La découverte de l’insuline il y a 100 ans a marqué un tournant dans l’espérance et la qualité de vie des personnes atteintes de diabète. Depuis lors, le médicament a connu une évolution considérable. En outre, des recherches sont en cours pour le rendre de plus en plus efficace contre la maladie métabolique.
L’insuline est une hormone qui régule la concentration de glucose (sucre) dans le sang. Il agit comme une clé qui déverrouille la porte des cellules pour que le glucose puisse y entrer et être utilisé comme source d’énergie.
En l’absence d’insuline, ce glucose s’accumule dans le sang et provoque ce que l’on appelle une hyperglycémie.
« L’hyperglycémie, ou taux élevé de glucose dans le sang, endommage gravement à la longue de nombreux organes et systèmes, en particulier les nerfs et les vaisseaux sanguins », selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS).
L’hyperglycémie est une conséquence du diabète. Elle survient lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline ou lorsque l’organisme est incapable d’utiliser correctement l’insuline qu’il produit.
C’est ce qui se produit dans le cas du diabète de type 2, une maladie qui est en grande partie due à « l’excès de poids et au manque d’activité physique », selon l’OMS.
En revanche, le diabète de type 1, également appelé diabète insulinodépendant, se caractérise « par une production déficiente d’insuline et nécessite une administration quotidienne de cette hormone », selon la même source.
« Sa cause est encore inconnue et il n’est pas possible de la prévenir avec les connaissances actuelles », indique l’OMS.
Le diabète est connu depuis des siècles mais, au-delà de certaines recommandations diététiques, il n’existait aucun traitement pour les personnes atteintes de cette maladie.
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Une découverte capitale en 1921
La situation a commencé à changer en 1921.
Cette année-là, Frederick G. Banting, un chirurgien orthopédique canadien qui s’intéressait de près au diabète, a contacté John J. R. Macleod, professeur de physiologie à l’université de Toronto (Canada), pour lui faire part de ses idées sur la manière d’extraire l’insuline du pancréas.
Le professeur Macleod lui donne accès aux installations de l’université canadienne et lui fournit un assistant, Charles Best, alors étudiant en médecine.
Dans leurs expériences sur des chiens, Banting et Best ont constaté que chez l’un des animaux, le pancréas avait diminué de moitié après la ligature d’un canal sécrétoire.
Il s’agissait d’une étape clé car, en fermant ce conduit, ils ont réussi à empêcher l’action des enzymes (un type de protéine) qui étaient responsables de l’échec d’expériences similaires déjà réalisées par d’autres chercheurs.
Après avoir prélevé le pancréas d’un petit chien, Banting et Best ont réussi à isoler l’insuline pour la première fois. Ils ont ensuite injecté l’insuline au même animal dont le pancréas avait été retiré et ont constaté une nette amélioration.
Macleod présente les résultats lors d’une conférence à l’université de Toronto le 14 novembre 1921, qui coïncide avec l’anniversaire de Banting.
Journée mondiale du diabète
C’est pourquoi la Journée mondiale du diabète est désormais commémorée le 14 novembre. Pour cette découverte, Banting et Macleod ont reçu conjointement le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1923.
Sans surprise, la découverte de l’insuline a sauvé la vie de personnes atteintes de diabète de type 1.
Nous devrions nous souvenir de la célèbre photo du premier patient traité, Leonard Thompson, qui est passé d’un aspect presque cadavérique à une « transformation » en un adolescent à l’apparence excellente lorsqu’il a été mis sous insulinothérapie », selon le Dr Manuel Gargallo, coordinateur de l’espace de travail sur le diabète de la Société espagnole d’endocrinologie et de nutrition (SEEN).
Cependant, les premiers traitements, qui consistaient à injecter aux patients de l’insuline provenant d’animaux, présentaient des inconvénients.
L’un des problèmes était « son prix élevé ». Pour couvrir ses besoins annuels, un diabétique avait besoin des pancréas d’environ 50 porcs », note José Miguel Mulet, professeur de biotechnologie à l’université polytechnique de Valence dans la publication « Cuaderno de Cultura Científica ».
En 1977, la première insuline synthétique a été obtenue. Les scientifiques Riggs, Itaura et Boyer ont réussi à créer en laboratoire une insuline identique à l’insuline humaine.
Un an plus tard, la société Genentech a réussi à produire de l’insuline biosynthétique « humaine » à l’aide de bactéries « Escherichia coli ». Dès 1982, les Laboratoires Lilly ont commercialisé l’insuline obtenue par cette méthode.
Depuis lors, l’insuline a subi quelques changements.
« La principale différence entre la première insuline humaine et les insulines actuelles réside dans certaines modifications apportées à sa structure en acides aminés », explique le Dr Esteban Jódar, chef du service d’endocrinologie de l’hôpital Ruber Juan Bravo de Madrid (Espagne) et membre du SEEN.
Il explique que « cela leur permet d’agir plus rapidement ou plus lentement par rapport à l’insuline humaine ». Le spécialiste explique que, d’une manière générale, le rôle des insulines lentes est de contrôler le taux de sucre entre les repas.
Les insulines rapides, quant à elles, aident à contrôler les niveaux de sucre produits par ce que l’on mange. À cet égard, le Dr Jódar explique que la recherche se poursuit sur les insulines plus lentes et plus rapides.
« Bien que nous disposions déjà d’excellentes insulines lentes, des insulines qui ne doivent être administrées qu’une fois par semaine sont en cours de développement », dit-il.
Quant aux insulines rapides, on travaille sur des insulines coformulées avec des substances qui accélèrent leur absorption et sur des insulines dites monomères.
« Les molécules d’insuline ont toujours tendance à s’agréger. En fait, elles forment généralement des associations d’au moins six molécules », précise-t-il.
C’est pourquoi « nous essayons d’en développer certains pour qu’ils ne s’associent pas (monomères) et, de cette façon, améliorer leur absorption ou rendre leur effet plus rapide lorsqu’ils sont utilisés dans les pompes à perfusion d’insuline », dit-il.
Insulines intelligentes
En plus des nouvelles insulines lentes et rapides, des tentatives sont faites pour créer des insulines intelligentes. « Il s’agit d’insulines qui ne fonctionneraient que lorsque la glycémie est élevée et non lorsque les taux sont normaux ou bas », explique le Dr Jódar.
D’autre part, des travaux sont en cours pour concevoir des insulines ayant une action préférentielle sur le foie.
Selon l’endocrinologue Jódar, dans des conditions naturelles, environ la moitié de l’insuline produite par l’organisme va au foie, qui joue un rôle clé dans la régulation du métabolisme énergétique.
« Lorsque nous administrons de l’insuline à une personne diabétique, nous l’administrons par voie sous-cutanée. De là, il passe dans la circulation sanguine et seule une petite partie atteint le foie. Nous sur-insulinisons donc le reste des tissus et sous-insulinisons le foie », décrit-il.
Il souligne que les insulines « à action préférentielle » et les insulines dites « intelligentes » n’en sont qu’à un stade très précoce de la recherche.
