इन्सुलिनचा शोध : वैद्यकातील नवलकथा

मधुमेह अर्थात डायबेटीस- आपल्या सर्वांच्या चांगल्या परिचयाचा आजार. त्याने गेल्या अर्धशतकात समाजात जे काही थैमान घातले आहे त्याला तोड नाही. जगभरातील असंख्य लोक मधुमेहाने त्रस्त आहेत आणि त्यावरील विविध उपचार घेत आपले आयुष्य कंठत आहेत.
ढोबळमानाने मधुमेहाचे दोन प्रकार पडतात – प्र.१ आणि प्र.२. पहिल्या प्रकारातील रुग्णांना जगण्यासाठी इन्सुलिनचे उपचार घ्यावेच लागतात. तर दुसऱ्या प्रकारच्या रुग्णांसाठी निरनिराळ्या गोळ्या उपलब्ध आहेत; पण जर का अशा गोळ्यांनी त्यांचा आजार आटोक्यात आला नाही तर मात्र त्यांनाही इन्सुलिनचे पाय धरावे लागतात. म्हणजेच हा आजार काबूत ठेवण्यासाठी इन्सुलिन हे एक प्रभावी अस्त्र आहे हे निःसंशय.

तर मधुमेहींसाठी वरदान ठरलेल्या या इन्सुलिनचा शोध कसा लागला, त्यासाठी कित्येक वैज्ञानिकांनी त्यांचे आयुष्य कसे खर्ची घातले, या क्रांतिकारक शोधासाठी दिले गेलेले नोबेल पारितोषिक आणि त्यावरून सबंधित वैज्ञानिकांमध्ये झालेले रुसवेफुगवे हा सगळा इतिहास मोठा मनोरंजक आहे. सर्वसामान्य वाचकांसाठी त्याचा आढावा या लेखात घेत आहे.

मधुमेह हा अतिप्राचीन आजार असून इसवीसनपूर्व काळापासून त्याच्या नोंदी सापडतात. Celsus या ग्रीक संशोधकाने खूप प्रमाणात लघवी होणाऱ्या आणि त्याच्या जोडीला शरीराचे वजन प्रचंड घटणाऱ्या रुग्णांची नोंद घेतल्याचा उल्लेख आढळतो . Memphites या संशोधकाने ‘डायबेटीस’ हा शब्द प्रथम वापरला आणि त्याच्या मते हा आजार मूत्रपिंडातील बिघाडाने होत असावा. ‘डायबेटीस’ चा शब्दशः अर्थ असा की शरीरातले खूप मांस जणू काही वितळून लघवीवाटे निघून जाते! त्यानंतरचे महत्वाचे निरिक्षण हे आपल्या चरक आणि सुश्रुत या वैद्यांनी केले. त्यांनी अशा रुग्णांचे जेव्हा बारकाईने निरिक्षण केले तेव्हा त्यांना एक महत्वाची गोष्ट आढळली. या रुग्णांच्या लघवीचे जे अंश मुतारीत राहत असत त्यांच्या बाजूस मुंग्या गोळा होत. त्यातूनच या रुग्णांची लघवी ही चवीला गोड असल्याचा निष्कर्ष निघाला!

त्यापुढे जाऊन चीनच्या Tchang Tchong-King यांनी या रुग्णाची भूक प्रचंड वाढलेली असल्याची नोंद केली. नंतर Avicenna या अरेबिक डॉक्टरने या आजाराची सर्व वैशिष्ट्ये एकत्रित प्रसिद्ध केली. त्यांच्या मते तर या आजाराचे मूळ मज्जासंस्था आणि यकृतातील बिघाडात होते. तर Sydenham यांच्या मते या आजाराचे मूळ अन्नातील काही घटकांच्या अपचनात होते.
अशा प्रकारे इजिप्त, पर्शिया, चीन, भारत, ग्रीस, जपान आणि कोरिआ येथील अनेक संशोधक शर्थीने मधुमेहाची कारणमीमांसा करीत होते. पण, त्याचे समाधानकारक उत्तर मात्र मिळत नव्हते.

अखेर १६८२ मध्ये इंग्लंडमधील Johann Brunner यांनी एक अनोखा प्रयोग एका कुत्र्यावर करून ही कोंडी फोडली. त्यांचा असा अंदाज होता की मधुमेहाचा संबंध स्वादुपिंडाशी (pancreas) असावा. मग त्यांनी त्या कुत्र्याच्या शरीरातील स्वादुपिंड काढून टाकले आणि मग त्याचे निरिक्षण केले. आता त्या कुत्र्याला भरपूर लघवी होऊ लागली व तो प्रचंड तहानलेला होता. यातून पुढील संशोधनाला निश्चित अशी दिशा मिळाली.

