at the UT" (Bliss, 2007; p. 214). In late 1922, physiologist F. Roberts (Cambridge University) severely criticized the first article published by Banting and Best in March 1922 (which Macleod refused to sign), arguing that "the experiments were badly designed, misled and misinterpreted", and that Banting’s "central idea" (the ligature of the pancreatic ducts to preserve the internal secretion), apart from being useless, was not original. Several researchers (J. Pratt, I. Murray, Michael Bliss, among others) agree in the assessment that Banting and Best’s EP did not show any advantage over the extracts elaborated years before by Zülzer and Paulescu. In 1928 Macleod left Toronto and joined the Chair of Physiology at the University of Aberdeen, his alma mater. He died in 1935. Banting died in 1941, victim of a plane crash across the Atlantic, as head of a secret military intelligence operation of the Canadian government during World War II. C. H. Best was named chair of Physiology at the age of 29 and director of the UT’s Banting-Best Research Department. Obsessed with a desire for public recognition as a discoverer of insulin, he used his natural affability and sympathy, his friendship with influential personalities of diabetology in Canada, the United States and Europe, and his participation in the most important scientific societies, to change the history of the discovery of the antidiabetic hormone. He convinced the UT authorities to keep secret, for 56 years, Macleod’s personal account, written in September 1922, about the events and activities carried out in the Department of Physiology since May 1921. The work of several medical historians and other scholars (R. P. Hudson, D. Campbell, L. G. Stevenson and, most especially, M. Bliss) has dismantled the myth of Banting and Best, a distorted version of the discovery of the antidiabetic hormone, maintained for many years and still accepted by many institutions and associations related to diabetes. For example, in April 2021 the UT celebrated the centenary of the discovery of insulin. The highly publicized official announcement of the event featured a photograph of F. G. Banting in the company of graduate student Charles H. Best (who was not awarded the Nobel Prize), ignoring J. J. R. Macleod, the second laureate and director of the research group. The results of this thesis demonstrate that: a) The priority in the discovery of the antidiabetic hormone corresponds to the European researchers E. Gley (1900), G. Zülzer (1908) and N.C. Paulescu (1921). b) Factors of a socio-economic and political nature related with the First World War and the inter-war period delayed the process of purification of the antidiabetic hormone in Europe. c) The Canadian scientist J. B. Collip, of the University of Alberta, temporarily assimilated to the research team of the UT, and the American chemist and researcher G. B. Walden, with the expert collaboration of the pharmaceutical company Eli Lilly, were the main authors of the purification process of the antidiabetic hormone. d) The decision of the Nobel Committee and the Karolinska Institute on the award of the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1923 ignored or underestimated the research carried out in Europe on the discovery of the antidiabetic hormone. e) The scientific evidence, reflected in the heuristics of this PhD dissertation, allows to assert that the basic research carried out by the Department of Physiology of UT, directed by J. J. R. Macleod, in conjunction with the clinical research undertaken at the Department of Medicine of the UT, directed by D. A. Graham, made it possible in record time the successful treatment of patients with what was until then a deadly disease.	en_US
dc.format.extent	1322 p.	es_ES
dc.language.iso	es	es_ES
dc.subject	diabetes	es_ES
dc.subject	organoterapia	es_ES
dc.subject	insulina	es_ES
dc.subject	historia de la medicina	es_ES
dc.title	Organoterapia de la diabetes mellitus (1889-1923): la controversia de prioridades en torno al descubrimiento de la hormona antidiabética	es_ES
dc.type	doctoral thesis	es_ES
dc.subject.unesco	UNESCO::CIENCIAS MÉDICAS	es_ES
dc.embargo.terms	1 year	es_ES