प्रमाणाबाहेर लघवी होणाऱ्या रुग्णांची आता बारकाईने तपासणी होऊ लागली. तशी भरपूर लघवी होण्याची अनेक कारणे असू शकतात. तेव्हा अशा रुग्णांची लघवी गोडच आहे याची खात्री करणे जरूरीचे होते. त्यासाठी दवाखान्यात ‘लघवी चाखणाऱ्या’ व्यक्तीची नेमणूक केलेली असे! १९वे शतक संपताना पुरेशा प्रयोगशाळा चाचण्या उपलब्ध झाल्या आणि मग हा लघवीतील ‘गोड’ पदार्थ ‘ग्लुकोज’ असल्याचे सिद्ध झाले.

या दरम्यान जर्मनीतील अवघा बावीस वर्षांचा एक तरुण संशोधक Paul Langerhans यांनी स्वादुपिंडाचा सखोल अभ्यास चालू केला. तेव्हा त्याना त्या इंद्रियात एक विशिष्ट पेशींचा पुंजका (islet) आढळून आला. अर्थात या पुंजक्यातून नक्की कोणता स्त्राव बाहेर पडतो हे मात्र समजत नव्हते. त्या पुंजक्यासंबंधी खोलात जाऊन संशोधन केल्यास नक्की काहीतरी खजिना हाती लागेल, असे बऱ्याच संशोधकांना वाटून गेले.

मग १९१०- १९२० च्या दरम्यान पाश्चिमात्य जगातील अनेक संशोधक स्वादुपिंडातील त्या पुंजक्यांवर अक्षरशः तुटून पडले आणि त्यावर जोमाने काम करू लागले. त्यामध्ये प्रामुख्याने बुखारेस्टचे Paulescu यांचे नाव घ्यावे लागेल. त्यांनी प्राण्यामधील स्वादुपिंड वेगळे काढून त्याचा अर्क बनवला आणि तो अर्क नंतर जिवंत प्राण्यामध्ये टोचला. त्या अर्काचा परिणाम तात्काळ दिसला – रक्तातील ग्लुकोजचे प्रमाण कमी झाले. अनेक प्रयोगांती Paulescu यांची खात्री पटली की तो अर्क हेच मधुमेह आटोक्यात ठेवण्याचे प्रभावी औषध आहे. त्यांनी वेगाने आपले त्यावरील तीन शोधनिबंध वैद्यकीय विश्वात दाखल केले.
नंतर अनेकांनी तसा अर्क वापरून त्याच्या गुणधर्माची खात्री केली. पण,तो अर्क ‘क्रूड’ स्वरूपाचा असल्याने त्याचे अन्य दुष्परिणामही वाईट होते. त्यामुळे काही काळ हे संशोधन ठप्प झाले होते. आता गरज होती ती म्हणजे तो अर्क शुद्ध करून त्यातून नेमके उपयुक्त रसायन वेगळे काढण्याची.
हा मुद्दा Frederick Banting या तरुण सर्जनने गांभीर्याने घेतला. कॅनडात जन्मलेला हा तरुण वृत्तीने धाडसी होता. त्याने पहिल्या महायुद्धात शौर्य गाजवून ‘मिलिटरी क्रॉस’ प्राप्त केला होता. आता त्याची मूलभूत संशोधनाची आवड त्याला स्वस्थ बसू देईना. ते रसायन वेगळे काढण्याचा त्याने ध्यास घेतला. अर्थात त्यासाठी त्याला एखाद्या बुजुर्गाचे मार्गदर्शन लागणार होते.

मग त्याने त्याच्या देशातील ज्येष्ठ प्राध्यापक JJR Macleod यांची भेट घेतली. पहिल्यांदा Macleod यांनी त्या पोरसवदा तरुणाकडे पाहून चक्क नकारार्थी मान हलवली. याआधी कित्येक रथी-महारथी हे काम करू शकलेले नसताना संशोधनातील ओ का ठो कळत नसलेला हा बावीस वर्षाचा तरुण काय दिवे लावणार आहे असेच त्यांना मनोमन वाटत होते. पण Banting ने त्यांचा पिच्छा सोडला नाही. अखेर त्याच्या मनधरणीला यश आले आणि Macleod नी त्याला त्यांच्या सुसज्ज प्रयोगशाळेत उन्हाळी सत्रात त्याला संशोधनाची परवानगी दिली.
त्याच्या दिमतीला प्रयोगांसाठी लागणारी भरपूर कुत्री आणि Charles Best हा पदव्युत्तर विद्यार्थी हे होते. खरे तर Charles Best हा अगदी नाराजीनेच या कामात सहभागी झाला. त्याच्या ‘बॉस’ ने लादलेली नवी झकझक त्याला मनातून नकोशी होती! अखेर Macleod यांच्या अधिपत्याखाली हे काम १७मे, १९२१ ला झोकात सुरू झाले.

पुढील दोन महिने हे संशोधक रात्रंदिवस प्रयोगशाळेत झटत होते. कुत्र्याच्या स्वादुपिंडापासून अर्क बनवला गेला व त्याची चाचणीही कुत्र्यावर घेतली गेली. अखेर ते या निष्कर्षाला पोचले की त्या पुंजक्यांच्या अर्कातच एक औषधी द्रव्य आहे जे मधुमेह आटोक्यात ठेवते. त्या द्रव्याला त्यांनी ‘आयलेटीन’ (Isletin) असे नाव दिले. त्याचेच पुढे ‘इन्सुलिन’ असे नामकरण झाले आणि ते एक ‘हॉर्मोन असल्याचेही सिद्ध झाले.
संशोधन अद्याप चालूच होते. आता तेच प्रयोग गाय व बैल यांच्यावरही करण्यात आले व त्यास तसेच यश मिळाले. आता तो अर्क जास्तीत जास्त शुद्ध करणे आवश्यक होते. त्या कामासाठी J.Collip या जीवरसायनशास्त्रज्ञाला पाचारण करण्यात आले. त्यांच्या अनेक प्रयोगांती आता तो अर्क शुद्ध स्वरूपात तयार झाला.

आता पुढची महत्वाची पायरी होती ती म्हणजे त्या अर्काचा प्रयोग मधुमेही माणसावर करणे. ती संधी लवकरच चालून आली. टोरंटोच्या रुग्णालयात १४ वर्षांचा एक मुलगा तीव्र मधुमेहाने मरणासन्न अवस्थेत पडून होता. त्याच्यावर या अर्काचे दोन-तीन वेळा प्रयोग केल्यावर त्याच्या तब्बेतीत चांगली सुधारणा दिसली. लगोलग इतर अनेक मधुमेहींवर ते प्रयोग झाले आणि इन्सुलिनच्या परिणामावर शिक्कामोर्तब करण्यात आले.

टोरंटोच्या या प्रकल्पाची कीर्ती आता दूरवर पसरू लागली होती. नोव्हेंबर १९२१ मध्ये डेन्मार्कच्या प्रा. August Krogh - जे स्वतः १९२०चे ‘नोबेल’ विजेते होते- यांनी या प्रकल्पाला भेट दिली. Macleod यांच्या चमूने केलेले जबरदस्त काम पाहून ते खूप प्रभावित झाले. त्यांना ‘इन्सुलिन’ मध्ये खूपच रस होता कारण त्यांची पत्नी मधुमेहाची रुग्ण होती. पूर्ण विचारांती Krogh यांनी या चमूची ‘नोबेल-समिती’ कडे जोरदार शिफारस केली.

१९२२ चे ‘नोबेल’ हे ‘इन्सुलिन’ च्या शोधासाठी द्यायचा समितीचा निर्णय पक्का झाला. पण, नक्की किती जणांना ते द्यायचे यावर खूप वादंग झाला. गेल्या अर्धशतकाहून अधिक काळ कित्येक संशोधक या शोधासाठी झटत होते. स्वादुपिंडातील पुंजका शोधण्यापासून ते इन्सुलिन शुद्ध स्वरूपात मिळवण्यापर्यंत संशोधनाची प्रत्येक पायरी महत्वाची होती. त्यामुळे हे ‘नोबेल’ कोणाला द्यायचे ही समितीपुढची खरोखर डोकेदुखी होती.

अखेर बऱ्याच काथ्याकूटानंतर हे पारितोषिक Frederick Banting आणि JJR Macleod यांना विभागून जाहीर झाले. त्यामध्ये Best चा समावेश न झाल्याने Banting खूप नाराज झाले. पण त्यांनी आपल्या वाट्याच्या बक्षिसाची निम्मी रकम Best ना दिली. तसेच Macleod नी सुद्धा आपली निम्मी रकम Collip ना दिली. या कृतीबद्दल या दोघा विजेत्यांना दाद दिली पाहिजे.
हे नोबेल जाहीर होताच जगात इतरत्रही नाराजीचे सूर उमटले. Zuelger आणि Paulescu यांनी त्याबद्दल जाहीर निषेध व्यक्त केला आणि बक्षिसातील काही ‘वाटा’ आपल्याला मिळण्याची इच्छा व्यक्त केली! एकूण काय तर कुठलाही जागतिक सन्मान हा वादाच्या भोवऱ्यात सापडतोच. असो.
Frederick Banting आणि JJR Macleod हे या मानाच्या नोबेलमुळे अजरामर झाले. पण त्यांच्या शोधाचा मूळ पाया हा Langerhans ने स्वादुपिंडातील ‘त्या’ पेशींचा पुंजका शोधून आधी घातला होता. हा पुंजका म्हणजेच इन्सुलिनची जननी होय. तेव्हा त्या पुंजक्याला Langernans चे यथोचित नाव (islets of Langerhans) देउन वैद्यकविश्वाने त्यालाही अजरामर केले आहे.

त्यानंतर इन्सुलिनचे उत्पादन औषध-उद्योगांनी सुरू केले. हे इन्सुलिन गाय, म्हैस किंवा डुक्कर यांच्या स्वादुपिंडापासून बनवले जाई. ते मधुमेहावर गुणकारी असे पण, जेव्हा ते माणसाच्या शरीरात टोचले जाई त्यानंतर काही allergy उत्प्पन्न होई. आता यापासून सुटका मिळवायची तर ‘मानवी इन्सुलिन’ तयार करणे आले. हा संशोधनातील पुढचा टप्पा होता. इन्सुलिनची गरज मोठी असल्याने ते विपुल प्रमाणात प्रयोगशाळेत तयार करता यायला हवे होते.

जेव्हा जैवतंत्रज्ञान ही शाखा पुरेशी विकसित झाली तेव्हा हा प्रश्न सुटला. मानवी इन्सुलिनचे जनुक (gene) वेगळे करून त्यापासून प्रयोगशाळेत मोठ्या प्रमाणावर इन्सुलिनचे उत्पादन सुरू झाले. हे यशस्वी व्हायला १९८३ साल उजाडले. किंबहुना जैवतंत्रज्ञानाचा वापर करून मानवी उपयोगासाठी बनवलेले इन्सुलिन हे पहिले औषध ठरले.
आज जगभरात असंख्य मधुमेही इन्सुलिन घेत आहेत. या रुग्णांच्या दृष्टीने कटकटीची बाब म्हणजे ते इंजेक्शनने घ्यावे लागते. दीर्घ काळ त्वचेला सुया टोचून टोचून रुग्ण जेरीस येतो. इंजेक्शनच्या पुढच्या ज्या आधुनिक पद्धती निघाल्या आहेत त्यात ‘इन्सुलिन पंप’ वगैरेचा समावेश होतो. असे पंप त्वचेखाली बसवून घ्यावे लागतात. म्हणजेच रुग्णांचे दृष्टीने तेही फारसे सुखकारक नाही. परत पंपाची काही लाख रुपयांच्या घरातील किंमत आणि त्याच्या देखभालीचा खर्च हे महागडे प्रकरण आहे.

कोणतेही औषध घ्यायचा सर्वात सुखकारक मार्ग म्हणजे त्याची गोळी तोंडातून घेणे( Oral Insulin). इथे इन्सुलिनच्या बाबतीत मोठा अडथळा आहे. पारंपरिक औषध-पद्धतीने त्याची गोळी बनवल्यास ती आपल्या पचनसंस्थेतून शोषली जात नाही. तेव्हा शोषली जाईल अशी गोळी बनवणे हे यापुढचे मोठे आव्हान आहे. अनेक औषध-उद्योग त्यासाठी १९९० पासून झटत आहेत. हे काम अजिबात सोपे नाही. सर्व उपलब्ध तंत्रज्ञान त्यासाठी पणाला लावले जात आहे.
२००६च्या दरम्यान काही उद्योगांनी नाकातून फवारा मारायचे इन्सुलिन तयार केले होते. पण ते फारसे समाधानकारक न ठरल्याने वापरातून बाद करण्यात आले. आता पुन्हा एकदा संशोधकांनी तोंडाने घ्यायचे इन्सुलिन बनवण्यासाठी कंबर कसली आहे. नेटाने प्रयत्न चालू आहेत. त्यासाठी आता nanotechnology चा वापर करण्यात येत आहे. हे प्रयोग नजीकच्या काळात यशस्वी होतील अशी आशा आहे.

तर वाचकहो, अशी ही इन्सुलिनची जन्मकथा आणि त्याच्या प्रगतीचा आलेख. मधुमेहींसाठी अत्यंत प्रभावी आणि वेळप्रसंगी जीवरक्षक असे हे औषध आहे. १९२२ला त्याचा अधिकृतपणे जन्म झाला. तेव्हा आतापासून अवघ्या पाच वर्षांवर त्याची जन्मशताब्दी येऊन ठेपली आहे. ती शताब्दी साजरी होण्यापूर्वीच तोंडाने घ्यायचे इन्सुलिन रुग्णांसाठी तयार होवो, अशी सदिच्छा व्यक्त करून हा लेख संपवतो.
*********************